Краткая история появления серверов: от мейнфреймов — к современности

Серверы — интересные вычислительные системы, которые очень сильно изменились с течением времени. Сейчас термин «сервер» объясняется как электронное устройство, которое занимается обслуживанием/предоставлением доступа подключенным системам (клиентам) к ресурсам локальной или глобальной сетей (файлам, данным, базам, приложениям и т.д.).

Историю серверов довольно сложно показать в виде постепенно меняющейся внешне и функционально линейки каких-то устройств, поскольку предназначение и функции серверов постепенно менялись. Мультиметры, о которых мы писали ранее, внешне хотя и менялись, но их функции оставались прежними. С 70-80-х годов прошлого века они остаются почти неизменными, за небольшим исключением. И совсем другое дело такие системы, как серверы. Под катом — их краткая история, эту статью можно назвать заделом к целой серии лонгридов о серверах, мейнфреймах, их истории и прочих интересных вещах.

Как все начиналось

Если говорить о привычной парадигме клиент-сервер, то начало было положено еще в эпоху мейнфреймов. Тогда не было привычных нам персональных ПК, обработка данных выполнялась на мощных ЭВМ, которые называли мейнфреймами. У операторов были лишь терминалы, которые позволяли получить доступ к данным. Как правило, терминал представлял собой простой алфавитно-цифровой дисплей и клавиатуру, которые и подключилась к мейнфрейму.

Мейнфреймы давали возможность работать с данными нескольким пользователям одновременно. Речь идет не о 2-3 пользователях, а о тысячах одновременно поддерживаемых сессий. Благодаря своим возможностям такие системы всегда были очень дорогими, и позволить их могли либо богатые крупные компании, либо академические организации, плюс правительства некоторых стран.

Работа конечных пользователей с мейнфреймами не требовала знаний в программировании, так что менеджеры организаций, в которых работали такие системы, были довольны, поскольку выполнять нужные задачи можно было без особых проблем. При помощи терминалов пользователь получал доступ к необходимым данным и работал с ними, не задумываясь о том как на самом деле организовано их хранение и обработка.

Когда мейнфрейм устаревал (примерный срок службы составлял более 15 лет), его по возможности, меняли на новый. При этом старый оставляли работать в качестве запасного устройства на случай, если с новой системой что-то пойдет не так. Проблемой мейнфреймов было то, что они выпускались несколькими конкурирующими компаниями и были несовместимы между собой.

Миграция в случае покупки нового мейнфрейма от другого производителя была возможна, но это был сложный и долгий процесс. Несовместимым между собой было не только аппаратное, но и программное обеспечение. Несовместимыми были и протоколы обмена данными, поскольку стандартизации еще не было, а если была, то не такой сильной, как сейчас.

Первый мейнфрейм был представлен компанией IBM в 1964 году, это была первая модель серии IBM System/360. На разработку и реализацию проекта ушло около $5 млрд, что в те времена было огромной суммой, сравнимой с финансированием ряда важных космических программ агентством НАСА. Тем не менее, компания IBM не прогадала, поскольку ее мейнфреймы стали очень популярными. Доход корпорации увеличился более чем вдвое. Если в 1965 году он составлял $3,6 млрд, то уже в 1971 году — $8,3 млрд.

Затем мейнфреймы стали выпускать и другие компании:

• Hitachi,
• Bull,
• Unisys,
• DEC,
• Honeywell,
• Burroughs,
• Siemens,
• Amdahl,
• Fujitsu.

Какие-то из моделей стали популярными, какие-то перестали производить вскоре после запуска. Достоинством мейнфреймов заключалось в том, что это были унифицированные системы. Ранее ЭВМ создавались и адаптировались под каждого клиента, а с появлением мейнфреймов появились семейства ЭВМ с единой совместимой архитектурой — правда, у разных производителей архитектура чаще всего была проприетарной.

^{HP ProLiant 380 G5}

В IBM приняли еще и принцип обратной совместимости — почти все ПО старых моделей совместимо с новыми. Более того, программы для System/360 с определенными оговорками работают и на современных системах.


^{HP NetServer LH}

Мейнфреймы позволяли бизнесу быстрее работать, а академическим организациям — оперативнее выполнять вычисления, что способствовало прогрессу. С течением времени произошла дифференциация мейнфреймов — в зависимости от задач, которые они выполняли. Если ранее в корпорациях мейнфреймы работали в качестве универсальных солдат, то потом в разных отделах они стали выполнять разные задачи — конечно, лишь в тех компаниях, которые могли себе позволить подобное удовольствие. Поскольку в отделе людей меньше, чем во всей корпорации, то и мощность мейнфрейма может быть ниже — так появились «малые» мейнфреймы, которые стали производить некоторые компании. Такие системы были в разы дешевле, чем «взрослые» мейнфреймы, что позволяло компаниям экономить деньги.

Микропроцессор i4004 и появление IBM PC

Наверное, мейнфреймы были бы гораздо более массовыми, чем сейчас, если бы не разработка процессора i4004 и более позднее появление персонального компьютера. ПК довольно быстро эволюционировали, становились мощнее. Бизнес, правительственные и научные организации постепенно стали переходить от централизованной обработки данных к распределенной. ПК начали вытеснять терминалы, а мейнфреймов становилось все меньше. Роли как серверов, так и клиентов стали выполнять обычные ПК.

Например, если ранее в большинстве случаев нужны были лишь FTP и Telnet, то с развитием глобальной сети потребовались уже телекоммуникационные серверы, включая web-серверы, те же ftp, серверы доменных имен и почтовые серверы. Файловые серверы понемногу теряли значение, их заменяли серверами баз данных.

Можно сказать, что развитию серверной индустрии толчок был дан как раз в 70-х годах прошлого века. Тогда, кроме микропроцессоров, почти одновременно разработали:

• Память высокой емкости, DRAM. Компания Hewlett-Packard вскоре представила персональные компьютеры HP-9800 вскоре после появления памяти на рынке. Двумя годами позже чип PMOS DRAM IC от Intel стал самым продаваемым на рынке.
• SCSI — появление этой технологии датируется 79-м годом прошлого века, хотя стандартизация задержалась до 1986 года. На продолжительное время SCSI стала дефолтной технологией для I/O интерфейсов устройства хранения всех типов сетевых серверов. Более детально о появлении дисковых интерфейсов мы рассказывали в этой статье.

И еще два фактора, которые появились уже позже, но тоже активизировали развитие индустрии серверов:

• RAID — появление этой технологии сложно недооценить, она, безусловно, была прорывом. Разные типы конфигураций RAID продолжают широко использоваться в современном мире серверов, да и в обычных пользовательских ПК тоже. Преимущества RAID — повышенная целостность данных, отказоустойчивость, пропускная способность данных.
• Разработка стандартов. Речь идет о размерах корпусов, стоек, форм-факторе серверов и т.п. Раз появившись, стандарты 1U, 2U, 4U и т.п. получили повсеместное признание.

Очень активно развивались локальные и глобальная сети, персональные компьютеры становились все мощнее, дифференцировались и задачи серверов.

Где-то в середине 80-х от обычных персональных компьютеров в качестве серверов компании стали отходить. Снова появилось специализированное оборудование, но уже не мейнфреймы (они используются и в наше время, работая примерно в 25 000 организаций по всему миру), а именно серверы. 6 августа 1991 года заработал и первый интернет-сервер. Уже через год в глобальной сети было 26 таких серверов — они работали автономно, не требуя постоянного присутствия человека.

В отличие от мейнфреймов, централизованная обработка данных сейчас не требует дополнительных затрат — просто потому, что оборудование и ПО многих компаний взаимозаменяемы, а на рынке — огромное количество самых разных решений. Сервер сейчас является крайне важным, критическим элементом инфраструктуры.