رم سرور

رم سرور ها

رم سرور
در دنیای امروز با وجود حجم زیادی از برنامه‌ها که روی سرورهای دیتاسنتر اجرا می‌شوند، موضوع حافظه یا رم سرور از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. اصلا اهمیت رم سرور چیست؟ سرورها درست مثل کامپیوترهای رومیزی به رم احتیاج دارند تا با ذخیره‌سازی داده‌های مخالف، برنامه‌های سیستم را اجرا کنند. اما نه هر رمی؛ رم‌های بافر شده، بافر نشده و ECC.
با وجود این تعداد گزینه مختلف در بازار چطور باید در مورد رم سرورها تصمیم بگیریم؟ کدام نوع را انتخاب کنیم؟ چقدر حافظه کافی است؟ ارتقا حافظه‌ها چه مزیت‌هایی دارد؟ و هزاران سوال بی‌پاسخ دیگری که موقع انتخاب رم سرور مطرح می‌شود.
در این مقاله قصد داریم ببینیم رم سرور چیست و به عنوان مدیر سرور باید چه جزئیاتی درباره آن بدانیم. همراه ما باشید.

رم سرور چیست؟

کامپیوتر‌ها یک بخش حافظه دارند که با ذخیره داده‌ها، اطلاعات و دستورالعمل‌ها، به پردازنده مرکزی (CPU) اجازه می‌دهد از این داده‌ها استفاده کند. رایانه‌ای که رم نداشته باشد، عملا هیچ کاری انجام نمی‌دهد. رم سرور (Server RAM) هم دقیقا همین است.
سرور برای ذخیره‌سازی داده‌هایی که CPU نیاز دارد پیدا کند، بخواند و بنویسد، از رم سرور استفاده می‌کند. یک فضای کاری موقت که در آن دستورالعمل‌ها و پردازش داده‌ها شکل می‌گیرد و به کاربر کمک می‌کند برنامه‌ای را باز کند یا صفحه‌ای را مرور کند.
ظرفیت رم سرور نقش مهمی در بهبود عملکرد سرور دارد. می‌توان آن را همچون میز کار کامپیوتر برای راه‌اندازی پروژه‌های مختلف دید. هر چه این میز بزرگتر باشد، تعداد پروژه‌های بیشتری را می‌توان به پایان رساند؛ سرورها می‌توانند تعداد بیشتری ماشین‌های مجازی (VM) را مدیریت کرده و بار کاری خود را به‌نحوی موثر مدیریت کنند و به کسب‌وکارها اجازه می‌دهند کارآمدتر عمل کنند.

سرور رم چطور کار می‌کند؟
اکنون بپردازیم به اینکه نحوه عملکرد رم سرور چیست.
رم سرور داده‌های پراستفاده که برنامه‌ها مدام از آن‌ها استفاده مي‌کنند را ذخیره می‌کنند. برای مثال اگر شما مرتب ایمیل یا یوتیوب خود را چک می‌کنید، سرور به‌جای آنکه این اطلاعات را روی هارد دیسک یا SSD ذخیره کند، در رم سرور نگهداری می‌دارد. در نهایت سرعت و کیفیت اجرای برنامه‌ها تا حد زیادی به رم سرور بستگی دارد که اگر بیش از حد کم باشد، با مشکلات عملکردی همچون تاخیر، فریز شدن برنامه‌ها یا بازنشدن همزمان چند برنامه مواجه خواهید شد.

دلیل اهمیت سرور رم چیست؟
در عصر دیجیتال زندگی ما کاربران به رایانه‌ها گره خورده و از آن‌ها چه در اوقات فراغت، چه برای کسب‌و کار استفاده می‌کنیم. رم سرور کمک می‌کند این نیاز را عملی کنیم، تاخیرها را به حداقل برسانیم و به فرایند کار و بازی سرعت ببخشیم. اگر با رم ضعیف، برنامه‌هایی اجرا کنید که به ظرفیت حافظه بالایی احتیاج دارند، بلافاصله متوجه این ضعف می‌شوید؛ چرا که اساساً عملکرد و سرعت رایانه به‌طور کامل به مقدار RAM سرور بستگی دارد.

انواع مختلف رم سرور چیست؟
رم سرور در سه نوع رم بافر شده (Buffered RAM)، رم بافر نشده (Unbuffered RAM) و رم ECC در بازار موجود است که می‌توان به تناسب نوع سرور آنها را تهیه و نصب کرد. در ادامه با هر یک بیشتر آشنا می‌شویم.

منظور از رم بافر شده چیست؟
رم Registered بین ماژول‌های DRAM و کنترلر حافظه رجیستری دارد که داده‌های درخواستی را قبل از ارسال به مدت یک سیکل نگه می‌دارد تا بار الکتریکی کمتری روی کنترلر حافظه وارد شود. همچنین سیستم را پایدارتر و البته کُندتر می‌کند.
اما مهم‌ترین مزیت این رم سرور چیست؟ بی‌تردید مهم‌ترین مزیت آن ویژگی بافرکردن است. در واقع می‌توان آن را به‌عنوان یک تراشه پردازنده توصیف کرد که اطلاعات را مستقیماً از CPU دریافت می‌کند. این تراشه بافر اطلاعات را به تراشه‌های دیگر منتقل می‌کند و به CPU اجازه می‌دهد به جای ارسال داده به تمام چیپ‌های روی RAM، اطلاعات را به یک گیرنده خاص بفرستد. رم ۱۰۶۰۰ حدود ۱۸ تراشه بافر دارد.

منظور از رم بافر نشده چیست؟
رم سرور بافر نشده یک حافظه بدون رجیستر است که برای ماژول حافظه طراحی شده و روی مادربردهای سرور نصب می‌شوند. در این سیستم‌ها هیچ بافری بین سیستم و DRAM وجود؛ یعنی CPU مستقیماً با همه تراشه‌های حافظه ارتباط برقرار کرده و تمام آن‌ها داده‌های رم سرور را پردازش می‌کنند. اگرچه این ویژگی باعث سازگاری و انعطاف‌پذیری بیشتر سرور می‌شود، همچنین مستلزم آن است که CPU قدرت پردازش بیشتری داشته باشد.

منظور از رم ECC چیست؟

این نوع رم جریان داده‌های ورودی و خروجی را تنظیم می‌کند. از آنجایی که در طول پردازش داده‌ها، CPU داده‌های موجود در ROM را پردازش نمی‌کند و تمام عملیات داده‌ها روی RAM مدیریت می‌شود، امکان استفاده از رم استاندارد (غیر ECC) هم وجود دارد. زمانی که یک سیگنال با سرعت بالا مخابره می‌شود، ممکن است خرابی رخ دهد و اگر درگیری ایجاد شود، رم باید کل جریان داده را بارگیری کند، چون قادر به مدیریت نحوه انتقال داده‌ها نیست.
برای رم ECC، هنگامی که تداخل رخ می‌دهد، فقط لازم است از سیستم درخواست شود تا بسته موردنظر را دوباره ارسال کند. بنابراین سروری با این رم عملکرد پایدارتر و بهتری از خود نشان می‌دهد. البته چند استثنا وجود دارد. گاهی اوقات موقعیت‌هایی تجربه می‌کنیم که در آن تمام فناوری‌های قابل اعتماد با شکست مواجه می‌شوند. اما در حالت کلی این رم‌ها نسبت به رم‌های معمولی نرخ خرابی پایین‌تری دارند.

چرا رم سرور را ارتقا دهیم؟
تمام عملکردهای سرور مستقیما تحت تاثیر حافظه است. به مرور زمان با گسترش کسب‌و‌کار و جذب کارمندان بیشتر، تعداد کاربران بیشتری از سسیستم استفاده می‌کنند؛ طبیعتا هرچه تعداد کاربران بیشتر باشد، تعداد درخواست‌ها بیشتر است، بهره‌وری افت می‌کند و کار با سیستم زمان‌بر می‌شود! مشاهده اتفاقاتی مثل پیغام‌های هشدار، لگ زدن سیستم، فریز شدن برنامه‌ها حین اجرا یا باز نشدن چند برنامه با هم، همگی نشانه‌های ضعف حافظه سرور و نیاز به ارتقای آن است.

فناوری‌های مورد استفاده در رم سرور
علت برتری رم سرور بر رم معمولی در رایانه‌های شخصی، استفاده‌ از فناوری‌هایی مانند ECC، Chipkill و Register است که موجب پایداری بسیار بالا و عملکرد تصحیح خطا می‌شوند.

حافظه ECC
فناوری ECC، یک تکنیک تصحیح خطا در دستورالعمل‌های کامپیوتری است که به طور گسترده در زمینه‌های مختلف استفاده می‌شود. این فناوری علاوه بر بررسی و تشخیص خطاها به اصلاح آن‌ها نیز می‌پردازد. عوامل الکتریکی می‌تواند منجر به کاهش دقت داده‌های در حال انتقال به حافظه سرور شود. به کمک حافظه ECC می‌توان ثبات و قابلیت اطمینان سیستم سرور را تضمین کرد.

تکنولوژی Register
فناوری رجیستر یکی دیگر از فناوری‌هایی است که به طور گسترده در رم سرور استفاده می‌شود. در واقع، رجیسترها برای حافظه سرور همانند دایرکتوری برای فایل‌ها هستند. حافظه سرور می‌تواند پس از دریافت دستورالعمل‌ها، ابتدا دایرکتوری را بازیابی کند و سپس عملیات خواندن و نوشتن را انجام دهد. این فرایند منجر به افزایش چشمگیر راندمان کاری رم سرور می‌شود. علاوه بر این، حافظه رجیستر در حال حاضر به فناوری ECC نیز مجهز است، بنابراین به آن حافظه رجیستر ECC نیز می‌‌گویند. در واقع این دو فناوری همیشه مکمل یکدیگر هستند.

فناوری حافظه Chipkill
فناوری حافظه Chipkill  بیست سال پیش توسط شرکت IBM و برای رفع کمبودهای فناوری ECC در حافظه سرور توسعه یافت و می‌توان گفت یک استاندارد جدید حفاظت در برابر حافظه ECC است. از آنجایی که ECC نمی‌تواند خطاهای بیش از دو بیت را تصحیح کند، همه بیت‌های داده احتمالا از بین می‌روند و در نتیجه سیستم از کار می‌افتد.
حال آن‌که داده‌ها را می‌توان از طریق فناوری Chipkill بر روی چندین تراشه حافظه DIMM نوشت، به این معنی که اگر هر یک از تراشه‌ها از کار افتاد فقط بر روی یک بیت خاص از کل بایت داده تاثیر می‌گذارد. علاوه بر این، با فناوری حافظه Chipkill، حافظه سرور می‌تواند تا 4 بیت داده مخرب را به طور همزمان بررسی و رفع کند و به این ترتیب قابلیت استفاده سرور را بهبود می‌بخشد.

تکنولوژي Memory Mirroring
Mirroring حافظه تکنیکی است که حافظه سرور را به دو کانال مستقل تقسیم می‌کند و کانال اضافی را به فرایند افزونگی اختصاص می‌دهد. به عنوان مثال، اگر DIMM از کار بیفتد، کل سیستم سرور تحت تاثیر قرار نمی‌گیرد، زیرا کنترل کننده حافظه بلافاصله به کانال دیگر منتقل می‌شود. بنابراین، با آینه سازی حافظه، می‌توان به سطح بالاتری از قابلیت اطمینان و تثبیت حافظه دست یافت. علاوه بر این، در برابر خطاهای تک بیتی و چند بیتی نیز قابلیت اطمینان بهتری را فراهم می‌کند.

محافظت و مراقبت از حافظه
همانطور که از نامش پیداست، حفاظت از حافظه یک استراتژی است که میزان دسترسی به حافظه را در رایانه‌ها کنترل می‌کند. هدف اصلی حفاظت از حافظه، جلوگیری از استفاده برنامه‌های کاربردی از قسمت‌هایی از حافظه‌ است که سیستم‌ها به آن اختصاص نداده‌اند. این امر می‌تواند تا حد زیادی از آسیب داده‌ها جلوگیری کند.
فناوری حفاظت از حافظه، در صورت خرابی DIMM، می‌تواند همانند پشتیبان‌گیری دیسک‌های سخت، از بیت‌های یدکی برای بازیابی داده‌ها استفاده کند. همچنین می‌تواند تا 4 خطای بیت متوالی را در هر جفت DIMM تصحیح کند.

مزیت‌های مهم ارتقای رم سرور چیست؟
بعد از آشنایی با این مفهوم سوال دیگری که مطرح می‌شود این است که مزیت‌های رم سرور چیست؟ در پاسخ باید بگوییم مدیریت حجم کاری بالاتر، صرفه‌جویی در تعداد سرورها و بهبود عملکرد سرور از جمله مهم‌ترین مزیت‌های رم سرور محسوب می‌شود.

مدیریت حجم کاری بالاتر
از آنجا که روز به روز فناوری پیچیده‌تر می‌شود و شرکت‌ها به سمت جدیدترین نرم‌افزارها و پیشرفته‌ترین پایگاه‌های داده می‌روند، مهم است اطمینان حاصل کنیم حافظه قادر به پشتیبانی از سرور باشد. اگر قرار است داده‌ها به‌سرعت پردازش شوند، طبیعتا باید جدید‌ترین مدل‌های RAM روی سرور نصب شود و نباید موجب از کار افتادن یا کندی سرور شود.
یک فروشگاه آنلاین را در نظر بگیرید. سرور این فروشگاه طبیعتا مقدار قابل توجهی داده پردازش می‌کند و رمی که برای آن انتخاب می‌شود، باید قدرت مقابله با افزایش ناگهانی ترافیک سایت را داشته باشد. ارتقا یا افزایش اندازه رم سرور کمک می‌کند برنامه‌های بیشتری به‌طور همزمان اجرا شوند و سیستم همیشه به‌روز باشد.

صرفه‌جویی در تعداد سرورها
ارتقاء رم سرور یک راهکار عالی برای افزایش عملکرد سرور و سرعت پردازش داده‌ها بدون صرف هزینه‌های گزاف است. با ارتقای رم سرور و به‌کارگیری فناوری مجازی‌سازی می‌توان بدون خرید سرورهای فیزیکی اضافه، همان قدرت محاسباتی را با عملکرد چندین برابر بهتر تجربه کرد. با این کار حتی در فضای اتاق سرور هم صرفه‌جویی می‌شود.
به کمک فناوری مجازی‌سازی چندین سیستم عامل می‌توانند به‌طور همزمان روی یک ماشین اجرا شوند و با کاهش مصرف برق، هزینه‌های عملیاتی کلی را کاهش دهند.

بهبود عملکرد سرور
عملکرد رم سرور مهم‌ترین مشخصه کارایی کل سرور محسوب می‌شود. اما سوالی که مطرح می‌شود این است که دلیل بهبود عملکرد سرور با رم سرور چیست؟ در پاسخ می‌توان گفت اگر حافظه ضعیف بوده و فضای کافی نداشته باشد، واحد پردازش مرکزی (CPU) برای تکمیل وظایف خود باید مدام منتظر نوبتش باشد و این جلوی حداکثر پتانسیل سرور را می‌گیرد. در حالی که رم سرور قوی پهنای باند بهتر و سرعت حافظه بالاتری ارائه می‌کند تا کیفیت پردازش داده‌ها به حداکثر برسد.

ساده‌ترین راه ارتقای زیرساخت فناوری اطلاعات
تمام زیرساخت‌های IT روی سرور قرار می‌گیرد. بنابراین ارتقاء رم سرور نه فقط عملکرد و انتقال داده‌ها را سرعت می‌بخشد، بلکه زیرساخت IT سیستم را هم قوی‌تر می‌کند. در یک محیط تجاری، تمام سیستم‌ها با هم در ارتباط‌اند و داده‌ها را به اشتراک می‌گذارند؛ از این‌رو نیاز داشتن یک سیستم سرور کاملا احساس می‌شود.
اگر به دنبال یک سرور قدرتمند هستید، به‌جای آنکه کل تجهیزات شبکه را ارتقا دهید، بهترین گزینه ارتقای رم قدیمی سرور است تا با ارتقاء حافظه به‌جای خرید سرورهای جدید، با هزینه کمتر سیستم‌های بهتر و کارآمدتری بسازید.

برای رم سرور حافظه ECC بهتر است یا غیر ECC؟
قبل از پاسخ به این سوال باید ببینیم تفاوت حافظه‌های ECC و غیر ECC به‌عنوان رم سرور چیست؟
در صنایعی مانند بخش مالی و جامعه علمی، وجود حافظه ECC برای حفظ یکپارچگی داده‌ها ضروری است. در واقع بیشتر رم سرورها از نوع ECC هستند؛ چراکه کاهش تعداد خرابی با این حافظه‌ها در برنامه‌های چندکاربره فوق‌العاده حائز اهمیت است. از طرفی رم‌های ECC گران‌تر سایر انواع رم سرورها هستند و در مقایسه با رم‌های غیرECC کمی کندتر عمل می‌کنند. به‌علاوه سایر اجزای سیستم مانند CPU و مادربرد نیز باید از آن پشتیبانی کنند. در نهایت این شمایید که با توجه به ظرفیت سیستم سرور و نیازمندی‌های مجموعه بهترین گزینه را انتخاب می‌کنید.

آیا باید همه اسلات‌های رم سرور را پر کرد؟

البته پاسخ به این سوال تا حد زیادی به کاربرد سرور و الزامات آن بستگی دارد. با توجه به رم‌های باظرفیت و کم هزینه امروزی، کمتر کسی همه اسلات‌ها را پر می‌کند؛ اما هستند مواردی که در آن‌ها داشتن رم سرورهای بیشتر، مزیت تجاری رقابتی فراهم می‌کند.
برای بسیاری از مدیران دیتاسنترها، برقراری تعادل در عملکرد و ظرفیت یک چالش حل نشدنی است؛ چون اضافه‌کردن بانک‌های بزرگ حافظه به سرور، سرعت عملکرد آن را کمتر می‌کند. بنابراین قبل از آنکه این تصمیم را قطعی کنید، باید به ظرفیت حافظه‌ قدیمی و نیازمندی‌های خود خوب دقت کنید.

سرور چقدر حافظه و فضای دیسک نیاز دارد؟
میزان فشاری که توسط کاربران به سرورها وارد می‌شود، به‌طور مستقیم به مسئولیت سرور و نقش آن بستگی دارد. با توجه به تفاوت میزان ذخیره‌سازی داده‌ها در کاربردهای مختلف، این مقدار بین سرورها (یا حتی گاهی بین دو سرور در یک دیتاستنر) متفاوت است. ظرفیت حافظه نیز به سطح دسترسی مورد انتظار از سرور و نوع فایل‌ها و برنامه‌های تحت دسترس کاربران بستگی دارد.

فرق رم کامپیوتر و رم سرور چیست؟
احتمالا سوالی از ابتدای مقاله در ذهنتان شکل گرفته و آن این است که فرق بین رم کامپیوتر و رم سرور چیست؟
معمولا برای سرور نسبت به کامپیوترهای خانگی رم پایین‌تری در نظر گرفته می‌شود. این روزها اکثر کامپیوترهای رومیزی با رم‌های ۱۲ و ۱۶ گیگابایتی روانه بازار می‌شوند تا سیستم بتواند برنامه‌های سنگین مثل بازی‌های جدید را بدون مشکل اجرا کند. اما رم سرور کمتر از این حرف‌هاست. چراکه نرم افزار سرور برای اجرای عملیات استاندارد و تک‌کاربره به ظرفیت رم بالایی احتیاج ندارد و تا ۱۰ گیگابایت رم برای آن کافی است.
از طرفی طراحی سایت مدرن بخش زیادی از عملکرد سایت را (به لطف جاوا اسکریپت و سایر زبان‌های سمت کلاینت) به کامپیوتر‌های کاربران منتقل می‌کند. به‌علاوه اگر مطمئن نیستید که برای پروژه خود چه مقدار رم می‌خواهید، اصلا نگران نباشید؛ چون می‌توانید در آینده آن را ارتقا دهید.