Server

Grundidee und Bedeutung

Ein Server ist in der Informatik entweder ein Computerprogramm oder ein Gerät, das Funktionalitäten, Dienstprogramme, Daten oder andere Ressourcen bereitstellt. Andere Geräte oder Programme, die sogenannten Clients, greifen darauf zu, meist über ein Netzwerk. Diese Arbeitsweise heißt Client-Server-Modell.

Der Begriff hat zwei eng verwandte Bedeutungen. Als Software ist ein Server ein Programm, das mit einem Client kommuniziert und ihm bestimmte Dienste anbietet, zum Beispiel Netzwerkdienste, Zugriff auf Dateien oder Zugriff auf eine Datenbank. Als Hardware-Server bezeichnet man einen Computer, auf dem ein oder mehrere solche Serverprogramme laufen. Diese doppelte Bedeutung kann verwirrend sein, weil im Alltag oft nicht klar ist, ob die Software oder der Computer gemeint ist.

Client-Server-Modell

In der ursprünglichen Bedeutung ist ein Server ein Computerprogramm, das einen Netzwerkdienst anbietet. Ein Client ist ebenfalls ein Programm und nutzt diesen Dienst. Client und Server laufen meistens auf verschiedenen Rechnern, seltener auf demselben Rechner. Ein Webbrowser wie Google Chrome oder Microsoft Edge ist zum Beispiel ein Client: Er stellt eine Anfrage an einen Webserver, und der Webserver sendet eine Antwort zurück.

Ein Server ist in Bereitschaft, damit er jederzeit auf die Kontaktaufnahme eines Clients reagieren kann. Die Regeln für diese Kommunikation nennt man Netzwerkprotokoll. Ein Netzwerkprotokoll legt fest, in welchem Format Daten ausgetauscht werden, wie der Server aufgerufen wird und welche Bedeutung die Daten zwischen Server und Client haben.

Das Modell kann zu Gruppen von Servern erweitert werden, die verschiedene Dienste anbieten. Beispiele sind Mail-Server, Web-Server, Applikations-Server und Datenbank-Server. Weil Serverprogramme in der Praxis oft gesammelt auf bestimmten Rechnern laufen, werden auch diese Rechner selbst häufig Mailserver, Webserver oder Applikationsserver genannt.

Im Sprachgebrauch wird oft so gesprochen, als ob die Software selbst die technischen Fähigkeiten der Hardware hätte. Genau genommen stellt aber die Hardware die Verbindung her. Für das Client-Server-Konzept ist die konkrete technische Umsetzung zweitrangig: Client und Server können auf demselben Rechner liegen, über ein Kabel verbunden sein oder über das Internet miteinander kommunizieren.

Typische Serverdienste

Ein Application-Server stellt Anwendungen zentral bereit. Der Client startet ein gewünschtes Programm dann nicht von der lokalen Festplatte, sondern vom Server. Updates müssen dadurch nur einmal auf dem Server eingespielt werden und können anschließend an die Clients verteilt werden. Werden Programme direkt auf dem Server ausgeführt, spricht man von einem Terminalserver.

Ein Datenbank-Server arbeitet mit einem Datenbankmanagementsystem, kurz DBMS. Damit stellt er große Datenbestände zentral bereit, sodass mehrere Clients gleichzeitig mit diesen Daten arbeiten können.

Ein File-Server speichert Daten, die von Benutzern erstellt wurden. Der Computer, auf dem er läuft, besitzt meist eine oder mehrere Festplatten mit großer Kapazität und hoher Zugriffsgeschwindigkeit.

Ein Mailserver verwaltet für jeden Benutzer ein Postfach und ermöglicht die Kommunikation über elektronische Briefe beziehungsweise E-Mails. Ein Print-Server stellt Drucker zentral zur Verfügung und koordiniert eingehende Druckaufträge. Ein Proxy-Server bietet einen zentralen Zugang zum Internet an und verwaltet ihn. Ein CD-ROM-Server stellt Inhalte optischer Datenspeicher wie CD-ROMs allen angeschlossenen Rechnern und Benutzern im Netz zur Verfügung.

Server als Gerät

Als Hardware ist ein Server ein Computer, der auf Serveranwendungen abgestimmt ist. Anders als ein typischer Heim-PC konzentriert er sich meist auf eine besondere Aufgabe, zum Beispiel die Steuerung mechanischer Anlagen, Leitsysteme, Überwachungsanlagen, Geldtransfer oder Datenspeicherung.

Das Betriebssystem eines typischen Server-Geräts ist oft auf diese Aufgabe spezialisiert. Nicht notwendige Schnittstellen und Bauteile, die man an oder in normalen PCs findet, werden eingespart. Diese Reduktion von Hard- und Software auf das Wesentliche heißt Serverhärtung.

Serverhardware ist häufig auf bestimmte Leistungsschwerpunkte ausgelegt, etwa hohen I/O-Durchsatz, großen Arbeitsspeicher, viele CPUs, hohe Zuverlässigkeit und Betrieb rund um die Uhr, also 24/7-Systeme. Grafikleistung ist in der Regel unwichtig, mit Ausnahme spezieller Video-Server. Weitere Formen oder Umgebungen sind Serverfarmen, Server-Racks und Bladeserver. Die Überwachung und Wartung von Servern ist in Unternehmen eine wichtige Aufgabe; dabei werden häufig Netzwerküberwachungssysteme eingesetzt.

Betriebsformen

Ein virtueller Server liegt vor, wenn Serverfunktionen so angeordnet sind, dass die tatsächliche Hardware für Benutzer verborgen bleibt. Auf einem leistungsfähigen Host können mehrere Software-Server installiert sein; nach außen wirken die verschiedenen Dienste aber getrennt. Umgekehrt können Dienste auch so organisiert sein, dass sie für Clients wie ein einzelner Server erscheinen. Zu unterscheiden sind virtuelle Hosts und virtuelle Server als Software. Es gibt verschiedene Arten der Virtualisierung.

Ein dedizierter Server ist ein Server oder eigenständiges Gerät, das für einen Netzwerkdienst oder mehrere dauerhaft betriebene Dienste vorgesehen ist. Er wird nicht nebenbei für andere Aufgaben wie eine Workstation genutzt. Im Marketing von Serverhousing-Anbietern bezeichnen ähnliche Begriffe wie bare metal server Angebote, bei denen ein Kunde das exklusive Nutzungsrecht an einem einzelnen physischen Gerät mietet. Dazu gehört oft voller Zugang bis zu BIOS-Einstellungen und zur Wahl bestimmter Hardwarekomponenten. Der Kunde teilt sich diese physische Serverhardware nicht wie bei virtuellen Servern mit anderen Kunden und deren Diensten. Solche dedizierten Server stehen üblicherweise mit vielen ähnlichen Geräten in einem Rechenzentrum.

Ein Shared Server steht nicht exklusiv einem Kunden oder einer bestimmten Aufgabe zur Verfügung. Im Marketing dient er dazu, einen günstigeren Tarif als bei einem dedizierten Server anzubieten. In der Praxis können zeitweilige Lastspitzen bei mehreren Kunden, die zum Beispiel jeweils ihre Internetpräsenz betreiben, durch Loadbalancing teilweise ausgeglichen werden. Dadurch führen sie nicht zwingend zu Leistungseinbußen wie langen Ladezeiten von Webseiten.

Host, Cluster und Betriebssysteme

Die Computer, auf denen die ersten Server programmiert wurden, hießen Host. Der Ausdruck Host wurde in der EDV schon in den 1960er Jahren im Zusammenhang mit Großrechnern, mittlerer Datentechnik sowie Time-Sharing- oder Mehrbenutzer-Betriebssystemen verwendet. Solche Systeme bestanden im Wesentlichen aus einer Zentraleinheit, dem Host, und sogenannten dummen Terminals, die hauptsächlich der Eingabe und Ausgabe dienten.

Der Ausdruck Server ist jünger und stammt aus dem Bereich der Personal Computer und Betriebssysteme wie Banyan Vines, macOS, Netware oder Unix. Als die Vernetzung dieser Rechnerklasse Ende der 1980er Jahre verbreitet wurde, setzte sich Server als Abgrenzung zu hostbasierten Architekturen durch. Heute werden Host und Server im Zusammenhang mit Hardware zumindest umgangssprachlich praktisch gleichbedeutend verwendet.

Die einfachste Serverform besteht darin, dass auf einem Host genau eine Server-Software installiert ist. Wenn die Leistung eines einzelnen Hosts nicht reicht, können mehrere Hosts zu einem Verbund zusammengeschaltet werden, einem Computercluster. Auf allen Hosts läuft dann Software, die den Cluster gegenüber den Clients wie einen einzigen Server erscheinen lässt. Für den Benutzer bleibt verborgen, welcher Host welchen Teil des Auftrags bearbeitet. Ein solcher Server ist ein verteiltes System.

Im Internet dominieren bei Servern UNIX-ähnliche Open-Source-Distributionen wie Linux und FreeBSD. Windows Server hat ebenfalls einen gewissen Anteil. Proprietäre Betriebssysteme wie z/OS und macOS Server werden auch eingesetzt, aber in deutlich geringerer Anzahl. In Firmen kommen außerdem unter anderem AIX, HP-UX und Oracle Solaris zum Einsatz.