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服务器基础知识

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服务器是网络数据的节点和枢纽,是一种高性能计算机,存储、处理网络上80%的数据、信息,负责为网络中的多个客户端用户同时提供信息服务,因此也被称为网络的灵魂。
服务器特性RASUM
Ø  可靠性 (Reliablity)
•      可靠性是保持可靠而一致的特性,数据完整性和在发生之前对硬件故障做出警告是可靠性的两个方面 ,如硬件冗余、预警、RAID技术
Ø  高可用性 (Availability)
•      高可用性是指随时存在并且可以立即使用的特性
•      从系统故障中迅速恢复 ;支持关键组件热插拔;新组件替换故障组件的能力
Ø  可扩充性 (Scalability)
•      在服务器上具备一定的可扩展空间和冗余件(如磁盘阵列架位、PCI和内存条插槽位等)。
•      增加内存的能力 ;增加处理器的能力 ;增加磁盘容量的能力 ;支持多种主流操作系统的限制
Ø  易用性 (Usability)
•      是否容易操作,如用户导航系统是否完善,机箱设计是否人性化,是否有关键恢复功能,是否有操作系统备份,以及是否有足够的培训支持等方面
Ø  可管理性 (Manageability )
•      一方面更高效的管理,更少的人力、物力;另一方面提供简单的基础架构,从最基础的层面上简化管理
Ø  按照指令集分类


机架服务器 [
l  机架(Rack) 采用电信机房的设备结构标准,宽度为19英寸,高度以单位 Unit 计量,每“U”为1.75英寸,即4.445cm
l  通常有1U, 2U, 4U和8U之分,其中以2U和1U发货为主,其次是4U和8U. 近期市场也有3U和6U等高度的机架产品出现
刀片服务器
l  刀片服务器(Blade)是一种更高密度的服务器平台。一般包括刀片服务器、刀片机框(含背板)及后插板三大部分。不同厂商有不同高度的机框。各厂商机框皆为19英寸宽,可安装在42U的标准机柜上
l  通常在一个机箱里可以插入数量不等(8~20块)的“刀片”,其中每一块“刀片”实际上就是一块服务器主板
l  当前市场主流的刀片服务器包括 HP BL460c Gen8, IBM HS23, Dell M820, 华为BH622 V2等
塔式服务器  (目前华为没有此类产品)
l  塔式(Tower)服务器既常见的立式和卧式机箱结构的服务器,可放置在普通的办公环境。机箱结构较大(类似于传统的台式电脑)。
l  塔式服务器密度低,多为单处理器系统(有少部分为双处理器系统)。系统电源和风扇一般是单配,非冗余可靠性较低。
服务器基准测试体系
Ø  两大基准体系:TPC、SPEC
Ø  20世纪90年代,TPC(Transactionprocessing Performance Council,事务处理性能委员会)成立,Benchmark(基准测试)随之走上历史舞台。企业采购服务器时,除主观之外,理性的光芒开始闪耀。
Ø  TPC-C单位为tpmC,对系统在线事务处理能力进行评价,含义为每分钟内系统处理新订单的个数;
Ø  主要模拟企业的MIS、ERP等系统来考验服务器联机业务处理能力
Ø  SPEC(标准性能评估机构)是一个全球性的、权威的第三方应用性能测试组织,它旨在确立、修改以及认定一系列服务器应用性能评估的标准。目前主要包括:
Ø  针对CPU性能的SPEC CPU2000、SPEC CPU2006
Ø  针对Web服务器的SPEC Web2005
Ø  针对高性能计算的SPEC HPC2002与SPEC MPI2006
Ø  针对Java应用的SPEC jAppServer2004与SPEC JBB2005,以及对图形、网络、邮件服务器的测试指标

服务器硬件的规划须同步Intel CPU “Tick Tock”节奏,按照大年小年开发
p  2011大年,2012小年,2013大年,2014小年
p  大年: 架构升级,主力销售服务器优先全面换代开发;小年: 特性优化,Tick CPU升级、服务器特性优化、补齐、临时市场需求版本
  Ø  DDR3内存
DDR3,DDR SDRAM技术中的第三代,和第二代相比能够提供更高的带宽和更低的功耗。DDR3比DDR2最多能够提升66%的带宽、在同等速率下可以降低40%的功耗,DDR3和DDR2同样是240pin设计,但凹槽位置不同。二者不可兼容使用。
JEDEC名称
通用名称
传输速率
最大吞吐量
PC3-12800
DDR3-1600
1600MT/s
12.8GB/s
PC3-10600
DDR3-1333
1333MT/s
10.6GB/s
PC3-8500
DDR3-1066
1066MT/s
8.5GB/s
PC3-6400
DDR3-800
800MT/s
6.4GB/s
Ø  主要典型技术——ECC:传统服务器内存仅采用ECC技术,可纠正1-2位内存错误,创新内存容错技术,提供更高的可靠性,包括:
1)内存热备:热备内存在正常情况下不使用,当工作内存的故障次数达到预设值ECC的最大值,系统自动将故障内存条中的数据传输到热备内存条,故障内存条就不再使用。
2)内存镜像:内存数据有两个拷贝,避免由于内存故障而导致数据丢失,同时工作内存与镜像内存不处于同一通道,也避免了因内存通道错误而引起的数据丢失。
PCI 是一种连接电子计算机主板和外部设备的总线标准,用来连接显示卡、声卡、网卡、硬盘控制器等高速外围设备。在数据传输率要求较高的应用中,可以解决原有标准总线数据传输率低带来的瓶颈问题。历经PCI,PCI-X, 目前PCI-E是最新一代的技术。
Ø  PCI-E最新一代的I/O总线技术,PCIe属于高速串行点对点双通道高带宽传输,所连接的设备分配独享通道带宽,不共享资源,突破的系统I/O带宽的瓶颈,主要支持主动电源管理,错误报告,端对端的可靠性传输,热插拔以及服务质量(QOS​)等功能。
Ø  PCI-E 2.0:  目前最高的16X 2.0版本可达到10GB/s
Ø  PCI-E 3.0数据传输率8GHz/s,对PCI-E 2.x/1.x的向下兼容,继续支持2.5GHz、5GHz信号机制。PCI-E 3.0架构单信道(x1)单向带宽即可接近1GB/s,十六信道(x16)双向带宽更是可达32GB/s。
RAID卡:用来实现RAID功能的板卡,通常是由I/O处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列零组件构成的。不同RAID卡支持的RAID功能不同,如 RAlD0、RAID1、RAID3、RAID4、RAID5、RAID10不等。RAID卡可以让很多磁盘驱动器同时传输数据,达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。同时,Raid卡也提供容错的重要功能。
数据组织形式
分块:将一个分区分成多个大小相等的、地址相邻的块,这些块称为分块。它是组成条带的元素。
条带:同一磁盘阵列中的多个磁盘驱动器上的相同“位置”(或者说是相同编号)的分块。
数据存取方式
并行存取模式:是把所有磁盘驱动器的主轴马达作精密的控制,使每个磁盘的位置都彼此同步,然后对每一个磁盘驱动器作一个很短的I/O数据传送,使从主机来的每一个I/O 指令,都平均分布到每一个磁盘驱动器,将阵列中每一个磁盘驱动器的性能发挥到最大。
-适用范围:大型的、数据连续的以长时间顺序访问数据为特征的应用
独立存取模式:对每个磁盘驱动器的存取都是独立且没有顺序和时间间隔的限制,可同时接收多个I/O Requests,每笔传输的数据量都比较小。-适用范围:数据存取频繁,每笔存取数据量较小的应用
服务器管理技术
Ø  IPMI:智能平台管理接口,是一项应用于服务器管理系统设计的标准,由Intel、HP、 Dell和NEC公司于1998年共同提出。用户可利用IPMI监视服务器的物理健康特征,如温度、电压、风扇工作状态、电源状态等。利用此接口标准有助于在不同类服务器系统硬件上实施系统管理,使不同平台的集中管理成为可能。
Ø  工作原理:
IPMI的核心是一个专用芯片/控制器BMC,其并不依赖于服务器的处理器、BIOS或操作系统来工作,非常地独立。只要有BMC与IPMI固件其便可开始工作,而BMC通常是一个安装在服务器主板上的独立的板卡,现在也有服务器主板提供对IPMI支持的。使用低级硬件智能管理而不使用操作系统进行管理,具有两个主要优点: 首先,此配置允许进行带外服务器管理;其次,操作系统不必负担传输系统状态数据的任务。
Ø  KVM over IP通过网络将远端服务器的显示、鼠标、键盘信号虚拟到本地控制端,通过本地控制端来操作远端服务器。其优点:1)实施、升级成本低,无缝升级;2)灵活集中化管理;3)全球控制、操作简单;4)利用IP技术提供丰富的管理控制;


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