服務(wù)器基礎(chǔ)知識(shí)

1、第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .1 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) 1.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器概述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器概述 1.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器主要技術(shù)與指標(biāo)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器主要技術(shù)與指標(biāo) 1.3 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器產(chǎn)品介紹網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器產(chǎn)品介紹 1.4 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器選型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器選型 小結(jié)小結(jié) 習(xí)題與思考習(xí)題與思考 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .2 1.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器概述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器概述 服務(wù)器是指在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行相應(yīng)的應(yīng)用軟件，為網(wǎng)上 用戶(hù)提供共享信息資源和各種服務(wù)的一種高性能計(jì)算機(jī)，英 文名稱(chēng)叫做Server。 說(shuō)到服務(wù)器，就不得不提客戶(hù)/服務(wù)器(Client/Server)網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算機(jī)模式，如圖1.1所示。其中，客戶(hù)請(qǐng)求服務(wù)，服務(wù)器處 理和提供服務(wù)。服務(wù)可

2、以是數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)、文件服務(wù)、檢索服 務(wù)和其他各種各樣的應(yīng)用服務(wù)等。服務(wù)器包括服務(wù)器硬件和 服務(wù)器軟件。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .3 服務(wù)器存儲(chǔ)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)打印機(jī) 局域網(wǎng)交換機(jī) MACUNIX工作站IBM PC 圖1.1 客戶(hù)/服務(wù)器模式 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .4 1. 文件服務(wù)器文件服務(wù)器 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，客戶(hù)能將文件服務(wù)器中的共享文件下載到自己 的計(jì)算機(jī)中，客戶(hù)也能將自己的文件上傳到文件服務(wù)器中。在 Internet中，文件傳輸協(xié)議(FTP)就是專(zhuān)門(mén)提供文件服務(wù)的。 文件服務(wù)是網(wǎng)絡(luò)中最基本的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，必不可少，例如建 立共享文檔庫(kù)、共享程序庫(kù)、共享圖像庫(kù)、共享視頻庫(kù)、共享 音頻庫(kù)等。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ)

3、.5 2. 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)中最重要的組成部分，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)， 客戶(hù)能查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器處理客戶(hù) 的SQL請(qǐng)求，將查詢(xún)的結(jié)果傳送給客戶(hù)。由于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中存 儲(chǔ)著大量重要的企業(yè)管理數(shù)據(jù)(如市場(chǎng)、財(cái)務(wù)、庫(kù)存、報(bào)表等)， 因此，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器顯得特別重要。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .6 3. Web服務(wù)器服務(wù)器 Web服務(wù)器廣泛應(yīng)用于Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)中，采用瀏覽 器/服務(wù)器(Brower/Server)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式，瀏覽器/服務(wù)器是客 戶(hù)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模式的繼承和發(fā)展。用戶(hù)通過(guò)瀏覽器 (客戶(hù))和網(wǎng)絡(luò)，可瀏覽Web服務(wù)器的信息(文字、圖像

4、、視頻、 音頻等)。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .7 4. 電子郵件服務(wù)器電子郵件服務(wù)器 電子郵件是世界上使用最為廣泛的Internet服務(wù)，據(jù)統(tǒng)計(jì)， 目前每天約有3000萬(wàn)人發(fā)送電子郵件，內(nèi)容可以是商業(yè)備忘 和科學(xué)研究討論等。使用電子郵件服務(wù)器，客戶(hù)能有效地交 流信息和通信。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .8 5. 應(yīng)用服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器 根據(jù)用戶(hù)的需求，可設(shè)置各種不同的應(yīng)用服務(wù)器，例如： 視頻服務(wù)器提供視頻點(diǎn)播(VoD)服務(wù)。 音頻服務(wù)器提供音頻點(diǎn)播(AoD)服務(wù)。 CAD服務(wù)器提供CAD設(shè)計(jì)、制圖等服務(wù)。 服務(wù)器發(fā)展到今天，適應(yīng)各種不同功能、不同環(huán)境的服務(wù) 器不斷地出現(xiàn)，分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)也多種多樣。 第1章 服

5、務(wù)器基礎(chǔ) .9 按應(yīng)用層次劃分，可把服務(wù)器分為入門(mén)級(jí)服務(wù)器、工作組 級(jí)服務(wù)器、部門(mén)級(jí)服務(wù)器和企業(yè)級(jí)服務(wù)器四類(lèi)。 按服務(wù)器的處理器架構(gòu)(也就是服務(wù)器CPU所采用的指令系 統(tǒng))劃分，可把服務(wù)器分為CISC架構(gòu)服務(wù)器、RISC架構(gòu)服務(wù)器 和VLIW架構(gòu)服務(wù)器三類(lèi)。 按服務(wù)器的用途劃分，可把服務(wù)器分為通用型服務(wù)器和專(zhuān) 用型服務(wù)器兩類(lèi)。 按服務(wù)器的機(jī)箱結(jié)構(gòu)來(lái)劃分，可把服務(wù)器分為臺(tái)式服務(wù)器、 機(jī)架式服務(wù)器、機(jī)柜式服務(wù)器和刀片式服務(wù)器四類(lèi)。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .10 1.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器主要技術(shù)與指標(biāo)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器主要技術(shù)與指標(biāo) 1.2.1 服務(wù)器硬件體系結(jié)構(gòu)服務(wù)器硬件體系結(jié)構(gòu) 服務(wù)器既然是一種高性能的計(jì)算機(jī)，

6、它的構(gòu)成肯定就與我 們平常所用的電腦(PC)有很多相似之處，諸如有CPU(Center Process Unit，中央處理器)、內(nèi)存、硬盤(pán)、各種總線等等，只不 過(guò)它是能夠提供各種共享服務(wù)(網(wǎng)絡(luò)、Web應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫(kù)、文件、 打印等)以及其他方面的高性能應(yīng)用，它的高性能主要體現(xiàn)在高 速度的運(yùn)算能力、長(zhǎng)時(shí)間的可靠運(yùn)行、強(qiáng)大的外部數(shù)據(jù)吞吐能 力等方面，是網(wǎng)絡(luò)的中樞和信息化的核心。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .11 由于服務(wù)器是針對(duì)具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特別制定的，因而服務(wù) 器又與微機(jī)(普通PC)在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、 可擴(kuò)展性、可管理性等方面存在很大的區(qū)別。而最大的差異就 是在多用戶(hù)多任務(wù)環(huán)境下的可靠

7、性上。用PC機(jī)當(dāng)作服務(wù)器的用 戶(hù)一定都曾經(jīng)歷過(guò)突然的停機(jī)、意外的網(wǎng)絡(luò)中斷、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不 時(shí)丟失等事件，這都是因?yàn)镻C機(jī)的設(shè)計(jì)制造從來(lái)沒(méi)有保證過(guò)多 用戶(hù)多任務(wù)環(huán)境下的可靠性，而一旦發(fā)生嚴(yán)重故障，其所帶來(lái) 的經(jīng)濟(jì)損失將是難以預(yù)料的。但一臺(tái)服務(wù)器所面對(duì)的是整個(gè)網(wǎng) 絡(luò)的用戶(hù)，需要每天24小時(shí)不間斷地工作，所以它必須具有極 高的穩(wěn)定性；另一方面，為了實(shí)現(xiàn)高速以滿(mǎn)足眾多用戶(hù)的需求， 服務(wù)器通過(guò)采用對(duì)稱(chēng)多處理器(SMP)安裝、插入大量的高速內(nèi) 存來(lái)保證工作。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .12 它的主板可以同時(shí)安裝幾個(gè)甚至幾十、上百個(gè)CPU(服務(wù) 器所用CPU也不是普通的CPU，是廠商專(zhuān)門(mén)為服務(wù)器開(kāi)發(fā)生產(chǎn) 的)。內(nèi)存

8、方面當(dāng)然也不一樣，無(wú)論在內(nèi)存容量，還是性能、 技術(shù)等方面都有根本的不同。另外，服務(wù)器為了保證足夠的 安全性，還采用了大量普通電腦沒(méi)有的技術(shù)，如冗余技術(shù)、 系統(tǒng)備份、在線診斷技術(shù)、故障預(yù)報(bào)警技術(shù)、內(nèi)存糾錯(cuò)技術(shù)、 熱插拔技術(shù)和遠(yuǎn)程診斷技術(shù)等，使絕大多數(shù)故障能夠在不停 機(jī)的情況下得到及時(shí)的修復(fù)，具有極強(qiáng)的可管理性 (Manability)。服務(wù)器與PC的比較如表1.1所示。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .13 表表1.1 服務(wù)器與服務(wù)器與PC的比較的比較 指 標(biāo) 服 務(wù) 器 PC(普通電腦) 處理器性能 支持多處理，性能高 一般不支持多處理，性能低 I/O(輸入/輸出) 性能 強(qiáng)大 相對(duì)弱小 可管理性 高

9、相對(duì)低 可靠性 非常高 相對(duì)低 擴(kuò)展性 非常強(qiáng) 相對(duì)弱 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .14 通常，從所采用的CPU(中央處理器)來(lái)看，我們把服務(wù)器 主要分為兩類(lèi)構(gòu)架： 一類(lèi)是IA(Intel Architecture，Intel架構(gòu))架構(gòu)服務(wù)器，又稱(chēng) CISC(Complex Instruction Set Computer，復(fù)雜指令集)架構(gòu)服務(wù) 器，即通常我們所講的PC服務(wù)器。它是基于PC機(jī)體系結(jié)構(gòu)， 使用Intel或與其兼容的處理器芯片的服務(wù)器，如聯(lián)想的萬(wàn)全系 列服務(wù)器，HP(惠普)公司的Netserver系列服務(wù)器等。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .15 這類(lèi)以“小，巧，穩(wěn)”為特點(diǎn)的IA架構(gòu)服務(wù)器憑借可

10、靠 的性能、低廉的價(jià)格，得到了廣泛的應(yīng)用，在互聯(lián)網(wǎng)和局域 網(wǎng)內(nèi)更多地完成文件服務(wù)、打印服務(wù)、通信服務(wù)、Web服務(wù)、 電子郵件服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)等主要應(yīng)用，一般應(yīng) 用在中小公司機(jī)構(gòu)或大企業(yè)的分支機(jī)構(gòu)。目前在IA架構(gòu)的服 務(wù)器中絕大部分采用Intel(英特爾)公司生產(chǎn)的CPU，從Intel生 產(chǎn)CPU的歷史來(lái)看，可以劃分成兩大系列：早期的80 x86系列 及現(xiàn)在的Pentium系列。早期的80 x86系列包括8088、8086、 80286、80386、80486。自80486之后，Intel對(duì)自己的產(chǎn)品進(jìn)行 了重新命名，并進(jìn)行注冊(cè)，因此80486以后的產(chǎn)品形成了 Pentium(奔騰)系

11、列的CPU。Pentium系列的CPU目前包括 Pentium、Pentium MMX、Pentium Pro、P、P Xeon(至強(qiáng))、 P、PXeon、P4 Xeon、Celeron 2(賽揚(yáng))等。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .16 另一類(lèi)是比IA服務(wù)器性能更高的服務(wù)器，即 RISC(Reduced Instruction Set Computer，精簡(jiǎn)指令集)架構(gòu)服務(wù) 器。這種RISC型號(hào)的服務(wù)器在我們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娔X中是很少 看到的，它完全采用了與普通CPU不同的結(jié)構(gòu)。使用RISC芯 片并且主要采用UNIX操作系統(tǒng)的服務(wù)器，如SUN公司的 SPARC、HP公司的PA-RISC、DEC公司的Al

12、pha芯片、SGI公 司的MIPS等等。這類(lèi)服務(wù)器通常價(jià)格都很昂貴，一般應(yīng)用在 證券、銀行、郵電、保險(xiǎn)等大公司大企業(yè)，作為網(wǎng)絡(luò)的中樞 神經(jīng)，提供高性能的數(shù)據(jù)等各種服務(wù)。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .17 8.2.2 服務(wù)器的技術(shù)指標(biāo)服務(wù)器的技術(shù)指標(biāo) 1. 服務(wù)器服務(wù)器CPU 服務(wù)器CPU，顧名思義，就是在服務(wù)器上使用的CPU。我 們知道，服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)中的重要設(shè)備，要接受少至幾十人、多 至成千上萬(wàn)人的訪問(wèn)，因此對(duì)服務(wù)器具有大數(shù)據(jù)量的快速吞吐、 超強(qiáng)的穩(wěn)定性、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行等嚴(yán)格要求。CPU是計(jì)算機(jī)的“大 腦”，是衡量服務(wù)器性能的首要指標(biāo)。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .18 1) CISC型CPU CISC即“復(fù)

13、雜指令集”，它是指Intel生產(chǎn)的x86(Intel CPU 的一種命名規(guī)范)系列CPU及其兼容CPU(其他廠商如AMD、 VIA等生產(chǎn)的CPU)，它基于PC機(jī)(個(gè)人電腦)體系結(jié)構(gòu)。這種 CPU一般都是32位的結(jié)構(gòu)，所以我們也把它稱(chēng)為IA-32 CPU。 CISC型CPU目前主要有Intel的服務(wù)器CPU和AMD的服務(wù)器 CPU兩類(lèi)。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .19 Intel現(xiàn)在生產(chǎn)的CPU中，Pentium 4(奔騰4)和Celeron(賽揚(yáng)) 是面向PC的，Xeon(至強(qiáng))、XeonMP(MP即Multi Processing Platform，多處理器平臺(tái))和Itanium(安騰)是面向工

14、作站和服務(wù) 器的。其中Itanium是與其他CPU完全不同的64位CPU，設(shè)計(jì) 時(shí)并沒(méi)有考慮用于現(xiàn)有的Windows應(yīng)用。其他的處理器雖然在 最高工作頻率、FSB(前端總線頻率)和緩存容量等方面各有不 同，但內(nèi)部設(shè)計(jì)基本相同，同時(shí)可保證軟件兼容。Pentium 4(Celeron)和Xeon(至強(qiáng))的最大差別是Xeon能構(gòu)建多處理器系 統(tǒng)，而P4不行。P4組建的系統(tǒng)中只能用一個(gè)CPU，Xeon可以 用兩塊CPU組建雙處理器系統(tǒng)，而Xeon MP可以用4塊以上 CPU組建系統(tǒng)。P4與Xeon CPU的對(duì)比如表1.2所示。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .20 表表1.2 P4與與Xeon CPU的對(duì)比的對(duì)

15、比 型 號(hào) P4 Xeon XeonMP 最高頻率/GHz 3.06 2.8 2 內(nèi)部設(shè)計(jì) NetBurst 架構(gòu) NetBurst 架構(gòu) NetBurst 架構(gòu) 最高 FSB/MHz 533/800 533/800 400 L2 緩存/KB 512 512 256 L3 緩存/MB 無(wú) 無(wú) 最大 2 超線程 部分支持 部分支持 支持 多 CPU X 2X 4X 以上 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .21 AMD也生產(chǎn)面向工作站和服務(wù)器的Athlon MP處理器。 其內(nèi)部設(shè)計(jì)與Athlon XP基本相同，但支持雙CPU。表1.3所示 為AMD的兩種版本CPU的對(duì)比。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .22 表表1.

16、3 AMD的兩種版本的兩種版本CPU的對(duì)比的對(duì)比 類(lèi) 型 AMD Athlon 處理器 AMD Athlon MP 處理器 基礎(chǔ)構(gòu)架 Socket A Socket A 生產(chǎn)工藝 0.18 m 0.18 m 晶體管數(shù)量 3700 萬(wàn)(120 mm2) 3750 萬(wàn)(128 mm2) 相關(guān)功耗 相對(duì) Athlon 處理器降低約 20% Cache 1 級(jí) 128 K，二級(jí) 256 K 1 級(jí) 128 K，二級(jí) 256 K，有數(shù)據(jù)預(yù)讀取功能 多媒體指令集 增強(qiáng)型 3D NOW! 專(zhuān)業(yè)版 3D NOW!(增加 52 條新指令) 使用于多道計(jì)算的特征 無(wú) Amart MP 技術(shù) 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .

17、23 2) RISC型CPU RISC即“精簡(jiǎn)指令集”，它是在CISC指令系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā) 展起來(lái)的。有人對(duì)CISC機(jī)進(jìn)行測(cè)試表明，各種指令的使用頻度 相當(dāng)懸殊，最常使用的是一些比較簡(jiǎn)單的指令，它們僅占指令 總數(shù)的20，但在程序中出現(xiàn)的頻度卻占80%。復(fù)雜的指令系 統(tǒng)必然增加微處理器的復(fù)雜性，使處理器的研制時(shí)間長(zhǎng)，成本 高。并且復(fù)雜指令需要復(fù)雜的操作，必然會(huì)降低計(jì)算機(jī)的速度。 基于上述原因，20世紀(jì)80年代RISC型CPU誕生了，相對(duì)于CISC 型CPU，RISC型CPU不僅精簡(jiǎn)了指令系統(tǒng)，還采用了超標(biāo)量和 超流水線結(jié)構(gòu)，大大增加了并行處理能力（并行處理是指一臺(tái) 服務(wù)器有多個(gè)CPU同時(shí)進(jìn)行處理）。

18、 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .24 并行處理能夠大大提升服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理能力。部門(mén)級(jí)、 企業(yè)級(jí)的服務(wù)器應(yīng)支持CPU并行處理技術(shù)。也就是說(shuō)，在同等 頻率下，采用RISC架構(gòu)的CPU比CISC架構(gòu)的CPU性能高很多， 這是由CPU的技術(shù)特征決定的。目前在中高檔服務(wù)器中普遍采 用這一指令系統(tǒng)的CPU，特別是高檔服務(wù)器全都采用RISC指令 系統(tǒng)的CPU。RISC指令系統(tǒng)更加適合高檔服務(wù)器的UNIX操作 系統(tǒng)，Linux也屬于類(lèi)似UNIX的操作系統(tǒng)。RISC型CPU與Intel 和AMD的CPU在軟件和硬件上都不兼容。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .25 (1) PowerPC。20世紀(jì)90年代，IBM(國(guó)際商用機(jī)器

19、公司)、 Apple(蘋(píng)果公司)和Motorola(摩托羅拉)公司開(kāi)發(fā)PowerPC芯片成 功，并制造出基于PowerPC的多處理器計(jì)算機(jī)。PowerPC架構(gòu) 的特點(diǎn)是可伸縮性好、方便靈活。第一代PowerPC采用0.6m 的生產(chǎn)工藝，晶體管的集成度達(dá)到單芯片300萬(wàn)個(gè)。2000年， IBM開(kāi)始大批推出采用銅芯片的產(chǎn)品，如RS/6000的x80系列產(chǎn) 品。銅技術(shù)取代了已經(jīng)沿用了30年的鋁技術(shù)，使硅芯片多CPU 的生產(chǎn)工藝達(dá)到了0.20 m的水平，單芯片集成2億個(gè)晶體管， 大大提高了運(yùn)算性能。而1.8 V的低電壓操作(原為2.5 V)大大降 低了芯片的功耗，容易散熱，從而大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

20、 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .26 (2) SPARC。1987年，SUN和TI公司合作開(kāi)發(fā)了RISC微處 理器SPARC。SPARC微處理器最突出的特點(diǎn)就是它的可擴(kuò) 展性，這是業(yè)界出現(xiàn)的第一款有可擴(kuò)展性功能的微處理器。 SPARC的推出為SUN贏得了高端微處理器市場(chǎng)的領(lǐng)先地位。 1999年6月，UltraSPARC首次亮相。它采用先進(jìn)的0.18m工 藝制造，全部采用64位結(jié)構(gòu)和VIS指令集，時(shí)鐘頻率從600 MHz 起，可用于高達(dá)1000個(gè)處理器協(xié)同工作的系統(tǒng)上。在64位 UltraSPARC處理器方面，SUN公司主要有3個(gè)系列。首先是 可擴(kuò)展式S系列，主要用于高性能、易擴(kuò)展的多處理器系統(tǒng)。還 有

21、UltraSPARC s和UltraSPARC s等型號(hào)。其次是集成式 i系 列，它將多種系統(tǒng)功能集成在一個(gè)處理器上，為單處理器系統(tǒng) 提供了更高的效益。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .27 (3) PA-RISC。HP公司的RISC芯片PA-RISC于1986年問(wèn)世。 第一款芯片的型號(hào)為PA-8000，主頻為180MHz，后來(lái)陸續(xù)推 出PA-8200、PA-8500和PA-8600等型號(hào)。HP公司開(kāi)發(fā)的64位 微處理器PA-8700于2001年上半年正式投入服務(wù)器和工作站的 使用。這種新型處理器的設(shè)計(jì)主頻達(dá)到800MHz以上。RA- RISC同時(shí)也是IA-64的基礎(chǔ)。在未來(lái)的IA-64芯片中，會(huì)繼續(xù)

22、保持許多PA-RISC芯片的重要特性，包括PA-RISC的虛擬存儲(chǔ) 架構(gòu)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式、浮點(diǎn)運(yùn)算、多媒體和圖形加速等。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .28 (4) MIPS。MIPS技術(shù)公司是一家設(shè)計(jì)制造高性能、高檔 次及嵌入式32位和64位處理器的廠商，在RISC處理器方面占 有重要地位。MIPS公司設(shè)計(jì)RISC處理器始于20世紀(jì)80年代初， 1986年推出R2000處理器，1988年推出R3000處理器，1991年 推出第一款64位商用微處理器R4000。之后又陸續(xù)推出 R8000(1994年)、R10000(1996年)和R12000(1997年)等型號(hào)。 隨后，MIPS公司的戰(zhàn)略發(fā)生變化，把重

23、點(diǎn)放在嵌入式系統(tǒng)。 1999年，MIPS公司發(fā)布MIPS32和MIPS64架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，為未來(lái) MIPS處理器的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。新的架構(gòu)集成了所有原來(lái) MIPS指令集，并且增加了許多更強(qiáng)大的功能。MIPS公司陸續(xù) 開(kāi)發(fā)了高性能、低功耗的32位處理器內(nèi)核(Core)MIPS324Kc與 高性能64位處理器內(nèi)核MIPS64 5Kc。2000年，MIPS公司發(fā)布 了針對(duì)MIPS32 4Kc的版本以及64位MIPS64 20Kc處理器內(nèi)核。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .29 (5) Alpha。Alpha處理器最早由DEC公司設(shè)計(jì)制造，在 Compaq(康柏)公司收購(gòu)DEC之后，Alpha處理器繼續(xù)得到發(fā)展，

24、并且應(yīng)用于許多高檔的Compaq服務(wù)器上。1998年，Compaq推 出新型號(hào)21264，當(dāng)時(shí)的主頻是600MHz。目前較新的21264芯 片主頻達(dá)到1GHz，工藝為0.18m。該芯片具有完善的指令 預(yù)測(cè)能力和很高的存儲(chǔ)系統(tǒng)帶寬(超過(guò)1GB/s)，并且其中增加 了處理視頻信息的功能，其多媒體處理能力得到了增強(qiáng)。 21264芯片保持了Alpha處理器可以運(yùn)行多種操作系統(tǒng)的特點(diǎn)， 其中包括Tru64UNIX、OpenVMS和Linux等，而在這些系統(tǒng)中， 已經(jīng)有許多成熟的應(yīng)用程序，這也是Alpha處理器的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .30 從當(dāng)前的服務(wù)器發(fā)展?fàn)顩r看，以“小，巧，穩(wěn)”為特點(diǎn) 的I

25、A架構(gòu)(CISC架構(gòu))的PC服務(wù)器憑借可靠的性能、低廉的價(jià) 格，得到了更為廣泛的應(yīng)用。最后值得注意的一點(diǎn)，雖然 CPU是決定服務(wù)器性能最重要的因素之一，但是如果沒(méi)有其 他配件的支持和配合，CPU也不能發(fā)揮出它應(yīng)有的性能。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .31 2. 服務(wù)器內(nèi)存服務(wù)器內(nèi)存 服務(wù)器內(nèi)存(RAM)與普通PC機(jī)內(nèi)存在外觀和結(jié)構(gòu)上沒(méi)有 什么明顯的實(shí)質(zhì)性區(qū)別，主要是在內(nèi)存上引入了一些新的特 有的技術(shù)，如ECC、ChipKill、Register、熱插拔技術(shù)等，具有 極高的穩(wěn)定性和糾錯(cuò)性能。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .32 1) ECC技術(shù) 在普通的內(nèi)存上，常常使用一種技術(shù)，即Parity，同位檢查 碼(

26、Parity Check Codes)被廣泛地使用在偵錯(cuò)碼(Error Detection Codes)上，它們?cè)黾右粋€(gè)檢查位給每個(gè)資料的字元(或字節(jié))，并 且能夠偵測(cè)到一個(gè)字符中所有奇(偶)位的錯(cuò)誤。但Parity有一個(gè) 缺點(diǎn)，當(dāng)計(jì)算機(jī)查到某個(gè)Byte有錯(cuò)誤時(shí)，并不能確定錯(cuò)誤在哪 一個(gè)位，也就無(wú)法修正錯(cuò)誤?；谏鲜銮闆r，產(chǎn)生了一種新的 內(nèi)存糾錯(cuò)技術(shù)，那就是ECC，ECC本身并不是一種內(nèi)存型號(hào)， 也不是一種內(nèi)存專(zhuān)用技術(shù)，它廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)指 令中，是一種指令糾錯(cuò)技術(shù)。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .33 ECC的英文全稱(chēng)是Error Checking and Correcting，對(duì)應(yīng)的 中

27、文名稱(chēng)為“錯(cuò)誤檢查和糾正”，從這個(gè)名稱(chēng)我們就可以看 出它的主要功能是發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤，它比奇偶校正技術(shù)更先 進(jìn)的方面主要在于它不僅能發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，而且能糾正這些錯(cuò)誤， 這些錯(cuò)誤糾正之后計(jì)算機(jī)才能正確執(zhí)行下面的任務(wù)，確保服 務(wù)器的正常運(yùn)行。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .34 2) ChipKill技術(shù) ChipKill技術(shù)是IBM公司為了解決目前服務(wù)器內(nèi)存中ECC 技術(shù)的不足而開(kāi)發(fā)的，是一種新的ECC內(nèi)存保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。我們知 道ECC內(nèi)存只能同時(shí)檢測(cè)和糾正單一比特錯(cuò)誤，但如果同時(shí)檢 測(cè)出兩個(gè)以上比特的數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤，則一般無(wú)能為力。目前ECC 技術(shù)之所以在服務(wù)器內(nèi)存中廣泛采用，一則是因?yàn)樵谶@以前其 他新的內(nèi)存技術(shù)還

28、不成熟，再則在目前的服務(wù)器中一般來(lái)說(shuō)同 時(shí)出現(xiàn)多比特錯(cuò)誤的現(xiàn)象很少發(fā)生，正因?yàn)檫@樣才使得ECC技 術(shù)得到了充分的認(rèn)可和應(yīng)用，使得ECC內(nèi)存技術(shù)成為幾乎所有 服務(wù)器上的內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .35 但隨著基于Intel處理器架構(gòu)的服務(wù)器的CPU性能在以幾何 級(jí)的倍數(shù)提高，而硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的性能同期只提高了少數(shù)的倍數(shù)， 因此為了獲得足夠的性能，服務(wù)器需要大量的內(nèi)存來(lái)臨時(shí)保存 CPU上需要讀取的數(shù)據(jù)，這樣大的數(shù)據(jù)訪問(wèn)量就導(dǎo)致單一內(nèi)存 芯片上每次訪問(wèn)時(shí)通常要提供4(32位)或8(64位)比特以上的數(shù) 據(jù)，一次性讀取這么多數(shù)據(jù)，出現(xiàn)多位數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的可能性會(huì)大 大地提高，而ECC又不能糾正雙比特以上的

29、錯(cuò)誤，這樣就很可 能造成全部比特?cái)?shù)據(jù)的丟失，系統(tǒng)會(huì)很快崩潰。IBM的 ChipKill技術(shù)是利用內(nèi)存的子結(jié)構(gòu)方法來(lái)解決這一難題。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .36 內(nèi)存子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理是這樣的：?jiǎn)我恍酒瑹o(wú)論數(shù)據(jù)寬 度是多少，只對(duì)應(yīng)于一個(gè)給定的ECC識(shí)別碼，它的影響最多為 一比特。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)明，如果使用4比特寬的DRAM，4比特 中的每一位的奇偶性將分別組成不同的ECC識(shí)別碼，這個(gè)ECC 識(shí)別碼是用單獨(dú)一個(gè)數(shù)據(jù)位來(lái)保存的，也就是說(shuō)保存在不同的 內(nèi)存空間地址。因此，即使整個(gè)內(nèi)存芯片出了故障，每個(gè)ECC 識(shí)別碼也將最多出現(xiàn)1比特壞數(shù)據(jù)，而這種情況完全可以通過(guò) ECC邏輯修復(fù)，從而保證內(nèi)存子系統(tǒng)的容錯(cuò)性

30、，保證了服務(wù)器 在出現(xiàn)故障時(shí)有強(qiáng)大的自我恢復(fù)能力。采用這種內(nèi)存技術(shù)的內(nèi) 存可以同時(shí)檢查并修復(fù)4個(gè)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)位，服務(wù)器的可靠性和穩(wěn) 定性得到了更加充分的保障。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .37 3) Register技術(shù) Register即寄存器或目錄寄存器，在內(nèi)存上的作用我們可 以把它理解成書(shū)的目錄，有了它，當(dāng)內(nèi)存接到讀/寫(xiě)指令時(shí)， 會(huì)先檢索此目錄，然后再進(jìn)行讀/寫(xiě)操作，這將大大提高服務(wù) 器內(nèi)存的工作效率。帶有Register的內(nèi)存一定帶有Buffer（緩 沖），并且目前能見(jiàn)到的Register內(nèi)存也都具有ECC功能，其 主要應(yīng)用在中高端服務(wù)器及圖形工作站上，如IBM Netfinity 5000。

31、第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .38 由于服務(wù)器內(nèi)存在各種技術(shù)上相對(duì)兼容機(jī)來(lái)說(shuō)要嚴(yán)格得多， 它強(qiáng)調(diào)的不僅是內(nèi)存的速度，還有它的內(nèi)在糾錯(cuò)技術(shù)能力和穩(wěn) 定性，所以在外頻上目前來(lái)說(shuō)只能是緊跟兼容機(jī)或普通臺(tái)式內(nèi) 存之后。目前，臺(tái)式機(jī)的外頻一般來(lái)說(shuō)已到了150MHz以上的 時(shí)代，但133外頻仍是主流。而服務(wù)器由于受到整個(gè)配件外頻 和高穩(wěn)定性的要求制約，主流外頻還是100MHz，但133MHz 以上外頻已逐步在各檔次服務(wù)器中推行，在選購(gòu)服務(wù)器時(shí)當(dāng)然 最好選擇133MHz以上的外頻。內(nèi)存、其他配件也一樣，要盡 量同步進(jìn)行，否則就會(huì)影響整個(gè)服務(wù)器的性能。目前主要的服 務(wù)器內(nèi)存品牌有Kingmax、現(xiàn)代、三星、Kings

32、tone、IBM、 VIKING、NEC等，但主要以前面幾種在市面上較為常見(jiàn)，而 且質(zhì)量也能得到較好的保障。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .39 3. 服務(wù)器硬盤(pán)服務(wù)器硬盤(pán) 對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，存儲(chǔ)在服務(wù)器上的硬盤(pán)數(shù)據(jù)是最寶貴的，因 此硬盤(pán)的可靠性是非常重要的。為了使硬盤(pán)能夠適應(yīng)大數(shù)據(jù)量、 超長(zhǎng)工作時(shí)間的工作環(huán)境，服務(wù)器一般采用高速、穩(wěn)定、安全 的SCSI硬盤(pán)（Small Computer System Interface（小型計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)接口）。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .40 同普通PC機(jī)的硬盤(pán)相比，服務(wù)器上使用的硬盤(pán)具有如下 四個(gè)特點(diǎn)： (1) 速度快。服務(wù)器使用的硬盤(pán)轉(zhuǎn)速快，可以達(dá)到7200 r/min或

33、10000 r/min，甚至更高；它還配置了較大(一般為2 MB 或4 MB)的回寫(xiě)式緩存；平均訪問(wèn)時(shí)間比較短；外部傳輸率和 內(nèi)部傳輸率更高，采用Ultra Wide SCSI、Ultra2 Wide SCSI、 Ultra160 SCSI、Ultra320 SCSI等標(biāo)準(zhǔn)的SCSI硬盤(pán)，數(shù)據(jù)傳輸 率分別可以達(dá)到40 MB/s、80 MB/s、160 MB/s、320 MB/s。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .41 (2) 可靠性高。因?yàn)榉?wù)器硬盤(pán)幾乎是24小時(shí)不停地運(yùn)轉(zhuǎn)， 承受著巨大的工作量?？梢哉f(shuō)，如果硬盤(pán)出了問(wèn)題，后果不堪 設(shè)想。所以，現(xiàn)在的硬盤(pán)都采用了SMART技術(shù)(自監(jiān)測(cè)、分析 和報(bào)告技術(shù))

34、，同時(shí)硬盤(pán)廠商都采用了各自獨(dú)有的先進(jìn)技術(shù)來(lái) 保證數(shù)據(jù)的安全。為了避免意外的損失，服務(wù)器硬盤(pán)一般都能 承受300G到1000G的沖擊力。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .42 (3) 多使用SCSI接口。多數(shù)服務(wù)器采用了數(shù)據(jù)吞吐量大、 CPU占有率極低的SCSI硬盤(pán)。SCSI硬盤(pán)必須通過(guò)SCSI接口才 能使用，有的服務(wù)器主板集成了SCSI接口，有的安有專(zhuān)用的 SCSI接口卡，一塊SCSI接口卡可以接7個(gè)SCSI設(shè)備，這是IDE 接口所不能比擬的。 (4) 可支持熱插拔。熱插拔(Hot Swap)是一些服務(wù)器支持 的硬盤(pán)安裝方式，可以在服務(wù)器不停機(jī)的情況下，拔出或插 入一塊硬盤(pán)，操作系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別硬盤(pán)的改動(dòng)

35、。這種技術(shù)對(duì) 于24小時(shí)不間斷運(yùn)行的服務(wù)器來(lái)說(shuō)，是非常必要的。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .43 4. 服務(wù)器操作系統(tǒng)服務(wù)器操作系統(tǒng) 服務(wù)器操作系統(tǒng)也叫網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與運(yùn) 行在工作站上的單用戶(hù)操作系統(tǒng)(如Windows 98等)或多用戶(hù)操 作系統(tǒng)由于提供的服務(wù)類(lèi)型不同而有差別。一般情況下，網(wǎng) 絡(luò)操作系統(tǒng)是以使網(wǎng)絡(luò)相關(guān)特性最佳為目的的。如共享數(shù)據(jù) 文件、軟件應(yīng)用以及共享硬盤(pán)、打印機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、掃描 儀和傳真機(jī)等。一般計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)，如DOS和Windows 98等，其目的是讓用戶(hù)與系統(tǒng)及在此操作系統(tǒng)上運(yùn)行的各種 應(yīng)用之間的交互作用最佳。 目前主要存在以下幾類(lèi)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)： 第1章 服務(wù)

36、器基礎(chǔ) .44 1) Windows類(lèi) 微軟公司的Windows系統(tǒng)不僅在個(gè)人操作系統(tǒng)中占有絕對(duì) 優(yōu)勢(shì)，它在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中也具有非常強(qiáng)勁的力量。這類(lèi)操 作系統(tǒng)配置在整個(gè)局域網(wǎng)中是最常見(jiàn)的，但由于它對(duì)服務(wù)器 的硬件要求較高，且穩(wěn)定性能不是很高，因此微軟的網(wǎng)絡(luò)操 作系統(tǒng)一般只是用在中低檔服務(wù)器中，高端服務(wù)器通常采用 UNIX、Linux等非Windows操作系統(tǒng)。在局域網(wǎng)中，微軟的網(wǎng) 絡(luò)操作系統(tǒng)主要有Windows NT 4.0 Server、Windows 2000 Server/Advance Server，以及最新的Windows 2003 Server/Advance Server等，工作

37、站系統(tǒng)可以采用任意Windows 或非Windows操作系統(tǒng)，包括個(gè)人操作系統(tǒng)，如Windows 9x/ME/XP等。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .45 在整個(gè)Windows網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中最為成功的是Windows NT 4.0這一套系統(tǒng)，它幾乎成為中、小型企業(yè)局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)操 作系統(tǒng)，一則是它繼承了Windows家族統(tǒng)一的界面，使用戶(hù)學(xué) 習(xí)、使用起來(lái)更加容易，二則是它的功能也的確比較強(qiáng)大， 基本上能滿(mǎn)足所有中、小型企業(yè)的各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)需求。雖然相比 Windows 2000/2003 Server系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，Windows NT 4.0在功能 上要遜色許多，但它對(duì)服務(wù)器的硬件配置要求要低許多，可 以更大程度

38、上滿(mǎn)足許多中、小企業(yè)的PC服務(wù)器配置需求。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .46 2) UNIX類(lèi) 目前常用的UNIX系統(tǒng)版本主要有UNIX SUR4.0、HP-UX 11.0等。UNIX系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)服務(wù)，提供數(shù)據(jù)等應(yīng)用， 功能強(qiáng)大。這種網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)穩(wěn)定和安全性能非常好，但由 于它多數(shù)是以命令方式來(lái)進(jìn)行操作的，對(duì)初級(jí)用戶(hù)來(lái)說(shuō)不易 掌握。因此，小型局域網(wǎng)基本不使用UNIX作為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)， UNIX一般用于大型的網(wǎng)站或大型的企、事業(yè)局域網(wǎng)中。 UNIX網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)歷史悠久，擁有豐富的應(yīng)用軟件的支持， 其良好的網(wǎng)絡(luò)管理功能已為廣大網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)所接受。UNIX本是 針對(duì)小型機(jī)的主機(jī)環(huán)境開(kāi)發(fā)的操作系統(tǒng)，是一

39、種集中式分時(shí) 多用戶(hù)體系結(jié)構(gòu)。因其體系結(jié)構(gòu)不夠合理，UNIX的市場(chǎng)占有 率已呈下降趨勢(shì)。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .47 3) Linux類(lèi) Linux是一種新型的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，它最大的特點(diǎn)就是源 代碼開(kāi)放，可以免費(fèi)得到許多應(yīng)用程序。目前也有中文版本 的Linux，如REDHAT(紅帽子)、紅旗Linux等。Linux在國(guó)內(nèi)得 到了用戶(hù)的充分肯定，主要體現(xiàn)在它的安全性和穩(wěn)定性方面， 它與UNIX有許多類(lèi)似之處。但目前這類(lèi)操作系統(tǒng)主要應(yīng)用于 中、高檔服務(wù)器中。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .48 5. 應(yīng)急管理端口應(yīng)急管理端口 應(yīng)急管理端口英文縮寫(xiě)為EMP，全稱(chēng)是Emergency Management P

40、ort，是服務(wù)器主板上所帶的一個(gè)用于遠(yuǎn)程管理服 務(wù)器的接口。遠(yuǎn)程控制機(jī)可以通過(guò)Modem(調(diào)制解調(diào)器)與服務(wù) 器相連，控制軟件安裝于控制機(jī)上。遠(yuǎn)程控制機(jī)通過(guò)EMP Console控制界面可以對(duì)服務(wù)器進(jìn)行下列工作： (1) 打開(kāi)或關(guān)閉服務(wù)器的電源。 (2) 重新設(shè)置服務(wù)器，甚至包括主板BIOS和CMOS的參數(shù)。 (3) 監(jiān)測(cè)服務(wù)器內(nèi)部情況，如溫度、電壓、風(fēng)扇情況等。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .49 6. RAID RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的縮寫(xiě)， 翻譯成中文意思是“獨(dú)立磁盤(pán)冗余陣列”，有時(shí)也簡(jiǎn)稱(chēng)磁盤(pán) 陣列(Disk Array)。 第1章

41、 服務(wù)器基礎(chǔ) .50 簡(jiǎn)單地說(shuō)，RAID是一種把多塊獨(dú)立的硬盤(pán)(物理硬盤(pán))按不 同的方式組合起來(lái)形成一個(gè)硬盤(pán)組(邏輯硬盤(pán))，從而提供比單 個(gè)硬盤(pán)更高的存儲(chǔ)性能，同時(shí)能提供數(shù)據(jù)備份技術(shù)。組成磁盤(pán) 陣列的不同方式稱(chēng)為RAID級(jí)別(RAID Levels)。數(shù)據(jù)備份的功 能是在用戶(hù)數(shù)據(jù)一旦損壞后，利用備份信息可以使損壞數(shù)據(jù)得 以恢復(fù)，從而保障了用戶(hù)數(shù)據(jù)的安全性。在用戶(hù)看來(lái)，組成的 磁盤(pán)組就像是一個(gè)硬盤(pán)，可以對(duì)它進(jìn)行分區(qū)、格式化等?？傊?對(duì)磁盤(pán)陣列的操作與單個(gè)硬盤(pán)一模一樣。不同的是，磁盤(pán)陣列 的存儲(chǔ)速度要比單個(gè)硬盤(pán)高很多，而且可以提供自動(dòng)數(shù)據(jù)備份。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .51 RAID技術(shù)具有兩大特

42、點(diǎn)，一是速度，二是安全。RAID技 術(shù)經(jīng)過(guò)不斷地發(fā)展，現(xiàn)在已擁有了RAID 0RAID 6七種基本 RAID級(jí)別。另外，還有一些基本RAID級(jí)別的組合形式，如 RAID 10(RAID 0與RAID 1的組合)，RAID 50(RAID 0與RAID 5 的組合)等。不同的RAID級(jí)別代表著不同的存儲(chǔ)性能、數(shù)據(jù)安 全性和存儲(chǔ)成本。表1.4所示為常用的幾種RAID級(jí)別。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .52 表表1.4 常用的常用的RAID級(jí)別級(jí)別 RAID 級(jí)別 RAID 0 RAID 1 RAID 3 RAID 5 RAID 10 別名 條帶 鏡像 專(zhuān)用奇偶位條帶 分布奇偶條帶 鏡像陣列條帶 容錯(cuò)性

43、沒(méi)有 有 有 有 有 冗余類(lèi)型 沒(méi)有 復(fù)制 奇偶校驗(yàn) 奇偶校驗(yàn) 復(fù)制 熱備盤(pán)選項(xiàng) 沒(méi)有 有 有 有 有 讀性能 高 低 高 高 中間 隨機(jī)寫(xiě)性能 高 低 最低 低 中間 連續(xù)寫(xiě)性能 高 低 低 低 中間 需要的磁盤(pán)數(shù) 一個(gè)或多個(gè) 只需 2 個(gè)或 2N 個(gè) 3 個(gè)或更多 3 個(gè)或更多 只需 4 個(gè)或 4N 個(gè) 可能容量 總的磁盤(pán)容 量 只能用磁盤(pán) 容量的 50% (n-1)/n 的磁盤(pán) 容量，其中 n 為 磁盤(pán)數(shù) (n-1)/n 的總 磁盤(pán)容量，其中 n 為磁盤(pán)數(shù) 磁盤(pán)容量的 50% 典型應(yīng)用 無(wú)故障的迅 速讀寫(xiě)， 要求安 全性不高， 如圖 形工作 站等 隨機(jī)數(shù)據(jù)寫(xiě) 入，要求安全 性高，如服務(wù)

44、器、數(shù)據(jù)庫(kù)存 儲(chǔ)領(lǐng)域 連 續(xù) 數(shù) 據(jù) 傳 輸，要求安全性 高，如視頻編輯、 大型數(shù)據(jù)庫(kù) 隨 機(jī) 數(shù) 據(jù) 傳 輸要求安全性 高，如金融、數(shù) 據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)等 要求數(shù)據(jù)量 大、安全性高， 如銀行、金融 等領(lǐng)域 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .53 RAID級(jí)別的選擇有三個(gè)主要因素：可用性(數(shù)據(jù)冗余)、 性能和成本。如果不要求可用性，選擇RAID 0以獲得最佳性 能。如果可用性和性能是重要的而成本不是一個(gè)主要因素， 則根據(jù)硬盤(pán)數(shù)量選擇RAID 1。如果可用性、成本和性能都同 樣重要，則根據(jù)一般的數(shù)據(jù)傳輸和硬盤(pán)的數(shù)量選擇RAID 3或 RAID 5。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .54 7. SMP SMP的全稱(chēng)是Symm

45、etrical Multi-Processing，即對(duì)稱(chēng)多處理 技術(shù)，是指在一個(gè)計(jì)算機(jī)上匯集了一組處理器(多個(gè)CPU)，各 CPU之間共享內(nèi)存子系統(tǒng)以及總線結(jié)構(gòu)。它是相對(duì)非對(duì)稱(chēng)多處理 技術(shù)而言的、應(yīng)用十分廣泛的并行技術(shù)。在這種架構(gòu)中，一臺(tái)電 腦不再由單個(gè)CPU組成，而同時(shí)由多個(gè)處理器運(yùn)行操作系統(tǒng)的單 一復(fù)本，并共享內(nèi)存和一臺(tái)計(jì)算機(jī)的其他資源。雖然同時(shí)使用多 個(gè)CPU，但是從管理的角度來(lái)看，它們的表現(xiàn)就像一臺(tái)單機(jī)一樣。 系統(tǒng)將任務(wù)隊(duì)列對(duì)稱(chēng)地分布于多個(gè)CPU之上，從而極大地提高了 整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力。所有的處理器都可以平等地訪問(wèn)內(nèi)存、 I/O和外部中斷。在對(duì)稱(chēng)多處理系統(tǒng)中，系統(tǒng)資源被系統(tǒng)中所有

46、 CPU共享，工作負(fù)載能夠均勻地分配到所有可用處理器之上。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .55 隨著用戶(hù)應(yīng)用水平的提高，只使用單個(gè)處理器確實(shí)已經(jīng)很 難滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用的需求，因而各服務(wù)器廠商紛紛通過(guò)采用對(duì)稱(chēng) 多處理系統(tǒng)來(lái)解決這一矛盾。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上這類(lèi)機(jī)型的處理器 一般以4個(gè)或8個(gè)為主，有少數(shù)是16個(gè)處理器。但是一般來(lái)講， SMP結(jié)構(gòu)的機(jī)器可擴(kuò)展性較差，很難做到100個(gè)以上多處理器， 常規(guī)的一般是816個(gè)，不過(guò)這對(duì)于多數(shù)用戶(hù)來(lái)說(shuō)已經(jīng)夠用了。 這種機(jī)器的好處在于它的使用方式與微機(jī)或工作站的區(qū)別不大， 編程的變化相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小，原來(lái)用微機(jī)工作站編寫(xiě)的程序如 果要移植到SMP機(jī)器上使用，改動(dòng)起來(lái)也相對(duì)容易。 第1

47、章 服務(wù)器基礎(chǔ) .56 SMP結(jié)構(gòu)的機(jī)型可用性比較差。因?yàn)?個(gè)或8個(gè)處理器共享 一個(gè)操作系統(tǒng)和一個(gè)存儲(chǔ)器，一旦操作系統(tǒng)出現(xiàn)了問(wèn)題，整個(gè) 機(jī)器就完全癱瘓了。而且這種機(jī)器的可擴(kuò)展性較差，不容易保 護(hù)用戶(hù)的投資。但是這類(lèi)機(jī)型的技術(shù)比較成熟，相應(yīng)的軟件也 比較多，因此現(xiàn)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上推出的并行機(jī)大多是這一種。 PC服務(wù)器中最常見(jiàn)的對(duì)稱(chēng)多處理系統(tǒng)通常采用2路、4路、6路 或8路處理器。目前，UNIX服務(wù)器可支持最多64個(gè)CPU的系統(tǒng)， 如SUN公司的產(chǎn)品Enterprise 10000。SMP系統(tǒng)中最關(guān)鍵的技術(shù) 是如何更好地解決多個(gè)處理器的相互通信和協(xié)調(diào)問(wèn)題。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .57 8. 容錯(cuò)技術(shù)容

48、錯(cuò)技術(shù) 所謂容錯(cuò)是指在硬件或軟件出現(xiàn)故障時(shí)，仍能完成處理和 運(yùn)算，不降低系統(tǒng)性能，即用冗余的資源使計(jì)算機(jī)具有容忍故 障的能力。這可以通過(guò)硬件和軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。 1) 軟件容錯(cuò)方法 軟件容錯(cuò)通常是采用多處理器和特別設(shè)計(jì)具有容錯(cuò)功能的 操作系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)的。該方法提供以檢查點(diǎn)為基本的恢復(fù)機(jī) 能，每個(gè)運(yùn)行中的進(jìn)程都在另一個(gè)處理機(jī)上具有完全相同但并 不活動(dòng)的后備進(jìn)程。如運(yùn)行的進(jìn)程內(nèi)發(fā)現(xiàn)不能恢復(fù)的故障，則 用后備進(jìn)程替換。若操作系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)原進(jìn)程故障，則啟動(dòng)后備進(jìn) 程，后備進(jìn)程從最后一個(gè)檢查點(diǎn)開(kāi)始恢復(fù)計(jì)算。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .58 2) 硬件容錯(cuò)方法 由于硬件成本不斷下降，而軟件成本不斷升高，因此硬 件

49、容錯(cuò)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越普遍。通常，硬件容錯(cuò)系統(tǒng)應(yīng)具有 以下特性： (1) 使用雙總線體系結(jié)構(gòu)，確保系統(tǒng)的某一部分發(fā)生故障 時(shí)仍能運(yùn)行，不降低系統(tǒng)性能。 (2) 冗余CPU、內(nèi)存、通信子系統(tǒng)、磁盤(pán)、電源等，確保 這些關(guān)鍵部件的可靠性。 (3) 自動(dòng)故障檢測(cè)、故障部件隔離和聯(lián)機(jī)更換故障部件。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .59 1.3 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器產(chǎn)品介紹網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器產(chǎn)品介紹 現(xiàn)在市面上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是IA服 務(wù)器，主要以Intel的CPU為主，大多運(yùn)行Windows或Linux等 操作系統(tǒng)，使用較為普遍；另一類(lèi)是比IA服務(wù)器性能更高的 機(jī)器，如RISC/UNIX服務(wù)器等，大多采用Mainfr

50、ame、UNIX 架構(gòu)，多為專(zhuān)業(yè)用途，如銀行、大型制造業(yè)、物流業(yè)，證券 等行業(yè)使用，一般人較少有機(jī)會(huì)接觸到。本節(jié)主要介紹常見(jiàn) 的PC服務(wù)器。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .60 PC服務(wù)器在IA的范圍之內(nèi)，是PC與服務(wù)器相結(jié)合的新產(chǎn)物。 PC服務(wù)器在外型設(shè)計(jì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、基本配置、操作界面、操作 方式及價(jià)格上與高檔PC相仿。其中，顯著的優(yōu)點(diǎn)之一是具有和 PC一樣的兼容性，如配置顯示器和硬盤(pán)等部件時(shí)與PC一樣，基 本上可以任意選擇。這一點(diǎn)是UNIX服務(wù)器所不可比擬的。其實(shí)， PC服務(wù)器與PC一樣，也是基于Wintel(Windows & Intel)的產(chǎn)品， 是通用的開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)，但PC是專(zhuān)為提高單用戶(hù)個(gè)

51、人電腦數(shù)據(jù) 計(jì)算能力與信息處理效率而設(shè)計(jì)制造的產(chǎn)品，與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng) 用設(shè)計(jì)和優(yōu)化相距甚遠(yuǎn)。與PC相比，PC服務(wù)器的軟硬件都是用 于優(yōu)化和管理服務(wù)器的專(zhuān)用產(chǎn)品，除了在保證應(yīng)有速度和性能 的前提下的高擴(kuò)充性、高可用性、高穩(wěn)定性，以及獨(dú)有的容錯(cuò) 能力和冗余結(jié)構(gòu)區(qū)別PC之外，還在磁盤(pán)空間、監(jiān)測(cè)功能、工具 軟件和管理軟件等方面與PC有較大區(qū)別。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .61 從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，PC服務(wù)器大致可分為入門(mén)級(jí)應(yīng)用、工 作組級(jí)應(yīng)用、部門(mén)級(jí)應(yīng)用和企業(yè)級(jí)應(yīng)用四類(lèi)。 (1) 入門(mén)級(jí)應(yīng)用PC服務(wù)器主要是針對(duì)基于Windows NT或 NetWare網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的用戶(hù)，可以充分滿(mǎn)足辦公室型的中小 型網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的

52、文件共享、數(shù)據(jù)處理、Internet接入及簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)庫(kù) 應(yīng)用的需求。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .62 (2) 工作組級(jí)應(yīng)用PC服務(wù)器是支持單CPU結(jié)構(gòu)的應(yīng)用服務(wù) 器，可支持大容量的ECC內(nèi)存和增強(qiáng)服務(wù)器管理功能的SM總線， 功能全面、可管理性強(qiáng)，且易于維護(hù)，可以滿(mǎn)足中小型網(wǎng)絡(luò)用 戶(hù)的數(shù)據(jù)處理、文件共享、Internet接入及簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的需 求。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .63 (3) 部門(mén)級(jí)應(yīng)用PC服務(wù)器一般都是雙CPU結(jié)構(gòu)，集成了大 量的監(jiān)測(cè)及管理電路，具有全面的服務(wù)器管理能力，可監(jiān)測(cè)如 溫度、電壓、風(fēng)扇、機(jī)箱等狀態(tài)參數(shù)，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器管理軟 件，使管理人員及時(shí)了解服務(wù)器的工作狀況。同時(shí)，大多數(shù)部

53、 門(mén)級(jí)應(yīng)用PC服務(wù)器具有優(yōu)良的系統(tǒng)擴(kuò)展性，能夠滿(mǎn)足用戶(hù)在 業(yè)務(wù)量迅速增大時(shí)及時(shí)在線升級(jí)系統(tǒng)，充分保護(hù)了用戶(hù)的投資。 它是企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中分散的各基層數(shù)據(jù)采集單位與最高層的數(shù)據(jù)中 心保持順利連通的必要環(huán)節(jié)，可用于金融、郵電等行業(yè)。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .64 (4) 企業(yè)級(jí)應(yīng)用PC服務(wù)器是高檔服務(wù)器，普遍采用24個(gè) CPU結(jié)構(gòu)，擁有獨(dú)立的雙PCI通道和內(nèi)存擴(kuò)展板設(shè)計(jì)，具有高 內(nèi)存帶寬、大容量熱插拔硬盤(pán)和熱插拔電源，具有超強(qiáng)的數(shù)據(jù) 處理能力。這類(lèi)產(chǎn)品具有高度的容錯(cuò)能力及優(yōu)良的擴(kuò)展性能， 可作為替代傳統(tǒng)小型機(jī)的大型企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。企 業(yè)級(jí)應(yīng)用PC服務(wù)器適合運(yùn)行在需要處理大量數(shù)據(jù)、高處理速 度和對(duì)

54、可靠性要求極高的金融、證券、交通、郵電、通信等行 業(yè)。 目前，幾乎所有主流的服務(wù)器廠商都在主推64位服務(wù)器， 但是采用的處理器及平臺(tái)技術(shù)不盡相同，用戶(hù)在選擇時(shí)，一定 要結(jié)合自己的使用環(huán)境，選擇合適的處理器平臺(tái)和操作系統(tǒng)平 臺(tái)。PC服務(wù)器中的64位處理器主要有以下幾種： 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .65 (1) AMD Opteron(皓龍) 。面向服務(wù)器端的Opteron由于 使用戶(hù)可在同一個(gè)芯片上運(yùn)行32位和64位x86應(yīng)用程序，為用 戶(hù)提供了逐步遷移到64位世界的靈活性，因而贏得了大家的注 意，同時(shí)，這種芯片還包含可以提高32位應(yīng)用性能的架構(gòu)上的 變化。Opteron的一個(gè)技術(shù)特點(diǎn)是Hyper

55、Transport技術(shù)，這項(xiàng)技 術(shù)直接將CPU與內(nèi)存連接在一起，消除了對(duì)總線的需要，減少 了延遲，提高了處理速度。同時(shí)，內(nèi)部集成的雙倍數(shù)據(jù)傳輸率 (DDR)內(nèi)存控制器改變了Opteron處理器讀寫(xiě)主內(nèi)存的方式，縮 短了SMP服務(wù)器系統(tǒng)的內(nèi)存讀寫(xiě)延遲，提高了性能，超大的內(nèi) 存尋址空間可以將大型數(shù)據(jù)集中在內(nèi)存中處理。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .66 (2) Intel新至強(qiáng)。Intel帶有擴(kuò)展內(nèi)存64位技術(shù)(EM64T)的新 至強(qiáng)系統(tǒng)，在原x86指令集的基礎(chǔ)上，增加了64位擴(kuò)展，把寄 存器也擴(kuò)展到了64位。64位擴(kuò)展包括64位模式和兼容32/64位模 式，同時(shí)采用了全新的LDT(閃電數(shù)據(jù)傳輸總線)，把

56、LDT控制 器建于北橋芯片，再把所有PCI控制器移入南橋芯片，這種設(shè) 計(jì)可以使北橋芯片和南橋芯片之間的數(shù)據(jù)帶寬達(dá)到6.4GB/s。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .67 (3) Itanium安騰系統(tǒng)。安騰處理器具有64位運(yùn)算能力、64 位尋址空間和64位數(shù)據(jù)通路，在數(shù)據(jù)的處理能力、系統(tǒng)的穩(wěn)定 性、安全性、可用性、可管理性等方面都獲得了突破性的提高。 安騰采用EPIC(顯示并行運(yùn)算指令集)架構(gòu)，支持長(zhǎng)指令集及超 長(zhǎng)指令集。但是，安騰不兼容32位應(yīng)用，在32位環(huán)境中采用 Itanium技術(shù)時(shí)，需要把數(shù)據(jù)分成兩個(gè)32位的數(shù)據(jù)塊，計(jì)算后又 轉(zhuǎn)化為原來(lái)的64位模式，因此性能有所下降。而目前大部分IA 架構(gòu)的用戶(hù)

57、應(yīng)用的都是32位的，所以安騰近幾年的發(fā)展速度比 較緩慢。但是，Intel對(duì)于安騰的投入目前來(lái)說(shuō)還是非常大，而 且路線圖也制定得比較長(zhǎng)線，如果未來(lái)用戶(hù)的應(yīng)用都過(guò)渡到真 正的64位計(jì)算環(huán)境，安騰平臺(tái)也是一個(gè)值得考慮的選擇。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .68 (4) IBM的Power 5。2005年6月，IBM推出了新一代Power 5處理器，其亮點(diǎn)包括新的并發(fā)多線程技術(shù)和更好的服務(wù)器分 區(qū)功能。Power 5的一些性能提高歸功于多任務(wù)功能：Power 5 處理器支持多線程，即1個(gè)處理器發(fā)揮兩個(gè)處理器的作用，使 一個(gè)芯片可運(yùn)行同一個(gè)應(yīng)用的多個(gè)線程。IBM實(shí)現(xiàn)多線程的方 法是將更多的芯片區(qū)域用于多線程特性

58、，這種做法更復(fù)雜卻能 更好地優(yōu)化線程，使服務(wù)器的性能提高了35%左右。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .69 下面向大家推介兩款著名品牌的Web服務(wù)器產(chǎn)品。 1. HP ProLiant ML370G3系列系列 HP ML370G3是目前業(yè)界最快的二路服務(wù)器，采用最為先 進(jìn)的二路Intel Xeon處理器，為企業(yè)應(yīng)用帶來(lái)了更好的性能。 u ML370G3系列標(biāo)配一個(gè)Intel Xeon 2.8 GHz，集成512 KB二級(jí)緩存，400 MHz前端總線，可擴(kuò)至二路處理器； u 6個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)64位/100 MHz PCI-X非熱插拔插槽； u集成雙通道Wide-Ultra 3 SCSI控制器，可容納6塊通用

59、熱 插拔硬盤(pán)； 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .70 u 通過(guò)擴(kuò)展熱插拔硬盤(pán)籠子，最多可支持8塊硬盤(pán)； u 6個(gè)內(nèi)存插槽，標(biāo)配512 MB PC2100 DDR 內(nèi)存，最大 可擴(kuò)充至12 GB，支持內(nèi)存在線備用Online Spare技術(shù)； u 集成一個(gè)NC7781 10/100/1000千兆以太網(wǎng)卡，支持在 線喚醒(WOL)； u 1個(gè)500 W熱插拔電源，支持冗余熱插拔電源、風(fēng)扇； u 集成遠(yuǎn)程控制管理端口iLO； u 塔式5U； u 帶有48X CDROM和1.44M軟驅(qū)等； u 配備iPlanet Web Server服務(wù)器系統(tǒng)軟件。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .71 如果用戶(hù)企業(yè)網(wǎng)站規(guī)模不大，可以考

60、慮惠普低端的 ML110、DL140、ML150服務(wù)器，也可以使用ML330、ML350 服務(wù)器為小型企業(yè)構(gòu)建瀏覽服務(wù)器。如果用戶(hù)的企業(yè)規(guī)模中 等，并要求使用數(shù)據(jù)庫(kù)作為后臺(tái)的網(wǎng)上交易使用，可以使用 ML370、DL380以及ML530服務(wù)器。如果企業(yè)規(guī)模比較大，需 要使用比較復(fù)雜的和較高安全級(jí)別的應(yīng)用來(lái)作為企業(yè)信息發(fā) 布、網(wǎng)絡(luò)交易、安全通信等應(yīng)用，可以考慮使用更高級(jí)別的 服務(wù)器，升級(jí)服務(wù)器可選DL560、ML570以及DL580。 第1章 服務(wù)器基礎(chǔ) .72 2. Apple Xserver Xserver系列服務(wù)器裝備了強(qiáng)壯的優(yōu)化服務(wù)器硬件，一個(gè)基 于UNIX的操作系統(tǒng)，并支持最新的Inte