服務(wù)器基礎(chǔ)知識培訓(xùn)技巧

1、公司團(tuán)隊(duì)內(nèi)訓(xùn)服務(wù)器基礎(chǔ)知識篇服務(wù)器概述服務(wù)器關(guān)鍵組件及技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容服務(wù)器概述、服務(wù)器基本概念什么是服務(wù)器？u 服務(wù)器是計(jì)算機(jī)的一種，是網(wǎng)絡(luò)中為客戶端計(jì)算機(jī)提供各種服務(wù)的高性能的計(jì)算機(jī)；u 服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的控制下，將與其相連的硬盤、磁帶、打印機(jī)及昂貴的專用通訊設(shè)備提供給網(wǎng)絡(luò)上的客戶站點(diǎn)共享，也能為網(wǎng)絡(luò)用戶提供集中計(jì)算、信息發(fā)布及數(shù)據(jù)管理等服務(wù)。 u 服務(wù)器英文名稱為Server。u X86架構(gòu)服務(wù)器u RISC架構(gòu)服務(wù)器u EPIC架構(gòu)服務(wù)器（IA-64）、服務(wù)器按處理器架構(gòu)分類u 域控制服務(wù)器（Domain Server）u 文件服務(wù)器（File Server）u 打印服務(wù)器（Print

2、 Server）u 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（Database Server）u 郵件服務(wù)器（E-mail Server）u Web服務(wù)器（Web Server）u 多媒體服務(wù)器（MultimediaServer）u 通訊服務(wù)器（Communication Server）u 終端服務(wù)器（Terminal Server）u 基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)器（Infrastructure Server）u 虛擬化服務(wù)器（Virtualization Server）、服務(wù)器按功能應(yīng)用分類硬件的選型和配置需根據(jù)用戶業(yè)務(wù)壓力的大小進(jìn)行選配Internet文件/打印服務(wù)器辦公用機(jī)內(nèi)部 Web 系統(tǒng)郵件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通訊服務(wù)器、服務(wù)器按

3、功能應(yīng)用分類塔式（Tower）立式放置的服務(wù)器機(jī)型；外形以及結(jié)構(gòu)都跟立式PC差不多，但服務(wù)器機(jī)箱比PC機(jī)箱體積更大，Tower機(jī)型在外觀尺寸上要求沒有Rack嚴(yán)格，可預(yù)留更多擴(kuò)展空間。機(jī)架式 （Rack）外觀尺寸及裝配尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)尺寸，可以放在標(biāo)準(zhǔn)高度的機(jī)架中。高度用“U”來計(jì)量， “U”為通用工業(yè)機(jī)架高度標(biāo)準(zhǔn)；1U1.75英寸=44.445mm刀片式服務(wù)器（Blade）是一種高可用高密度的低成本服務(wù)器平臺，是專門為特殊應(yīng)用行業(yè)和高密度計(jì)算機(jī)環(huán)境設(shè)計(jì)的，其中每一塊“刀片”實(shí)際上就是一塊系統(tǒng)母板，類似于一個(gè)個(gè)獨(dú)立的服務(wù)器。刀片式服務(wù)器目前最適合群集計(jì)算和提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。 4、服務(wù)器按外觀分類u

4、7U 機(jī)箱帶有14個(gè)服務(wù)器u 7U 中有 28 顆處理器u 每個(gè)機(jī)柜帶有6個(gè)機(jī)箱u 每個(gè) 42U 機(jī)柜中有168 個(gè)CPUu 7U 機(jī)箱帶有7個(gè)服務(wù)器u 7U 中有14 顆處理器u 每個(gè)機(jī)柜帶有6個(gè)機(jī)箱u 每個(gè) 42U 機(jī)柜中有 84 個(gè) CPU7U7U4、服務(wù)器按外觀分類刀片式服務(wù)器（Blade）u 處理能力強(qiáng)CPU的區(qū)別u I/O性能強(qiáng)內(nèi)存、硬盤、PCI接口u 管理能力強(qiáng)服務(wù)器管理監(jiān)控系統(tǒng)u 可靠性強(qiáng)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)、服務(wù)器操作系統(tǒng) u 可用性高熱插拔、電源技術(shù)u 擴(kuò)展性強(qiáng)5、 服務(wù)器與PC機(jī)的區(qū)別u PC服務(wù)器專注于數(shù)據(jù)吞吐能力u PC服務(wù)器可用性與可靠性更高u PC服務(wù)器在圖像處理方面性能

5、較差硬盤/IO槽7*24小時(shí)集成顯卡5、 服務(wù)器與工作站的區(qū)別6、 服務(wù)器與小型機(jī)的區(qū)別u 兩者采用了不同的體系架構(gòu)u PC服務(wù)器具有良好的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)u PC服務(wù)器較高的性能價(jià)格比u PC服務(wù)器良好的易用性，降低企業(yè)整體TCO可靠性(reliability)可用性(availability)可管理性(manageability)安全性(security)可擴(kuò)展性(scalability)6、 服務(wù)器性能評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)PC服務(wù)器關(guān)鍵組件及技術(shù)風(fēng)扇電源網(wǎng)卡硬盤內(nèi)存PCICPU1、 服務(wù)器關(guān)鍵組件圖解2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹u CPUu 內(nèi)存u 硬盤u Raidu PCIu HBAu 網(wǎng)卡u 電源u 熱插拔

6、技術(shù)2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹CPU中央處理器（CPU，Central Processing Unit）是一塊集成電路，是一臺計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。 計(jì)算機(jī)的性能在很大程度上由CPU的性能決定，而CPU的性能主要體現(xiàn)在其運(yùn)行程序的速度上。影響運(yùn)行速度的性能指標(biāo)包括CPU的工作頻率、Cache容量、指令系統(tǒng)和邏輯結(jié)構(gòu)等參數(shù)。u 主頻：主頻也叫時(shí)鐘頻率，單位是兆赫（MHz）或千兆赫（GHz），用來表示CPU的運(yùn)算、處理數(shù)據(jù)的速度。通常，主頻越高，CPU處理數(shù)據(jù)的速度就越快；u 緩存：實(shí)際工作時(shí)，CPU往往需要重復(fù)讀取同樣的數(shù)據(jù)塊，而緩存容量的增大，可以大幅度提升CPU內(nèi)部讀取數(shù)據(jù)的命中率，而不

7、用再到內(nèi)存或者硬盤上尋找，以此提高系統(tǒng)性能。但是由于CPU芯片面積和成本的因素來考慮，緩存都很小； u 核心數(shù)：般情況下每個(gè)核心都有一個(gè)線程，幾核心就有幾線程，但是intel發(fā)明了超線程技術(shù)，可以讓單核模擬多核心工作，intel的超線程可以讓單核心具有兩個(gè)線程，雙核四線程 ；u 線程數(shù) ：線程數(shù)多當(dāng)然速度就快,但功耗就大 ；Intel Xeon CPU產(chǎn)品線：n Xeon（至強(qiáng)）服務(wù)器CPU產(chǎn)品系列；rIntel單路多核Xeon CPU：Intel Xeon 3000系列rIntel雙路多核Xeon CPU：Intel Xeon 5000系列Intle四路多核Xeon CPU：Intel Xe

8、on 7000系列2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹CPU2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹CPU序號 用戶數(shù)服務(wù)器配置130E5 2640v2,2.0GHz，8corex2245E5 2650v2,2.6GHz，8corex2360E5 2690v2,3.0GHz，10corex22、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹內(nèi)存Buffer（緩存器）Register（寄存器）ECC （錯誤檢查糾正） 內(nèi)存是計(jì)算機(jī)中重要的部件之一，它是與CPU進(jìn)行溝通的橋梁。計(jì)算機(jī)中所有程序的運(yùn)行都是在內(nèi)存中進(jìn)行的，因此內(nèi)存的性能對計(jì)算機(jī)的影響非常大。其作用是用于暫時(shí)存放CPU中的運(yùn)算數(shù)據(jù)，以及與硬盤等外部存儲器交換的數(shù)據(jù)。只要計(jì)算機(jī)在運(yùn)行中，CP

9、U就會把需要運(yùn)算的數(shù)據(jù)調(diào)到內(nèi)存中進(jìn)行運(yùn)算，當(dāng)運(yùn)算完成后CPU再將結(jié)果傳送出來，內(nèi)存的運(yùn)行也決定了計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。 內(nèi)存是由內(nèi)存芯片、電路板、金手指等部分組成的。 服務(wù)器內(nèi)存與PC內(nèi)存的區(qū)別：n性能更高n兼容性更好可靠性更高2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹內(nèi)存UnbufferedBuffer（緩存器）： 具有Buffer的內(nèi)存讀寫速度有較大提高，Unbuffer表示不具有高速緩存。Registered（寄存器）：Register技術(shù)主要是調(diào)整時(shí)鐘信號，保證內(nèi)存之間的信號同步，提高驅(qū)動能力Buffered2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹內(nèi)存ECC（錯誤檢查糾正）： ECC可發(fā)現(xiàn)2bit錯誤，并糾正1bit錯誤；

10、 一般情況下服務(wù)器內(nèi)存都具有ECC功能，只有較低端的服務(wù)器采用普通臺內(nèi)存時(shí)不具有此功能；Non-ECCNon-ECCECC2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹內(nèi)存服務(wù)器內(nèi)存的其他典型技術(shù)：n Chipkilln 內(nèi)存鏡像內(nèi)存熱備2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹硬盤服務(wù)器常用硬盤可分為：n SATA： Serial ATA接口，即串行ATA，采用串行技術(shù)以獲得更高的傳輸速度及可靠性。目前是第二代即SATAII。n SCSI：全稱為“Small Computer System Interface”（小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口），具有應(yīng)用范圍廣、多任務(wù)、帶寬大、CPU占用率低，以及熱插拔等優(yōu)點(diǎn) ，主要應(yīng)用于中、高端服務(wù)器和高檔

11、工作站 。n SAS：Serial Attached SCSI接口，即串行SCSI， 采用串行技術(shù)以獲得更高的傳輸速度。目前仍然是第一代。n SSD：固態(tài)存儲硬盤(Solid State Disk) 其特別之處在于沒有機(jī)械結(jié)構(gòu)，以區(qū)塊寫入和抹除的方式作讀寫的功能，與目前的傳統(tǒng)硬盤相較，具有低耗電、耐震、穩(wěn)定性高、耐低溫等優(yōu)點(diǎn)。2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹硬盤SAS硬盤SATA硬盤SSD硬盤SCSI硬盤2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹硬盤評價(jià)機(jī)械硬盤的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)通常有：n容量n尺寸n主軸轉(zhuǎn)速n平均尋道時(shí)間n數(shù)據(jù)傳輸率nMTBFS.M.A.R.T（自監(jiān)測、分析與報(bào)告技術(shù)）支持轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速是指硬盤盤片每分鐘轉(zhuǎn)動

12、的圈數(shù)，單位是rpm.。轉(zhuǎn)速是決定硬盤內(nèi)部傳輸率的決定因素之一，它的快慢在很大程度上決定了硬盤的速度，同時(shí)也是區(qū)別硬盤檔次的重要標(biāo)志。硬盤的轉(zhuǎn)速多為5400rpm、7200rpm、10000rpm和15000 rpm 。7200rpm的硬盤已經(jīng)取代5400rpm的硬盤成為主流，10000rpm和15000 rpm的硬盤多是面對高檔用戶的。2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹硬盤u SATA一代最大為150MB/su SATA二代最大為300MB/su SATA三 代最大為550MB/s u SCSI最大為320MB/su SAS起步值為300MB/s,600MB/s的接口標(biāo)準(zhǔn)也有,但設(shè)備少且貴,u SSD

13、500MB/S 2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹硬盤選擇硬盤的幾點(diǎn)考慮：n成本同等容量下，SAS硬盤略高于SCSI , SCSI硬盤高于SATA， ATA硬盤被淘汰nMTBFSAS硬盤與SCSI相當(dāng)， SCSI 硬盤高于SATAn可擴(kuò)展性SAS/SATA擴(kuò)展能力較強(qiáng) ，SCSI 擴(kuò)展能力一般，ATA較差熱插拔SAS 、SCSI和SATA均支持n性能SSD高于SAS，SAS硬盤高于SCSI ， SCSI硬盤高于SATA，SATA高于ATA2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹硬盤什么是Raid?n RaidRedundant Array of Independent Disks，獨(dú)立磁盤冗余陣列n RAID是將同一陣

14、列中的多個(gè)磁盤視為單一的虛擬磁盤，數(shù)據(jù)是以分段的方式順序存放于磁盤陣列中2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹Raid2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹Raid1、RAID技術(shù)的主要特點(diǎn)RAID技術(shù)主要有以下兩個(gè)特點(diǎn)：（1）提高數(shù)據(jù)訪問速度硬盤數(shù)據(jù)條帶化多硬盤同時(shí)讀取（2）數(shù)據(jù)冗余保護(hù)硬盤鏡像奇偶校驗(yàn)減少硬盤的機(jī)械尋道時(shí)間提高數(shù)據(jù)存取速度 數(shù)據(jù)冗余保護(hù)Raid技術(shù)的三大特點(diǎn)：n 通過對硬盤上的數(shù)據(jù)進(jìn)行條帶化，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)成塊存取，減少硬盤的機(jī)械尋道時(shí)間，提高數(shù)據(jù)存取速度；n 通過對一陣列中的幾塊硬盤同時(shí)讀取，減少硬盤的機(jī)械尋道時(shí)間，提高數(shù)據(jù)存取速度；n 通過鏡像或者存儲奇偶校驗(yàn)信息的方式，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的冗余保護(hù)2、 服務(wù)

15、器關(guān)鍵組件介紹RaidRAID的幾種常用陣列 u RAID 0（條帶）u RAID 1（鏡像）u RAID 3（奇偶位條帶）u RAID 10 (鏡像條帶陣列)u RAID 5（分布奇偶位條帶）u RAID 6 (雙分布奇偶位條帶)2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹RaidRAID 0的工作原理D4D2D0驅(qū)動器1D6D5D3D1驅(qū)動器2D0,D1,D2,D3,D4,D5條帶2條帶1條帶0各磁盤上的數(shù)據(jù)塊各磁盤上的數(shù)據(jù)塊D2D1D0D5D4D3D0邏輯磁盤2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹RaidRAID 0的特性視頻生成和編輯、圖像編輯等對傳輸帶寬需求較大的應(yīng)用領(lǐng)域。 數(shù)據(jù)無冗余，一旦陣列中有一個(gè)驅(qū)動器故障，其

16、中的數(shù)據(jù)將丟失。I/O負(fù)載平均分配到所有的驅(qū)動器。由于驅(qū)動器可以同時(shí)讀寫，性能在所有RAID級別中最高。磁盤利用率最高 設(shè)計(jì)、使用和配置簡單。缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用范圍2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹RaidRAID 1的工作原理鏡像結(jié)構(gòu)的陣列D2D1D0D2邏輯磁盤D2D1D0驅(qū)動器1驅(qū)動器2D0,D1,D2經(jīng)過鏡像器D2D1D02、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹RaidRAID 1的特性可應(yīng)用于金融、保險(xiǎn)、證券、財(cái)務(wù)等對數(shù)據(jù)的可用性和安全性要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域。 磁盤空間利用率低，存儲成本高磁盤寫性能提升不大。RAID 1對存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行百分之百的備份，提供最高的數(shù)據(jù)安全保障設(shè)計(jì)、使用和配置簡單。缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用范圍2

17、、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹RaidRAID 3的工作原理D7D4D1驅(qū)動器2D6D3D0驅(qū)動器1D8D5D2驅(qū)動器3D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8P3P2P1校驗(yàn)驅(qū)動器校驗(yàn)碼生成帶奇偶校驗(yàn)碼的并行陣列2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹RaidRAID 3的特性適合用于視頻生成、視頻編輯等高吞吐量的應(yīng)用環(huán)境 。 需要專用磁盤做校驗(yàn)盤使用，如果校驗(yàn)盤故障會導(dǎo)致數(shù)據(jù)無備份任一磁盤寫數(shù)據(jù)將會導(dǎo)致校驗(yàn)信息的重新計(jì)算，校驗(yàn)盤的寫性能可能會成為瓶頸。通過較為簡單的異或運(yùn)算技術(shù)獲得數(shù)據(jù)備份 陣列中磁盤數(shù)量越多，數(shù)據(jù)備份的成本就越低。缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用范圍2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹RaidRAID 5的工作原

18、理分布式奇偶校驗(yàn)碼的獨(dú)立磁盤結(jié)構(gòu)D4P1D1驅(qū)動器2P2D2D0驅(qū)動器1D5D3P0驅(qū)動器3D0,D1,D2,D3,D4,D52、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹RaidRAID 5的特性適合用在文件服務(wù)器、Email服務(wù)器、WEB服務(wù)器等輸入/輸出密集、讀/寫比率較高的應(yīng)用環(huán)境 異或校驗(yàn)影響存儲性能硬盤重建的過程較為復(fù)雜控制器設(shè)計(jì)復(fù)雜高可用性磁盤利用率較高隨機(jī)讀寫性能高 校驗(yàn)信息分布存儲于各個(gè)磁盤，避免單個(gè)校驗(yàn)盤的寫操作瓶頸缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用范圍2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹RaidRAID組合RAID 10D0D2D4D0D2D4D1D3D5D1D3D5磁盤鏡像器磁盤鏡像器D0,D1,D2,D3,D4,D5RA

19、ID 10是將鏡像和條帶進(jìn)行組合的RAID級別，先進(jìn)行RAID 1鏡像然后再做RAID 0。RAID 10也是一種應(yīng)用比較廣泛的RAID級別。物理磁盤1物理磁盤2物理磁盤3物理磁盤4磁盤故障磁盤故障讀取數(shù)據(jù)2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹RaidRAID 10的特性數(shù)據(jù)量大，安全性要求高的環(huán)境，如銀行、金融等領(lǐng)域 磁盤利用率低，只有1/2的硬盤利用率，至少需要4塊磁盤高讀取速度高寫入速度，寫開銷較小特定情況下，可以允許N/2個(gè)硬盤同時(shí)損壞缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用范圍2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹RaidS&K常見RAID級別的比較RAID級別RAID 1RAID 3RAID 5RAID 10RAID 0容錯性有有有有

20、無冗余類型鏡像冗余校驗(yàn)冗余校驗(yàn)冗余鏡像冗余無讀性能低高高普通高隨機(jī)寫性能低低普通高連續(xù)寫性能低低低普通高最少磁盤數(shù)2個(gè)3個(gè)3個(gè)4個(gè)2個(gè)可用空間50*（N-1)/N（N-1)/N50*100應(yīng)用場景傳輸帶寬需求大的應(yīng)用安全性要求較高的應(yīng)用大文件、連續(xù)數(shù)據(jù)的應(yīng)用讀/寫比率較高的應(yīng)用安全性要求高的應(yīng)用低2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹Raid2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹RaidRaid的實(shí)現(xiàn)方法有兩種：n 軟件RAID：用軟件的方法來實(shí)現(xiàn)r 板載RAID 0、1、1En 硬件RAID ：用專門的控制芯片來完成，控制芯片可以做成RAID卡的形式，也可以集成在主板上。r ROMB(RAID On MotherBoa

21、rd)，支持RAID 0、1、5等r 外插RAID卡，支持RAID 0、1、5等HBA:即主機(jī)總線適配器英文“Host Bus Adapter”縮寫。用于服務(wù)器、海量存儲子網(wǎng)絡(luò)、外設(shè)間通過集線器、交換機(jī)和點(diǎn)對點(diǎn)連接進(jìn)行雙向、串行數(shù)據(jù)通訊。 2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹HBA2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹HBA2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹PCI什么是PCI總線?n PCI （Peripheral Component Interconnect）總線是一種高性能局部總線，是為了滿足外設(shè)間以及外設(shè)與主機(jī)間高速數(shù)據(jù)傳輸而提出來的。在數(shù)字圖形、圖像和語音處理，以及高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理等對數(shù)據(jù)傳輸率要求較高的應(yīng)用中，采

22、用PCI總線來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以解決原有的標(biāo)準(zhǔn)總線數(shù)據(jù)傳輸率低帶來的瓶頸問題。 2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹PCI什么是PCI-Express?n PCI Express（以下簡稱PCI-E）采用了目前業(yè)內(nèi)流行的點(diǎn)對點(diǎn)串行連接，比起PCI以及更早期的計(jì)算機(jī)總線的共享并行架構(gòu)，每個(gè)設(shè)備都有自己的專用連接，不需要向整個(gè)總線請求帶寬，而且可以把數(shù)據(jù)傳輸率提高到一個(gè)很高的頻率，達(dá)到PCI所不能提供的高帶寬。相對于傳統(tǒng)PCI總線在單一時(shí)間周期內(nèi)只能實(shí)現(xiàn)單向傳輸，PCI-E的雙單工連接能提供更高的傳輸速率和質(zhì)量，它們之間的差異跟半雙工和全雙工類似。 x16x1x4x82、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹網(wǎng)卡 集成千兆網(wǎng)卡 外插千兆RJ45以太網(wǎng)卡 外插千兆FC以太網(wǎng)卡 外插多端口以太網(wǎng)卡2、 服務(wù)器關(guān)鍵組件介紹網(wǎng)卡服務(wù)器多網(wǎng)卡技術(shù)：n 多網(wǎng)卡綁定技術(shù)通過多網(wǎng)卡綁定技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)：r 多網(wǎng)卡故障切換r 多網(wǎng)卡負(fù)載均衡n 網(wǎng)絡(luò)加速技術(shù)r Intel IOAT技術(shù)：適用于Intel網(wǎng)卡r TOE技術(shù)（TCP卸載引擎技術(shù)）：適用于B