服務(wù)器通用基礎(chǔ)知識

1、目錄一.服務(wù)器的定義、分類及特點二.服務(wù)器的部件技術(shù)2.1處理器2.2內(nèi)存2.3 I/O接口2.4硬盤和RAID2.5電源及其他部件服務(wù)器的定義負(fù)責(zé)偵聽網(wǎng)絡(luò)上其它客戶機（Client）提交的服務(wù)請求，并提供相應(yīng)的服務(wù)的高性能計算機。負(fù)責(zé)向服務(wù)器（Server）提交服務(wù)請求，并接收響應(yīng)，反饋給用戶。服務(wù)器Server客戶機Client服務(wù)器和客戶機的界限日益模糊，例如工作站、一體機等。服務(wù)器的分類按外形分機架式服務(wù)器（Rack）：立式放置的服務(wù)器機型；外形以及結(jié)構(gòu)都跟立式PC差不多，但服務(wù)器機箱比PC機箱體積更大，Tower機型在外觀尺寸上要求沒有Rack嚴(yán)格，可預(yù)留更多擴展空間塔式服務(wù)器（To

2、wer）:可以放在標(biāo)準(zhǔn)高度的機架中。高度用“U”來計量， “U”為通用工業(yè)機架高度標(biāo)準(zhǔn)；1U1.75英寸=44.445mm。刀片式服務(wù)器（Blade）：每一塊“刀片”實際上就是一塊系統(tǒng)母板，類似于一個個獨立的服務(wù)器。服務(wù)器的分類按CPU數(shù)量分按應(yīng)用層次分單路服務(wù)器十六路服務(wù)器雙路服務(wù)器四路服務(wù)器八路服務(wù)器三十二路服務(wù)器 .入門級服務(wù)器工作組服務(wù)器部門級服務(wù)器企業(yè)級服務(wù)器按應(yīng)用類型分郵件服務(wù)器打印服務(wù)器域名服務(wù)器數(shù)據(jù)庫服務(wù)器服務(wù)器的特點可擴展性可用性安全性可管理性可靠性服務(wù)器專用的至強Xeon，皓龍Opteron系列CPU系統(tǒng)247小時不停機、無故障運行PCI,PCI-E插槽，可外接顯卡、RAI

3、D卡、HBA卡大量的管理工具軟件聯(lián)想EasyManager、SmartGrid等軟件服務(wù)器部件冗余、數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)服務(wù)器部件技術(shù)服務(wù)器由哪些部件組成主板硬盤機箱CPU內(nèi)存外插卡電源服務(wù)器部件技術(shù)-CPUCPU的定義和作用CPU的工作原理CPU是Central Processing Unit（中央微處理器）的縮寫，它是計算機中最重要的一個部分，由運算器、控制器和寄存器組成。CPU執(zhí)行系統(tǒng)的計算和控制任務(wù)。CPU的工作就是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)從哪里來？首先會從高速緩存里尋找，如果找到就會執(zhí)行如果找不到就會到內(nèi)存里尋找如果再找不到就到硬盤上尋找CPU高速緩存內(nèi)存硬盤服務(wù)器部件技術(shù)-CPUCPU的分類I

4、ntel至強Xeon系列AMD皓龍Opteron系列服務(wù)器部件技術(shù)-CPUIntel至強Xeon系列CPU的型號和命名規(guī)則E3-1200L V2E5-2400E5-2600E5-4600E7-4800E7-8800E3、E5、E7類似于桌面上的I3、I5、I7。分別代表了至強系列三個不同檔次的CPU第一位數(shù)字表示CPU最多支持的并行路數(shù)，1代表一路，2代表2路，以此類推第二位數(shù)字表示CPU的封裝接口形式第三四位數(shù)字表示CPU的編號序列，數(shù)字越大性能越好、價格越貴L代表低功耗版，V2代表該版本的修訂版，沒有的話就說明是標(biāo)準(zhǔn)版服務(wù)器部件技術(shù)-CPUCPU的重要技術(shù)參數(shù)E5-2407(2.20GHz

5、/4c)/6.4GT/10ML32.20GHz表示CPU的主頻4c表示核數(shù)6.4GT表示QPI總線傳輸速率為6.4GT/s10ML3表示CPU的三級緩存為10M服務(wù)器部件技術(shù)-CPU至強Xeon主流CPU參數(shù)型號型號主頻主頻核數(shù)核數(shù)線程數(shù)線程數(shù)QPIQPI速率速率三級緩存三級緩存E3-12203.1GHZ485GT/s8ME5-24072.2GHZ486.4GT/s10ME5-24201.9GHZ6127.2GT/s15ME5-26202.0GHZ6127.2GT/s15ME5-26502.0GHZ8168.0GT/s20ME7-48071.86GHZ6124.8GT/s18ME7-48202

6、.0GHZ8165.86GT/s18ME7-48502.0GHZ10206.4GT/s24ME7-88372.66GHZ8166.4GT/s24M服務(wù)器部件技術(shù)-內(nèi)存內(nèi)存的作用內(nèi)存的規(guī)格內(nèi)存是用來存放當(dāng)前正在使用的（即執(zhí)行中）的數(shù)據(jù)和程序。 內(nèi)存在計算機中的作用很大，服務(wù)器中所有運行的程序都需要經(jīng)過內(nèi)存來執(zhí)行，如果執(zhí)行的程序很大或很多，就會導(dǎo)致內(nèi)存消耗殆盡。 DDR（被淘汰） DDR2（逐漸被淘汰） FBD（逐漸被淘汰） DDR3（主流） Buffer,帶有緩存器，支持ECC功能 Unbuffer，無緩存器，少數(shù)帶有ECC功能服務(wù)器部件技術(shù)-內(nèi)存內(nèi)存容錯技術(shù) 熱備內(nèi)存在正常情況下不使用，當(dāng)工作

7、內(nèi)存的故障次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值ECC的最大值，系統(tǒng)自動將故障內(nèi)存條中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗醾鋬?nèi)存條，故障內(nèi)存條就不再使用。ECC的功能可以糾正1-2位的內(nèi)存錯誤，但是無法應(yīng)付更復(fù)雜的情況。 內(nèi)存數(shù)據(jù)有兩個拷貝，避免由于內(nèi)存故障而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，同時工作內(nèi)存與鏡像內(nèi)存不處于同一通道，也避免了因內(nèi)存通道錯誤而引起的數(shù)據(jù)丟失。ECC 內(nèi)存糾錯技術(shù)（海明碼）內(nèi)存熱備Sparing內(nèi)存鏡像Mirroring服務(wù)器部件技術(shù)-I/OPCI總線 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

8、處理，以及高速實時數(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。 擴展槽擴展插槽是主板上用于固定擴展卡并將其連接到系統(tǒng)總線上的插槽，也叫擴展槽、擴充插槽。主要規(guī)格PCIPCI-XPCI-E（主流） 服務(wù)器部件技術(shù)-I/O主板上的PCI接口PCI-XPCI-EPCI服務(wù)器部件技術(shù)-硬盤硬盤分類SAS硬盤全稱Serial Attached SCSI，串行連接的SCSI硬盤，可向下兼容SATA。（SCSI是指Small Computer System Interface，小型計算機系統(tǒng)接口，逐漸淘汰）SATA硬盤全稱Se

9、rial ATA，也就是串行連接的ATA硬盤。（ATA是指Advanced Technology Attachment，高級技術(shù)接口，已逐漸淘汰）FC硬盤Fibei Channel，光纖接口硬盤，成本較高，在一些高端存儲中有應(yīng)用IDE硬盤全稱Integrated Drive Electronics，電子集成驅(qū)動器，本意是指把“硬盤控制器”與“盤體”集成在一起的硬盤驅(qū)動器，已淘汰服務(wù)器部件技術(shù)-硬盤接口的變化EntryEnterpriseHighATA133MB/s250GBSATA150MB/s300GBSATA II300MB/ s2TB U 320 SCSI320MB/ s146GB150

10、00/轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)SAS3Gb/s-12Gb/s兼容兼容 SATA II FC2Gb/s4Gb/s FC主流主流SAS2.0帶寬翻倍帶寬翻倍服務(wù)器部件技術(shù)-RAIDRAID基本概念RAID（Redundant Array of Independent Disks）即獨立磁盤容易陣列，它將多個單獨的物理硬盤以不同的方式組合成一個邏輯硬盤，從而提高了硬盤的讀寫性能以及數(shù)據(jù)的安全性。容量性能可靠性RAID計算機發(fā)展初期，大容量硬盤價格非常高，而且需要存儲的數(shù)據(jù)量越來越大信息時代，數(shù)據(jù)對企業(yè)和個人的重要性越來越大，數(shù)據(jù)存儲安全更需要保障CPU運算素的飛速提高，數(shù)據(jù)讀寫速度不應(yīng)該成為計算機系統(tǒng)處理的瓶頸RAID

11、出現(xiàn)原因在這種環(huán)境下，RAID技術(shù)應(yīng)運而生服務(wù)器部件技術(shù)-RAIDRAID基本概念-條帶、物理卷、邏輯卷RAID由幾塊硬盤組成，從整體上看相當(dāng)于一個物理卷DISK1DISK2DISK3DISK4LUN1LUN2LUN3條帶（strip）是把連續(xù)的數(shù)據(jù)分割成相同大小的數(shù)據(jù)塊，把每段數(shù)據(jù)分別寫入到陣列中的不同磁盤上的方法。在物理卷基礎(chǔ)上可以按照指定容量創(chuàng)建一個或者多個邏輯卷，通過LUN（Logic Unit Number）來標(biāo)示服務(wù)器部件技術(shù)-RAIDRAID基本概念-校驗和重建奇偶校驗（奇偶校驗（XORXOR）算法）算法A0值A(chǔ)1值P值000011101110數(shù)據(jù)A0和A1通過異或運算得到校驗位

12、PA0A1P數(shù)據(jù)盤1數(shù)據(jù)盤2校驗盤A0數(shù)據(jù)盤1服務(wù)器部件技術(shù)-RAIDRAID級別RAID0數(shù)據(jù)條帶化，無校驗RAID1數(shù)據(jù)鏡像，無校驗RAID2海明碼錯誤校驗及校正RAID3數(shù)據(jù)條帶化讀寫，校驗信息存放于專用盤RAID4單次些數(shù)據(jù)采用單個硬盤，校驗信息存放于專用盤RAID5數(shù)據(jù)條帶化，校驗信息分布式存放RAID6數(shù)據(jù)條帶化，分布式校驗并提供兩級冗余RAID01先做RAID0，后做RAID1，同時提供數(shù)據(jù)條帶化和鏡像RAID10類似于RAID01，區(qū)別在于先做RAID0還是RAID1RAID50先做RAID5，后做RAID0，能有效提高RAID5的性能RAID60先做RAID6，后做RAID0

13、服務(wù)器部件技術(shù)-RAIDRAID 0H G F E D C B A ABCDEFGH RAID 0即沒有容錯的設(shè)計的條帶磁盤陣列，以條帶形式將RAID組的數(shù)據(jù)均勻分布在各個磁盤中。DISK1DISK2服務(wù)器部件技術(shù)-RAIDRAID 0小結(jié)優(yōu)點 極高的讀寫速率 由于不存在校驗，不占用CPU的資源 部署簡單缺點 無冗余，用戶數(shù)據(jù)損壞無法修復(fù) 不適用關(guān)鍵數(shù)據(jù)環(huán)境最小硬盤數(shù) 2可用容量 N*單塊磁盤容量，N為RAID組成員數(shù)量適用環(huán)境 讀寫速度要求高，文件體積大，如圖形工作站 其他無數(shù)據(jù)冗余要求的環(huán)境服務(wù)器部件技術(shù)-RAIDRAID 1D C B A ABCD RAID 1又稱鏡像，數(shù)據(jù)同時一致寫到

14、主硬盤和鏡像硬盤。DISK1DISK2ABCD服務(wù)器部件技術(shù)-RAIDRAID 0小結(jié)優(yōu)點 提供了很高的數(shù)據(jù)安全性和可用性 由于不存在校驗，不占用CPU的資源 設(shè)計、使用簡單 100的數(shù)據(jù)冗余缺點 磁盤利用率低，只有1/2 相對于單個硬盤，無法提高寫性能最小硬盤數(shù) 2可用容量 (N/2)*單塊磁盤容量，N為RAID組成員數(shù)量適用環(huán)境 安全性要求高的應(yīng)用，如財務(wù)軟件、ERP等 其他需要數(shù)據(jù)冗余要求的應(yīng)用服務(wù)器部件技術(shù)-RAIDRAID 5L K J I H G F E D C B A RAID 5是指數(shù)據(jù)和校驗信息均勻分布在各數(shù)據(jù)硬盤上，并且數(shù)據(jù)塊和對應(yīng)的校驗信息保存在不同硬盤上，RAID 5是

15、最常用的陣列之一。DISK1DISK2DISK4校驗A0A0值值A(chǔ)1A1值值P P值值000011101110ABParityFILJEDGDISK3CKHParityParityParity服務(wù)器部件技術(shù)-RAIDRAID 5 小結(jié)優(yōu)點 高讀取速率，中等寫速率 提供一定程度的數(shù)據(jù)安全 磁盤利用率比RAID 1高缺點 RAID組里單塊硬盤故障會導(dǎo)致其他硬盤讀寫性能大幅度下降 磁盤利用率沒有RAID 0高最小硬盤數(shù) 3可用容量 (N-1)*單塊磁盤容量，N為RAID組成員數(shù)量適用環(huán)境 同時要求安全性和讀寫速率的環(huán)境，如數(shù)據(jù)庫、存儲等 其他要求安全和性能平衡的環(huán)境服務(wù)器部件技術(shù)-RAIDRAID

16、01H G F E D C B A ACEG RAID 01又稱條帶陣列鏡像，是指陣列中先做RAID 0再做RAID 1，同時保證讀寫速率和安全性。DISK1DISK2BDFHACEGDISK1DISK2BDFH服務(wù)器部件技術(shù)-RAIDRAID 10H G F E D C B A ACEG RAID 10又稱鏡像陣列條帶，和RAID 01在結(jié)構(gòu)上完全一樣，區(qū)別在于先做RAID 0還是RAID 1。DISK1DISK2ACEGBDFHDISK1DISK2BDFH服務(wù)器部件技術(shù)-RAIDRAID 10 小結(jié)優(yōu)點 高讀寫速率 高程度的數(shù)據(jù)安全缺點 磁盤利用率低，只有1/2最小硬盤數(shù) 4可用容量 (N

17、/2)*單塊磁盤容量，N為RAID組成員數(shù)量適用環(huán)境 用戶預(yù)算充足，同時要求安全性和讀寫速率的環(huán)境服務(wù)器部件技術(shù)-RAID常用RAID比較RAIDRAID級別級別RAID 0RAID 0RAID 1RAID 1RAID 5RAID 5RAID 10RAID 10別名條帶鏡像分布奇偶位條帶鏡像陣列條帶容錯性無有有有冗余類型無復(fù)制奇偶校驗復(fù)制熱備盤選項無有有有讀性能高低高一般寫性能高低低一般最小磁盤數(shù)2234可用容量N*單塊容量，N一般不大于16(N/2)*單塊容量，N一般不大于16(N-1)*單塊容量，N一般不大于16(N/2)*單塊容量，N一般不大于16典型應(yīng)用環(huán)境工作站財務(wù)、ERP數(shù)據(jù)庫、存

18、儲銀行、金融服務(wù)器部件技術(shù)-電源電源的作用 服務(wù)器電源就是使用在服務(wù)器上的電源，它和PC電源一樣，都是一種開關(guān)電源。 作為服務(wù)器運行的“動力系統(tǒng)”，電源系統(tǒng)的整體性能是提高服務(wù)器整機系統(tǒng)可用性、可靠性的關(guān)鍵之一。 當(dāng)前PC只要200W電源就可以，而服務(wù)器則需要300至上千瓦不等。因此服務(wù)器電源都屬于大功率電源。服務(wù)器部件技術(shù)-電源服務(wù)器電源分類 ATX標(biāo)準(zhǔn) 用于低端服務(wù)器或工作站。輸出功率一般在125瓦350瓦之間。通常采用20Pin(20針)的雙排長方形插座給主板供電。當(dāng)前Pentium4處理器平臺的電源規(guī)范為ATX12V，增加了一個4Pin的12V電源輸出端，以便更好地滿足Pentium4的供電要求。 SSI（Server System Infrastructure）規(guī)范是Intel聯(lián)合一些主要的IA架構(gòu)服務(wù)器生產(chǎn)商推出的新型服務(wù)器電源規(guī)范，SSI規(guī)范的推出是為了規(guī)范服務(wù)器電源技術(shù)，降低開發(fā)成本，延長服務(wù)器的使用壽命而制定的，主要包括服務(wù)器