服務(wù)器通用基礎(chǔ)知識(shí)

1、目錄一.服務(wù)器的定義、分類及特點(diǎn)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(pán)和RAID2.5電源及其他部件服務(wù)器的定義負(fù)責(zé)偵聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)上其它客戶機(jī)（Client）提交的服務(wù)請(qǐng)求，并提供相應(yīng)的服務(wù)的高性能計(jì)算機(jī)。負(fù)責(zé)向服務(wù)器（Server）提交服務(wù)請(qǐng)求，并接收響應(yīng)，反饋給用戶。服務(wù)器Server客戶機(jī)Client服務(wù)器和客戶機(jī)的界限日益模糊，例如工作站、一體機(jī)等。服務(wù)器的分類按外形分機(jī)架式服務(wù)器（Rack）：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(méi)有Rack嚴(yán)格，可預(yù)留更多擴(kuò)展空間塔式服務(wù)器（To

2、wer）:可以放在標(biāo)準(zhǔn)高度的機(jī)架中。高度用“U”來(lái)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）：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。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(mén)級(jí)服務(wù)器工作組服務(wù)器部門(mén)級(jí)服務(wù)器企業(yè)級(jí)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(kù)服務(wù)器服務(wù)器的特點(diǎn)可擴(kuò)展性可用性安全性可管理性可靠性服務(wù)器專用的至強(qiáng)Xeon，皓龍Opteron系列CPU系統(tǒng)247小時(shí)不停機(jī)、無(wú)故障運(yùn)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(pán)機(jī)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(xiě)，它是計(jì)算機(jī)中最重要的一個(gè)部分，由運(yùn)算器、控制器和寄存器組成。CPU執(zhí)行系統(tǒng)的計(jì)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(lái)？首先會(huì)從高速緩存里尋找，如果找到就會(huì)執(zhí)行如果找不到就會(huì)到內(nèi)存里尋找如果再找不到就到硬盤(pán)上尋找CPU高速緩存內(nèi)存硬盤(pán)服務(wù)器部件技術(shù)-CPUCPU的分類I

4、ntel至強(qiáng)Xeon系列AMD皓龍Opteron系列服務(wù)器部件技術(shù)-CPUIntel至強(qiáng)Xeon系列CPU的型號(hào)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(qiáng)系列三個(gè)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(hào)序列，數(shù)字越大性能越好、價(jià)格越貴L代表低功耗版，V2代表該版本的修訂版，沒(méi)有的話就說(shuō)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(jí)緩存為10M服務(wù)器部件技術(shù)-CPU至強(qiáng)Xeon主流CPU參數(shù)型號(hào)型號(hào)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(jí)緩存三級(jí)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(lái)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(jì)算機(jī)中的作用很大，服務(wù)器中所有運(yùn)行的程序都需要經(jīng)過(guò)內(nèi)存來(lái)執(zhí)行，如果執(zhí)行的程序很大或很多，就會(huì)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(wú)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(cuò)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(dòng)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(cuò)誤，但是無(wú)法應(yīng)付更復(fù)雜的情況。 內(nèi)存數(shù)據(jù)有兩個(gè)拷貝，避免由于內(nèi)存故障而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，同時(shí)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(cuò)誤而引起的數(shù)據(jù)丟失。ECC 內(nèi)存糾錯(cuò)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(jī)間高速數(shù)據(jù)傳輸而提出來(lái)的。在數(shù)字圖形、圖像和語(yǔ)音

8、處理，以及高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理等對(duì)數(shù)據(jù)傳輸率要求較高的應(yīng)用中，采用PCI總線來(lái)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(lái)的瓶頸問(wèn)題。 擴(kuò)展槽擴(kuò)展插槽是主板上用于固定擴(kuò)展卡并將其連接到系統(tǒng)總線上的插槽，也叫擴(kuò)展槽、擴(kuò)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(pán)硬盤(pán)分類SAS硬盤(pán)全稱Serial Attached SCSI，串行連接的SCSI硬盤(pán)，可向下兼容SATA。（SCSI是指Small Computer System Interface，小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口，逐漸淘汰）SATA硬盤(pán)全稱Se

9、rial ATA，也就是串行連接的ATA硬盤(pán)。（ATA是指Advanced Technology Attachment，高級(jí)技術(shù)接口，已逐漸淘汰）FC硬盤(pán)Fibei Channel，光纖接口硬盤(pán)，成本較高，在一些高端存儲(chǔ)中有應(yīng)用IDE硬盤(pán)全稱Integrated Drive Electronics，電子集成驅(qū)動(dòng)器，本意是指把“硬盤(pán)控制器”與“盤(pán)體”集成在一起的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，已淘汰服務(wù)器部件技術(shù)-硬盤(pán)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(dú)立磁盤(pán)容易陣列，它將多個(gè)單獨(dú)的物理硬盤(pán)以不同的方式組合成一個(gè)邏輯硬盤(pán)，從而提高了硬盤(pán)的讀寫(xiě)性能以及數(shù)據(jù)的安全性。容量性能可靠性RAID計(jì)算機(jī)發(fā)展初期，大容量硬盤(pán)價(jià)格非常高，而且需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量越來(lái)越大信息時(shí)代，數(shù)據(jù)對(duì)企業(yè)和個(gè)人的重要性越來(lái)越大，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全更需要保障CPU運(yùn)算素的飛速提高，數(shù)據(jù)讀寫(xiě)速度不應(yīng)該成為計(jì)算機(jī)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(yùn)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(pán)組成，從整體上看相當(dāng)于一個(gè)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(xiě)入到陣列中的不同磁盤(pán)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(gè)或者多個(gè)邏輯卷，通過(guò)LUN（Logic Unit Number）來(lái)標(biāo)示服務(wù)器部件技術(shù)-RAIDRAID基本概念-校驗(yàn)和重建奇偶校驗(yàn)（奇偶校驗(yàn)（XORXOR）算法）算法A0值A(chǔ)1值P值000011101110數(shù)據(jù)A0和A1通過(guò)異或運(yùn)算得到校驗(yàn)位

12、PA0A1P數(shù)據(jù)盤(pán)1數(shù)據(jù)盤(pán)2校驗(yàn)盤(pán)A0數(shù)據(jù)盤(pán)1服務(wù)器部件技術(shù)-RAIDRAID級(jí)別RAID0數(shù)據(jù)條帶化，無(wú)校驗(yàn)RAID1數(shù)據(jù)鏡像，無(wú)校驗(yàn)RAID2海明碼錯(cuò)誤校驗(yàn)及校正RAID3數(shù)據(jù)條帶化讀寫(xiě)，校驗(yàn)信息存放于專用盤(pán)RAID4單次些數(shù)據(jù)采用單個(gè)硬盤(pán)，校驗(yàn)信息存放于專用盤(pán)RAID5數(shù)據(jù)條帶化，校驗(yàn)信息分布式存放RAID6數(shù)據(jù)條帶化，分布式校驗(yàn)并提供兩級(jí)冗余RAID01先做RAID0，后做RAID1，同時(shí)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(méi)有容錯(cuò)的設(shè)計(jì)的條帶磁盤(pán)陣列，以條帶形式將RAID組的數(shù)據(jù)均勻分布在各個(gè)磁盤(pán)中。DISK1DISK2服務(wù)器部件技術(shù)-RAIDRAID 0小結(jié)優(yōu)點(diǎn) 極高的讀寫(xiě)速率 由于不存在校驗(yàn)，不占用CPU的資源 部署簡(jiǎn)單缺點(diǎn) 無(wú)冗余，用戶數(shù)據(jù)損壞無(wú)法修復(fù) 不適用關(guān)鍵數(shù)據(jù)環(huán)境最小硬盤(pán)數(shù) 2可用容量 N*單塊磁盤(pán)容量，N為RAID組成員數(shù)量適用環(huán)境 讀寫(xiě)速度要求高，文件體積大，如圖形工作站 其他無(wú)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(shí)一致寫(xiě)到

14、主硬盤(pán)和鏡像硬盤(pán)。DISK1DISK2ABCD服務(wù)器部件技術(shù)-RAIDRAID 0小結(jié)優(yōu)點(diǎn) 提供了很高的數(shù)據(jù)安全性和可用性 由于不存在校驗(yàn)，不占用CPU的資源 設(shè)計(jì)、使用簡(jiǎn)單 100的數(shù)據(jù)冗余缺點(diǎn) 磁盤(pán)利用率低，只有1/2 相對(duì)于單個(gè)硬盤(pán)，無(wú)法提高寫(xiě)性能最小硬盤(pán)數(shù) 2可用容量 (N/2)*單塊磁盤(pán)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(cái)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(yàn)信息均勻分布在各數(shù)據(jù)硬盤(pán)上，并且數(shù)據(jù)塊和對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)信息保存在不同硬盤(pán)上，RAID 5是

15、最常用的陣列之一。DISK1DISK2DISK4校驗(yàn)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(diǎn) 高讀取速率，中等寫(xiě)速率 提供一定程度的數(shù)據(jù)安全 磁盤(pán)利用率比RAID 1高缺點(diǎn) RAID組里單塊硬盤(pán)故障會(huì)導(dǎo)致其他硬盤(pán)讀寫(xiě)性能大幅度下降 磁盤(pán)利用率沒(méi)有RAID 0高最小硬盤(pán)數(shù) 3可用容量 (N-1)*單塊磁盤(pán)容量，N為RAID組成員數(shù)量適用環(huán)境 同時(shí)要求安全性和讀寫(xiě)速率的環(huán)境，如數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)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(shí)保證讀寫(xiě)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(diǎn) 高讀寫(xiě)速率 高程度的數(shù)據(jù)安全缺點(diǎn) 磁盤(pán)利用率低，只有1/2最小硬盤(pán)數(shù) 4可用容量 (N

17、/2)*單塊磁盤(pán)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(shí)要求安全性和讀寫(xiě)速率的環(huán)境服務(wù)器部件技術(shù)-RAID常用RAID比較RAIDRAID級(jí)別級(jí)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(cuò)性無(wú)有有有冗余類型無(wú)復(fù)制奇偶校驗(yàn)復(fù)制熱備盤(pán)選項(xiàng)無(wú)有有有讀性能高低高一般寫(xiě)性能高低低一般最小磁盤(pán)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(cái)務(wù)、ERP數(shù)據(jù)庫(kù)、存

18、儲(chǔ)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(kāi)關(guān)電源。 作為服務(wù)器運(yùn)行的“動(dòng)力系統(tǒng)”，電源系統(tǒng)的整體性能是提高服務(wù)器整機(jī)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(zhǎng)方形插座給主板供電。當(dāng)前Pentium4處理器平臺(tái)的電源規(guī)范為ATX12V，增加了一個(gè)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(kāi)發(fā)成本，延長(zhǎng)服務(wù)器的使用壽命而制定的，主要包括服務(wù)器