服務器基礎1.15

1、服務器簡介 張寧 1月15日一、服務器：一、服務器： 從廣義上講，服務器是指網絡中能對其它機從廣義上講，服務器是指網絡中能對其它機器提供某些服務的計算機系統(tǒng)。器提供某些服務的計算機系統(tǒng)。 從狹義上來講，服務器是專指某些高性能計從狹義上來講，服務器是專指某些高性能計算機，能夠通過網絡，對外提供服務。相對于普算機，能夠通過網絡，對外提供服務。相對于普通通PC來說，在穩(wěn)定性、安全性、性能等方面都來說，在穩(wěn)定性、安全性、性能等方面都要求更高。要求更高。二、服務器解析二、服務器解析 服務器作為網絡的節(jié)點，存儲、處理網絡上服務器作為網絡的節(jié)點，存儲、處理網絡上80的數據、的數據、信息，因此也被稱為網絡的靈

2、魂。信息，因此也被稱為網絡的靈魂。 它是網絡上一種為客戶端計算機提供各種服務的高性能的它是網絡上一種為客戶端計算機提供各種服務的高性能的計算機，也能為網絡用戶提供集中計算、信息發(fā)表及數據管理計算機，也能為網絡用戶提供集中計算、信息發(fā)表及數據管理等服務。等服務。 它的高性能主要體現(xiàn)在高速度的運算能力、長時間的可靠它的高性能主要體現(xiàn)在高速度的運算能力、長時間的可靠運行、強大的外部數據吞吐能力等方面。運行、強大的外部數據吞吐能力等方面。 三、服務器與臺式機區(qū)別三、服務器與臺式機區(qū)別 服務器的構成與微機基本相似，有處理器、硬盤、內存、服務器的構成與微機基本相似，有處理器、硬盤、內存、系統(tǒng)總線等，它們是

3、針對具體的網絡應用特別制定的，因而服系統(tǒng)總線等，它們是針對具體的網絡應用特別制定的，因而服務器與微機在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴展性務器與微機在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴展性、可管理性等方面存在差異很大。、可管理性等方面存在差異很大。 服務器最重要的并不是高速和高性能，而是高穩(wěn)定性，即服務器最重要的并不是高速和高性能，而是高穩(wěn)定性，即長時間正確運行的能力。而臺式機主要用于個人的簡單應用和長時間正確運行的能力。而臺式機主要用于個人的簡單應用和家庭娛樂，因此更注重性能。家庭娛樂，因此更注重性能。四、服務器廠商四、服務器廠商 SUN、IBM、DELL、HP 聯(lián)想、浪潮、曙光、

4、方正、華碩聯(lián)想、浪潮、曙光、方正、華碩常見：常見：IBM、DELL、聯(lián)想、浪潮、聯(lián)想、浪潮五、服務器分類五、服務器分類 按照體系架構來區(qū)分按照體系架構來區(qū)分 非非x86服務器：服務器： 包括大型機、小型機和包括大型機、小型機和UNIX服務器，這種服務器價格昂貴，體系封閉，但服務器，這種服務器價格昂貴，體系封閉，但是穩(wěn)定性好，性能強，主要用在金融、電信等大型企業(yè)的核心系統(tǒng)中。是穩(wěn)定性好，性能強，主要用在金融、電信等大型企業(yè)的核心系統(tǒng)中。 x86服務器：服務器： 即通常所講的即通常所講的PC服務器，它是基于服務器，它是基于 PC機體系結構，使用機體系結構，使用Intel或其它兼或其它兼容容x86指

5、令集的處理器芯片和指令集的處理器芯片和Windows操作系統(tǒng)的服務器。價格便宜、操作系統(tǒng)的服務器。價格便宜、兼容性好、穩(wěn)定性差、不安全，主要用在中小企業(yè)和非關鍵業(yè)務中。兼容性好、穩(wěn)定性差、不安全，主要用在中小企業(yè)和非關鍵業(yè)務中。 五、服務器分類五、服務器分類 按應用層次劃分按應用層次劃分 1、入門級服務器：、入門級服務器： 最基礎的一類服務器，也是最低檔的服務器。最基礎的一類服務器，也是最低檔的服務器。 入門級服務器所連的終端比較有限（通常為入門級服務器所連的終端比較有限（通常為20臺左右），況臺左右），況且在穩(wěn)定性、可擴展性以及容錯冗余性能較差，僅適用于沒且在穩(wěn)定性、可擴展性以及容錯冗余性能

6、較差，僅適用于沒有大型數據庫數據交換、日常工作網絡流量不大，無需長期有大型數據庫數據交換、日常工作網絡流量不大，無需長期不間斷開機的小型企業(yè)。不間斷開機的小型企業(yè)。 五、服務器分類五、服務器分類 按應用層次劃分按應用層次劃分 2、工作組服務器、工作組服務器 工作組服務器是一個比入門級高一個層次的服務器，但仍屬于低工作組服務器是一個比入門級高一個層次的服務器，但仍屬于低檔服務器之類。它只能連接一個工作組（檔服務器之類。它只能連接一個工作組（50臺左右）那么多用戶，臺左右）那么多用戶，網絡規(guī)模較小，服務器的穩(wěn)定性也不像下面我們要講的企業(yè)級服務網絡規(guī)模較小，服務器的穩(wěn)定性也不像下面我們要講的企業(yè)級服

7、務器那樣高的應用環(huán)境，當然在其它性能方面的要求也相應要低一些器那樣高的應用環(huán)境，當然在其它性能方面的要求也相應要低一些。 工作組服務器較入門級服務器來說性能有所提高，功能有所增強工作組服務器較入門級服務器來說性能有所提高，功能有所增強，有一定的可擴展性，但容錯和冗余性能仍不完善、也不能滿足大，有一定的可擴展性，但容錯和冗余性能仍不完善、也不能滿足大型數據庫系統(tǒng)的應用。型數據庫系統(tǒng)的應用。 按應用層次劃分按應用層次劃分 3、部門級服務器：這類服務器是屬于中檔服務器、部門級服務器：這類服務器是屬于中檔服務器之列，一般都是支持雙之列，一般都是支持雙CPU以上的對稱處理器結構以上的對稱處理器結構，具備

8、比較完全的硬件配置，如磁盤陣列、存儲托，具備比較完全的硬件配置，如磁盤陣列、存儲托架等。還集成了大量的監(jiān)測及管理電路，具有全面架等。還集成了大量的監(jiān)測及管理電路，具有全面的服務器管理能力，可監(jiān)測如溫度、電壓、風扇、的服務器管理能力，可監(jiān)測如溫度、電壓、風扇、機箱等狀態(tài)參數。機箱等狀態(tài)參數。 部門級服務器可連接部門級服務器可連接100個左右的計算機用戶個左右的計算機用戶、適用于對處理速度和系統(tǒng)可靠性高一些的中小型、適用于對處理速度和系統(tǒng)可靠性高一些的中小型企業(yè)網絡，其硬件配置相對較高，其可靠性比工作企業(yè)網絡，其硬件配置相對較高，其可靠性比工作組級服務器要高一些，當然其價格也較高組級服務器要高一些

9、，當然其價格也較高 五、服務器分類五、服務器分類 按應用層次劃分按應用層次劃分 4、企業(yè)級服務器：、企業(yè)級服務器： 企業(yè)級服務器最起碼是采用企業(yè)級服務器最起碼是采用4個以上個以上CPU的對稱處的對稱處理器結構，有的高達幾十個。一般還具有獨立的理器結構，有的高達幾十個。一般還具有獨立的雙雙PCI通道和內存擴展板設計，具有高內存帶寬、通道和內存擴展板設計，具有高內存帶寬、大容量熱插拔硬盤和熱插拔電源、超強的數據處大容量熱插拔硬盤和熱插拔電源、超強的數據處理能力和群集性能等。還具有高度的容錯能力、理能力和群集性能等。還具有高度的容錯能力、優(yōu)良的擴展性能、故障預報警功能、在線診斷和優(yōu)良的擴展性能、故障

10、預報警功能、在線診斷和RAM、PCI、CPU等具有熱插撥性能。等具有熱插撥性能。企業(yè)級服務器的硬件配置最高，系統(tǒng)可靠性也最企業(yè)級服務器的硬件配置最高，系統(tǒng)可靠性也最強。強。 按外觀劃分按外觀劃分 1、塔式（、塔式（TOWER）服務器即常見的立式、臥）服務器即常見的立式、臥式機箱結構服務器，可放置于普通辦公環(huán)境，式機箱結構服務器，可放置于普通辦公環(huán)境，一般機箱結構較大，有充足的內部硬盤、冗余一般機箱結構較大，有充足的內部硬盤、冗余電源、冗余風扇的擴容空間，并具備較好的散電源、冗余風扇的擴容空間，并具備較好的散熱能力。熱能力。 入門級和工作組級服務器基本入門級和工作組級服務器基本 上都采用這一服務

11、器結構類型。上都采用這一服務器結構類型。 按外觀劃分按外觀劃分2、機架式服務器、機架式服務器 ：機架式服務器的外形看來不：機架式服務器的外形看來不像計算機，而像像計算機，而像交換機交換機，有，有1U（1U=1.75英寸英寸=4.45CM）、）、2U、4U等規(guī)格。機架式服務器等規(guī)格。機架式服務器安裝在標準的安裝在標準的19英寸機柜里面。這種結構的多英寸機柜里面。這種結構的多為功能型服務器。為功能型服務器。 按外觀劃分按外觀劃分 3、刀片服務器、刀片服務器 ：所謂刀片服務器是指在標準高：所謂刀片服務器是指在標準高度的機架式機箱內可插裝多個卡式的服務器單元度的機架式機箱內可插裝多個卡式的服務器單元，

12、實現(xiàn)高可用和高密度。每一塊，實現(xiàn)高可用和高密度。每一塊刀片刀片實際上就實際上就是一塊系統(tǒng)主板。它們可以通過是一塊系統(tǒng)主板。它們可以通過板載板載硬盤啟動硬盤啟動自己的操作系統(tǒng)，如自己的操作系統(tǒng)，如Windows NT/2000、Linux等，類似于一個個獨立的服務器，在這種等，類似于一個個獨立的服務器，在這種模式下，每一塊母板運行自己的系統(tǒng)，服務于指模式下，每一塊母板運行自己的系統(tǒng)，服務于指定的不同用戶群，相互之間沒有關聯(lián)。定的不同用戶群，相互之間沒有關聯(lián)。 按外觀劃分按外觀劃分 4、機柜式服務器、機柜式服務器 ：在一些高檔企業(yè)服務器中由于內部結構：在一些高檔企業(yè)服務器中由于內部結構復雜，內部設

13、備較多，有的還具有許多不同的設備單元或幾復雜，內部設備較多，有的還具有許多不同的設備單元或幾個服務器都放在一個機柜中，這種服務器就是機柜式服務器個服務器都放在一個機柜中，這種服務器就是機柜式服務器。 六、服務器操作系統(tǒng)六、服務器操作系統(tǒng) 服務器操作系統(tǒng)：服務器操作系統(tǒng)： Windows類類 ：Windows 2003，Windows 2008等；等； Unix系統(tǒng)系統(tǒng) ：IBM AIX 和和 HP-UX（HP公司開發(fā)公司開發(fā)的的UNIX操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) ）等）等 Linux 系統(tǒng)系統(tǒng) ：它的最大的特點就是源代碼開放：它的最大的特點就是源代碼開放，可以免費得到許多應用程序。目前也有中文版，可以免

14、費得到許多應用程序。目前也有中文版本的本的Linux，如，如REDHAT(紅帽子紅帽子)，紅旗，紅旗Linux等等。七、服務器硬件七、服務器硬件 對于一臺服務器來講，服務器的性能設計目標是如何平衡各對于一臺服務器來講，服務器的性能設計目標是如何平衡各部分的性能，使整個系統(tǒng)的性能達到最優(yōu)。部分的性能，使整個系統(tǒng)的性能達到最優(yōu)。 作為服務器硬件必須具備如下的特點：作為服務器硬件必須具備如下的特點： 性能，使服務器能夠在單位時間內處理相當數量的服務器請性能，使服務器能夠在單位時間內處理相當數量的服務器請求并保證每個服務的響應時間求并保證每個服務的響應時間; 可靠性，使得服務器能夠不停機；可靠性，使得

15、服務器能夠不停機； 可擴展性，使服務器能夠隨著用戶數量的增加不斷提升性能可擴展性，使服務器能夠隨著用戶數量的增加不斷提升性能。七、服務器硬件七、服務器硬件 服務器主板服務器主板 ： 1、 首先，服務器的可擴展性決定著它們板型為較大的首先，服務器的可擴展性決定著它們板型為較大的ATX，EATX或或WATX。 2、 中高端服務器主板一般都支持多個處理器，所采用的中高端服務器主板一般都支持多個處理器，所采用的CPU也是專用的也是專用的CPU。 3、 主板的芯片組是采用專用的服務器主板的芯片組是采用專用的服務器/工作站芯片組。工作站芯片組。 4、 服務器通常要擴展板卡，有較多的服務器通常要擴展板卡，有

16、較多的PCI、PCI-X、PCI-E插槽插槽 5、 在服務器主板上集成了各種傳感器，用于檢測服務器上的各種硬件設在服務器主板上集成了各種傳感器，用于檢測服務器上的各種硬件設備，同時配合相應管理軟件，可以遠程檢測服器。備，同時配合相應管理軟件，可以遠程檢測服器。 6、由于服務器要適應長時間，大流量的高速數據處理任務，因此其能支、由于服務器要適應長時間，大流量的高速數據處理任務，因此其能支持高達十幾持高達十幾GB甚至幾十甚至幾十GB的內存容量，而且大多支持的內存容量，而且大多支持ECC內存以提高內存以提高可靠性可靠性(ECC內存是一種具有自動糾錯功能的內存，由于其優(yōu)越的性能使內存是一種具有自動糾錯

17、功能的內存，由于其優(yōu)越的性能使造價也相當高造價也相當高)。 7、 存儲設備接口方面。主板多采用存儲設備接口方面。主板多采用SCSI接口、接口、SATA接口，并且支持接口，并且支持RAID方式以提高數據處理能力和數據安全性。方式以提高數據處理能力和數據安全性。 8、 在顯示設備方面，多采用整合顯卡的芯片組。在顯示設備方面，多采用整合顯卡的芯片組。 9、 服務器主板大多配備雙網卡。服務器主板大多配備雙網卡。七、服務器硬件七、服務器硬件 服務器服務器CPU 一、一、CISC型型CPU : CISC中文意思是中文意思是“復雜指令集復雜指令集”，它是指英特，它是指英特爾生產的系列爾生產的系列CPU及其兼

18、容及其兼容CPU，它基于，它基于PC機機(個人電腦個人電腦)體系結構。體系結構。 二、二、RISC型型CPU RISC中文意思是中文意思是“精簡指令集精簡指令集”。目前在中高。目前在中高檔服務器中普遍采用這一指令系統(tǒng)的檔服務器中普遍采用這一指令系統(tǒng)的CPU，特別，特別是高檔服務器全都采用是高檔服務器全都采用RISC指令系統(tǒng)的指令系統(tǒng)的CPU。RISC指令系統(tǒng)更加適合高檔服務器的操作系統(tǒng)指令系統(tǒng)更加適合高檔服務器的操作系統(tǒng)UNIX。七、服務器硬件七、服務器硬件 服務器硬盤服務器硬盤 ：服務器硬盤應具有高穩(wěn)定性，高速度性及采：服務器硬盤應具有高穩(wěn)定性，高速度性及采用用SCSISCSI接口的特點，才

19、能適應服務器工作的需要接口的特點，才能適應服務器工作的需要 。 采用采用SCSISCSI接口。其全稱是接口。其全稱是Small Computer System Small Computer System InterfaceInterface，小型計算機系統(tǒng)接口。有的服務器主板上內置，小型計算機系統(tǒng)接口。有的服務器主板上內置有此接口，否則就要加裝一塊有此接口，否則就要加裝一塊SCSISCSI接口卡。正因為其速度、接口卡。正因為其速度、性能和穩(wěn)定性都比性能和穩(wěn)定性都比IDEIDE要好，所以其價格當然也要貴得多，要好，所以其價格當然也要貴得多，且主要面向服務器和工作站市場。另外一個主要特點就是且主要

20、面向服務器和工作站市場。另外一個主要特點就是SCSISCSI接口的硬盤數據吞吐量大、接口的硬盤數據吞吐量大、CPUCPU占有率極低占有率極低! ! 七、服務器硬件七、服務器硬件 RAID卡卡 提到提到RAID卡就不得不提到什么是卡就不得不提到什么是RAID。RAID是獨立磁盤冗余陣是獨立磁盤冗余陣列，或簡稱磁盤陣列。列，或簡稱磁盤陣列。 簡單的說，簡單的說，RAID是一種把多塊獨立的硬盤（物理硬盤）按不同方是一種把多塊獨立的硬盤（物理硬盤）按不同方式組合起來形成一個硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更高式組合起來形成一個硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數據冗余的技

21、術。的存儲性能和提供數據冗余的技術。 從從 RAID 0 到到 6 七種基本的七種基本的RAID 級別。另外，還有一些基本級別。另外，還有一些基本RAID級別的組合形式，如級別的組合形式，如RAID 10（RAID 0與與RAID 1的組合），的組合），RAID 50（RAID 0與與RAID 5的組合）等。的組合）等。 不同不同RAID 級別代表著不同的存儲性能、數據安全性和存儲成本。級別代表著不同的存儲性能、數據安全性和存儲成本。八、八、 RAID技術技術 RAID是是“Redundant Array of Independent Disk”的縮寫，中文意思是獨立冗余磁盤陣列。的縮寫，中文

22、意思是獨立冗余磁盤陣列。冗余磁盤陣列技術誕生于冗余磁盤陣列技術誕生于1987年，由美國加州年，由美國加州大學伯克利分校提出。大學伯克利分校提出。 簡單的說，簡單的說， RAID是一種把多塊獨立的硬盤（物是一種把多塊獨立的硬盤（物理硬盤）按不同方式組合起來形成一個硬盤組理硬盤）按不同方式組合起來形成一個硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更高的存（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數據冗余的技術。儲性能和提供數據冗余的技術。八、八、 RAID技術技術 RAID的功能的功能 ： 1、擴大了存儲能力：可由多個硬盤組成容量巨大的存儲空、擴大了存儲能力：可由多個硬盤組成容量巨大的存儲空

23、間。間。 2、市場上最大容量的硬盤每兆容量的價格要大大高于普及、市場上最大容量的硬盤每兆容量的價格要大大高于普及型硬盤，因此采用多個普及型硬盤組成的陣列其單位價格要型硬盤，因此采用多個普及型硬盤組成的陣列其單位價格要低得多。低得多。 3、提高了存儲速度、提高了存儲速度 ：使用：使用RAID，則可以讓多個硬盤同時分，則可以讓多個硬盤同時分攤數據的讀或寫操作，因此整體速度有成倍地提高。攤數據的讀或寫操作，因此整體速度有成倍地提高。 4、可靠性、可靠性 ：RAID系統(tǒng)可以使用兩組硬盤同步完成鏡像存儲系統(tǒng)可以使用兩組硬盤同步完成鏡像存儲，這種安全措施對于網絡服務器來說是最重要不過的了。，這種安全措施對

24、于網絡服務器來說是最重要不過的了。 5、容錯性、容錯性 RAID控制器的一個關鍵功能就是容錯處理。容錯控制器的一個關鍵功能就是容錯處理。容錯陣列中如有單塊硬盤出錯，不會影響到整體的繼續(xù)使用，高陣列中如有單塊硬盤出錯，不會影響到整體的繼續(xù)使用，高級級RAID控制器還具有拯救功能控制器還具有拯救功能八、八、 RAID技術技術 RAID 的優(yōu)點的優(yōu)點 ：其中提高傳輸速率和提供容錯功：其中提高傳輸速率和提供容錯功能是最大的優(yōu)點。能是最大的優(yōu)點。RAID通過同時使用多個磁盤，提高了傳輸速率。通過同時使用多個磁盤，提高了傳輸速率。RAID通過在多個磁盤上同時存儲和讀取數據來大通過在多個磁盤上同時存儲和讀取

25、數據來大幅提高存儲系統(tǒng)的數據吞吐量（幅提高存儲系統(tǒng)的數據吞吐量（Throughput）。）。 通過數據校驗，通過數據校驗，RAID可以提供容錯功能。在很多可以提供容錯功能。在很多RAID模式中都有較為完備的相互校驗模式中都有較為完備的相互校驗/恢復的措施恢復的措施，甚至是直接相互的鏡像備份，從而大大提高了，甚至是直接相互的鏡像備份，從而大大提高了RAID系統(tǒng)的容錯度，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定冗余性。系統(tǒng)的容錯度，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定冗余性。 八、八、 RAID技術技術 常用常用RAID的形式的形式 : RAID 0又稱為又稱為Stripe（條帶化）或（條帶化）或Striping，它代表了所有，它代表了所有

26、RAID級級別中最高的存儲性能。別中最高的存儲性能。RAID 0提高存儲性能的提高存儲性能的原理是把連續(xù)的數據分散到多個磁盤上存取，原理是把連續(xù)的數據分散到多個磁盤上存取，這樣，系統(tǒng)有數據請求就可以被多個磁盤并行這樣，系統(tǒng)有數據請求就可以被多個磁盤并行的執(zhí)行，每個磁盤執(zhí)行屬于它自己的那部分數的執(zhí)行，每個磁盤執(zhí)行屬于它自己的那部分數據請求。這種數據上的并行操作可以充分利用據請求。這種數據上的并行操作可以充分利用總線的帶寬，顯著提高磁盤整體存取性能?？偩€的帶寬，顯著提高磁盤整體存取性能。八、八、 RAID技術技術 常用常用RAID的形式的形式 : RAID 1又稱為又稱為Mirror或或Mirro

27、ring（鏡像）（鏡像），它的宗旨是最大限度的保證用戶數據的，它的宗旨是最大限度的保證用戶數據的可用性和可修復性?？捎眯院涂尚迯托?。 RAID 1的操作方式是的操作方式是把用戶寫入硬盤的數據百分之百地自動復把用戶寫入硬盤的數據百分之百地自動復制到另外一個硬盤上。制到另外一個硬盤上。八、八、 RAID技術技術 常用常用RAID的形式的形式 : RAID 0+1是存儲性能和數據安全兼顧的方案。它是存儲性能和數據安全兼顧的方案。它在提供與在提供與RAID 1一樣的數據安全保障的同時，也提一樣的數據安全保障的同時，也提供了與供了與RAID 0近似的存儲性能。近似的存儲性能。 由于由于RAID 0+1也通過數據的也通過數據的100%備份功能提供數備份功能提供數據安全保障，因此據安全保障，因此RAID