[精品]服务器技术

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1、服务器技术2008-11Date11 服务器的定义服务器是20世纪90年代的迅速发展的主流计算产品，它 是在网络环境下提供网上客户机共享资源（包括查询、存 储、计算等）的设备，具有高可靠性、高性能、高吞吐能 力、大内存容量等特点，并且具备强大的网络功能和友好 的人机界面。服务器首先是计算机，只不过是能提供各种 共享服务（网络、Web应用、数据库、文件、打印等）的 高性能计算机，它的高性能主要体现在高速度的运算能力 、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面。 。一、服务器简介一、服务器简介Date2体系结构的突破推动了服务器发展随着应用发展，对服务器的要求也越来越高，Uni党厂 商，如H

2、P、IBM、Sun、Compaq、SGI、SCO等的策略之一 就是采纳新技术，不断加强性能和容量方面的领先地位，主要 包括64位处理器及64位操作系统、快速可扩充的互连技术、大 内存及高性能的群集以及高带宽I/O技术等。 。1994年，HP和Intel公司联合开发基于IA64的Merced芯片。 1997年12月，Sun宣布将其基于Unix的操作系统Solaris向IA 64体系移植。 1998年1月，Compaq/Digital公司宣布与Sequent合作，将 Digital Unix操作系统和Sequent的产品集成，向IA64转移 。 1998年4月，SGI宣布将其主流产品向IA64转移

3、。 Date3体系结构的突破推动了服务器发展21999年1月，IBM宣布开发支持下一代IA64架构的Unix操作 系统，将SCO的UnixWare以及Sequent的高端PTX操作系统纳入 自己的AIX环境，形成一个专门针对IA64或Merced的Unix， 同年，IBM收购Sequent。 因此，Unix系统转向IA64体系已成为业界的大趋势，最重 要的是，诸多Unix厂商对它的支持将打破以往Unix和Wintel两 大阵营的对立，将Unix所具备的开放性发挥到顶峰，真正实现 应用系统的跨平台使用，为用户提供最大的灵活性。 与IA32位处理器相比，IA64位处理器除增加数据宽度外 ，还结合C

4、ISC和RISC技术，采用显式并行指令计算（EPIC ）技术，通过专用并行指令编译器尽可能将原代码编译解析为 可并行操作的“并行机器码”，完全兼容IA32应用，保证了用 户的可持续使用性。 Date4体系结构的突破推动了服务器发展3服务器在网络中承担传输和处理大量数据的任务，要具备高 可伸缩性、高可靠性、高可用性和高可管理性。IA64体系将 带动服务器技术特性的提高，如高性能CPU、多处理器技术、 总线和内存技术、容错技术、群集技术、硬件管理接口、均衡 服务器平台技术等。 群集（Cluster）技术是近几年兴起的发展高性能计算机的 一项技术。它是一组相互独立的计算机，利用高速通信网络组 成一个

5、单一的计算机系统，并以单一系统的模式加以管理。其 出发点是提供高可靠性、可扩充性和抗灾难性。一个群集包含 多台拥有共享数据存储空间的服务器，各服务器通过内部局域 网相互通信。当一台服务器发生故障时，它所运行的应用程序 将由其他服务器自动接管。 Date5体系结构的突破推动了服务器发展4ISC(Intel Server Control)是一种网络监控技术，只适用 于使用Intel的带有集成管理功能主板的服务器。采用这种技 术后，用户在一台普通的客户机上，就可以监测网络上所有使 用Intel主板的服务器，监控和判断服务器是否“健康”，一 旦服务器中机箱、风扇、内存、处理器、系统信息、温度、电 压或

6、第三方硬件中的任何一项出现错误，就会报警提示管理人 员。 EMP（Emergency Management Port），是一种远程管理技术 ，可以在客户端通过电话线或电缆直接连接到服务器，来对服 务器实施异地操作，如关闭操作系统、启动电源、关闭电源、 捕捉服务器屏幕、配置服务器BIOS等操作，是一种很好的实现 快速服务和节省维护费用的技术手段。 Date6体系结构的突破推动了服务器发展5I2C(InterIntegrated Circuit)总线是一种由菲利普公司 开发的串行总线，它包括一个两端接口。通过一个带有缓冲区 的接口，数据可以被I2C发送或接收。控制和状态信息则通过 一套内存映射寄存

7、器来传送。利用I2C硬件总线技术可以对服 务器的所有部件进行集中管理，可随时监控内存、硬盘、网络 、系统温度等多个参数，增加了系统的安全性，方便了管理。 I2O(Intelligent Input Output)体系结构是一种开放的标 准，该标准通过减少主CPU与专用I/O处理器之间的I/O中断来 改进服务器的可伸缩性及I/O吞吐量。另外，I2O规范允许厂商 去创建多种网络操作系统和主机平台兼容的驱动程序。而在 I2O确立之前，管理I/O设备以便达到最优性能和可用性是一件 很困难的事情。 Date72 服务器的分类及对比具体服务器如何分类，其从不同方面又有多种分类方法：按CPU类型分：RISC

8、架构服务器，使用RISC芯片并且主要采用UNIX操作 系统的服务器，如Sun公司的SPARC、HP公司的PARISC、 DEC的Alpha芯片、SGI公司的MIPS等；IA架构服务器（Intel Architecture Server），即通 常所讲的PC 服务器，采用x86（CISC）芯片并且主要采用 Windows NT / Windows2000 / Linux等操作系统的服务器 ，如Intel PentiumIII (Xeon) / Intel PentiumII (Xeon)等。Date8按规模来分：按规模划分为大型服务器（计算中心级或企业级）、中 型服务器（部门级）、小型服务器（基

9、层工作组级）、入 门级服务器等。按用途来分：网络（Web）服务器、数据库（Database）服务器、文 件（File）服务器、电子邮件（Mail）服务器、打印（ Print）服务器等。按服务器的外形与结构来分：塔式服务器，机柜式服务器。Date93 概念区分PC与PC服务器PC和PC服务器都是基于Intel处理器的计算机架构 ，有相同的外部接口如IDE、PCI等。不同之处在于， PC服务器一般使用SCSI硬盘，支持多CPU，可靠性高， 运行服务器用操作系统软件，而PC一般用Windows 95 98这样的PC用操作系统软件。PC机与PC服务器最大的 差异就在多用户多任务环境下的可靠性上。PC服

10、务器是 面向24 x 7运行设计并制造的，也就是7天24小时不间断 地运行，这正是PC服务器最大的含金量所在。用PC机 当服务器的用户一定都曾经历过突然的宕机、意外的网 络中断、不时的丢失存储数据等事件，这都是因为PC机 的设计制造从来没有保证过多用户多任务环境下的可靠 性，而一旦发生严重故障，其所带来的经济损失将是难 以预料的。 Date10服务器与小型机在英文里这两位都叫Server（服务器），小型机是国内 的习惯称呼。PC服务器则主要指基于Intel处理器的架构，是 一个通用开放的系统。而不同品牌的小型机架构大不相同， 使用RISC、MIPS处理器，像美国Sun、日本Fujitsu等公司

11、 的小型机是基于SPARC处理器架构，而美国HP公司的则是 基于PARISC架构，Compaq公司是Alpha架构，IBM和 SGI等的也都各不相同；IO总线也不相同，Fujitsu是PCI ，Sun是SBUS，等等，这就意味着各公司小型机机器上的插 卡，如网卡、显示卡、SCSI卡等可能也是专用的；操作系统 一般是基于Unix的，像Sun、Fujitsu是用Sun Solaris，HP是 用HPUnix，IBM是AIX，等等，所以小型机是封闭专用的 计算机系统。使用小型机的用户一般是看中Unix操作系统的 安全性、可靠性和专用服务器的高速运算能力，虽然小型机 的价格是PC服务器的好几倍。Dat

12、e11服务器与工作站服务器和工作站都是高性能的计算机，只是相对而 言服务器专注于数据吞吐能力，所以支持的外设（硬盘 、IO插槽等）更多；而工作站则专注于图形处理能力 ，所以外设则相对少一些，但采用特别为图形处理设计 的架构，采用高档显示卡，支持3D图像处理。工作站主 要应用在各种设计、多媒体制作领域。Date124 PC服务器的几个术语SMP技术：SMP：Symmetric MultiProcessing，即对称多处理。指 在一个计算机上汇集了一组处理器（多CPU）。SCSI技术：SCSI： Small ComputerSystem Interface，即小型计算机 系统接口。相对于IDE接口

13、，SCSI接口具备如下的性能优势 ：独立于硬件设备的智能化接口：减轻了CPU的负担。多个 IO并行操作：因此SCSI设备传输速度快。可联接的外设数 量多：可扩展多个外设（如硬盘、磁带机、CD-ROM等）。 当同时访问到服务器的网络用户数量较多时，使用SCSI硬盘 的系统I0性能明显强于使用IDE硬盘的系统。Date13RAID技术：RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写，翻译成中文即为独立磁盘冗余阵 列，或简称磁盘阵列。简单的说，RAID是一种把 多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同方式组合起 来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单 个硬盘

14、更高的存储性能和提供数据备份技术。组 成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别（RAID Levels）。数据备份的功能是在用户数据一旦发生 损坏后，利用备份信息可以使损坏数据得以恢复 ，从而保障了用户数据的安全性。Date14在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个硬 盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。总 之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。 不同的是，磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘 高很多，而且可以提供自动数据备份。RAID技术的两大特点：一是速度、二是安 全，我们将在后面对其进行详论。由于这两项 优点，RAID技术早期被应用于高级服务器中的 SCSI接口的硬盘系统中，随着近年计算机技术

15、的发展，机的CPU的速度已进入GHz 时代。 IDE接口的硬盘也不甘落后，相继推出了ATA66 和ATA100 硬盘。这就使得RAID技术被应用于中 低档甚至个人机上成为可能。 Date15RAID技术经过不断的发展，现在已拥有了从 RAID 0 到 六 七种基本的RAID 级别。另外，还 有一些基本RAID级别的组合形式，如RAID 10（ RAID 0与RAID 1的组合），RAID 50（RAID 0与 RAID 5的组合）等。不同RAID 级别代表着不同的存储性 能、数据安全性和存储成本。 Date16RAID0 即Data Stripping数据分条技术。整个 逻辑盘的数据是被分条（

16、stripped）分布在多个物 理磁盘上，可以并行读/写，提供最快的速度，但没 有冗余能力。要求至少两个磁盘。RAID0代表了 RAID系统的高性能，成本最低的方案。由于没有 容错功能，RAID0适用于低成本，低可靠性的台式 系统。RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分 散到多个磁盘上存取，这样，系统有数据请求就可 以被多个磁盘并行的执行，每个磁盘执行属于它自 己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以 充分利用总线的带宽，显著提高磁盘整体存取性能 。 Date17RAID 0的缺点是不 提供数据冗余，因此 一旦用户数据损坏， 损坏的数据将无法得 到恢复。RAID 0具有的 特点，使其特别适用 于对性能要求较高， 而对数据安全不太在 乎的领域，如图形工 作站等。对于个人用 户，RAID 0也是提高 硬盘存储性能的绝佳 选择。Date18RAID1 把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上，只 能在两个磁盘上实施，具有最高的数据冗余能力， RAID1又称镜像(Mirror)盘，采用镜像容错来提高可靠 性。即每一个