《计算机网络规划与设计 教学课件 ppt 作者 吴学毅 第2章 网络资源设备》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络规划与设计 教学课件 ppt 作者 吴学毅 第2章 网络资源设备（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2章 网络资源设备,本章主要内容,网络服务器 网络存储系统,2019/5/23,2,2.1 网络服务器,2.1.1 服务器概述 网络服务器是指在网络环境中可以为客户机提供各种服务的、特殊的专用计算机系统，在网络中承担着数据的存储、转发、发布等关键任务，是网络中不可或缺的重要组成部分。 网络服务器先后经历了文件服务器、数据库服务器、通用服务器和专用应用服务器等几种角色的演变。,2019/5/23,3,2.1.2 服务器的分类 1按硬件体系结构划分 （1）CISC架构 CISC架构服务器主要指IA架构服务器，即日常所说的“PC服务器”。 PC服务器的主要优点是通用性好，配置灵活、性价比高、第三方
2、支持的应用软件丰富，缺点是CPU运算处理能力稍差，I/O吞吐能力不及RISC服务器。,2019/5/23,4,（2）VLIW架构 VLIW架构采用先进的EPIC（清晰并行指令）设计，也把这种架构称为“IA-64架构”。 VLIW的最大优点是简化了处理器的结构，删除了处理器内部许多复杂的控制电路，这些电路通常是超标量芯片协调并行工作时必须使用的。,2019/5/23,5,（3）RISC架构 RISC服务器主要采用Unix操作系统，又被称为Unix服务器。 目前RISC服务器的核心技术仍然掌握在IBM、Sun、HP、SGI和Compaq(DEC)等美国少数几家公司手中。RISC架构的CPU种类非常
3、多，全部为64位处理器。其中Sun 和Fujistu服务器采用SPARC；HP和DEC服务器采用Alpha；IBM服务器采用Power；SGI服务器采用MIPS。,2019/5/23,6,2按网络应用规模划分 （1）入门级服务器 入门级服务器通常只有12颗普通CPU，并根据需要配置512MB1GB的ECC内存和传输速率在40MB/s以下的IDE硬盘，必要时也会采用SCSI磁盘系统提高性能，或使用IDE RAID进行数据保护。,2019/5/23,7,（2）工作组级服务器 工作组级服务器一般支持12个服务器专用CPU（如Intel Xeon或AMD Opteron），可支持大容量ECC内存（可达
4、16GB），配置了小型服务器所必备的各种材料，如采用SCSI总线的I/O系统，可选装RAID、热插拔硬盘和热插拔电源等。其功能全面、可管理性强、易于维护，具有高可用性特性。,2019/5/23,8,（3）部门级服务器 部门级服务器一般支持24个服务器专用CPU（SMP对称多处理器结构），具有较高的可靠性、可用性、可扩展性和可管理性。通常标准配置有热插拔硬盘、热插拔电源和RAID。,2019/5/23,9,（4）企业级服务器 企业级服务器通常支持48个服务器专用CPU、最新CPU技术及关键部件热插拔技术，使得系统性能、系统连续运行时间均得到最大的提升。支持超大容量DDR或DDR2 ECC内存，双
5、通道Ultra320 SCSI高速数据传输，硬盘、电源、风扇等关键部件的在线维护功能，集成双千兆位网络控制器，支持冗余和负载平衡，大容量热插拔硬盘和热插拔电源，具有超强的数据处理能力，同时系统的监控管理也得到很大简化。,2019/5/23,10,3按照外观划分 按照服务器的外观，可以分为台式服务器、机架式服务器、刀片式服务器和机柜式服务器等4种。,2019/5/23,11,2.1.3 服务器相关技术 1SMP（Symmetric Multi-Processing）对称多处理（器）技术 对称多处理技术是指在一个计算机上汇集了一组处理器（多CPU），各CPU之间共享内存子系统以及总线结构，系统将任
6、务队列对称地分布于多个CPU之上，从而极大地提高了整个系统的数据处理能力。,2019/5/23,12,2集群（Cluster）技术 集群技术是提高服务器性能的一项新技术。它是将一组相互独立的计算机通过高速的通信网络而组成的一个单一的计算机系统，并以单一系统模式加以管理。其出发点是提供高可靠性、可扩充性和抗灾难性。,2019/5/23,13,3NUMA（Nom-Uniform Memory Access）分布式内存存取 NUMA技术是在高性能服务器领域中被广泛采用的一种新技术，是将SMP和群集的优势有机结合在一起。它是由若干通过高速专用网络连接起来的独立节点所构成的系统，各个节点可以是单个的CP
7、U或是一个SMP系统。,2019/5/23,14,4高性能存储技术 （1）SCSI（Small Computer System Interface）小型机系统接口 SCSI接口具备独立于硬件设备的智能化接口、减轻了CPU负担、多个I/O并行操作、传输速度快等性能优势。,2019/5/23,15,（2）RAID（Redundant Array of Independent Disks）独立磁盘冗余阵列 RAID技术就是利用现有的小型廉价硬盘，把多个硬盘按一定的方法组成一个磁盘阵列，通过一些硬件技术和一系列的调度算法，使得整个磁盘阵列对用户来说，就像是在使用一个容量很大、而可靠性和速度非常高的大型
8、磁盘。,2019/5/23,16,5ISC（Intel Server Control）Intel服务器控制技术 ISC是一种网络监控制技术，只适用于使用Intel架构的带有集成管理功能主板的服务器，采用这种技术后，用户在一台普通的计算机上，就可以监测网络上所有使用Intel主板的服务器是否“健康”。,2019/5/23,17,6EMP（Emergency Management Port）应急管理端口 EMP是服务器主板所带的一个用于远程管理服务器的接口。远程控制机可以通过Modem与服务器相连，控制软件安装于控制机上。远程控制机通过EMP Console控制界面可以对服务器进行打开或关闭服务器
9、的电源、重新设置服务器（包括主板BIOS和CMOS的参数）、监测服务器内部情况（如温度、电压、风扇情况）等。,2019/5/23,18,7智能输入/输出（I2O）技术 依据I2O技术规范实现的PC服务器在硬件规模不变的情况下能处理更多的任务，作为中小型网络核心的低端PC服务器可以从中获得更多的性能提高。,2019/5/23,19,8热插拔（Host Swap） 热插拔功能就是允许用户在不关闭系统，不切断电源情况下取出和更换损坏的硬盘、电源或板卡等部件，从而提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性等。,2019/5/23,20,9I2C总线技术 I2C（Inter-Integrated C
10、ircuit）总线是一种由飞利浦公司开发的串行总线技术。I2C总线包括一个两端接口，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内存映射寄存器来传送。,2019/5/23,21,10刀片技术 刀片技术是一种HAHD（High Availability High Density，高可用高密度）的低成本技术，使用刀片技术生产出的刀片服务器，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的。,2019/5/23,22,2.1.4 服务器的性能指标 1响应速度和作业吞吐量 响应速度是指导用户从输入信息到服务器完成任务给出响应的时间。而作业吞吐量是整个服务器在单位时间内完成的任
11、务量。响应速度和作业吞吐量是服务器的CPU、内存、I/O能力等的综合性能指标，只有这些部件协同运行才能提高服务器的整体性能。,2019/5/23,23,2可扩展性 可扩展性是指服务器增加设备的扩展能力，具体表现在两个方面：一是留有富余的机箱可用空间，二是充裕的I/O带宽。,2019/5/23,24,3高可用性（Availability） 可用性是指设备处于正常运行状态的时间比例，一般使用平均无故障工作时间（MTBF）和平均修复时间（MTBR）来衡量可用性指标。 系统的可用性可用下式表示： 系统可用性=MTBF/（MTBF+MTBR）,2019/5/23,25,4可管理性 可管理性旨在利用特定的
12、技术和产品来提高系统的可靠性，降低系统的购买、使用、部署和支持费用。 服务器的管理性能直接影响服务器的易用性，系统的可管理性对企业正常运行起着非常关键的作用。,2019/5/23,26,5可靠性 可靠性就是要求服务器必须稳定运行,也就是宕机率低。其中的关键在于操作系统与配件设备的协作,如果待处理的资源控制在CPU和操作系统上,而不是应用上,就会避免由于某项任务处理出错与导致系统无法运行的情况,服务器宕机率将大大降低。,2019/5/23,27,2.1.5 服务器的选型要点 1服务器选购原则 （1）稳定压倒一切 （2）需求决定一切 （3）最佳性价比 （4）知名品牌优先,2019/5/23,28,
13、2网络服务与服务器选型 （1）文件服务器（FTP）和通信服务器（News/E-mail/VOD） 因为文件服务器主要用来进行读/写操作，所以服务器需要有大容量的硬盘和内存，对CPU的处理能力则没有太高要求。一般情况下，单CPU或双CPU架构的服务器即可满足需要。硬盘一般采用磁盘阵列，以获得磁盘冗余和快速的硬盘的I/O吞吐速率。,2019/5/23,29,（2）数据库及应用服务器 用户在本地客户机上运行客户端应用程序，数据服务系统则在服务器端运行，客户通常发送“事务处理请求” ，服务器要及时处理这些请求，然后返回相应类型的结果。这里服务器就是数据的中心，它必须快速地处理各种请求，因此这类服务器需
14、要具有强大的CPU处理能力，大容量的内存，同时需要有很好的I/O吞吐性能以及高速网络带宽。,2019/5/23,30,（3）Web服务器及代理服务器 要求有大容量的内存，较高CPU的处理能力，对硬盘要求不高,2019/5/23,31,3网络规模与服务器选型 （1）小型网络 用户在30人以下的小型规模网络，建议采用入门级专用服务器。 当用户数量达到50人左右时，随着网络服务的丰富、访问量的增加和动态网站的搭建，也就需要配置较高的工作组级服务器来担当重任。,2019/5/23,32,（2）中型网络 对于100200用户的网络而言，必须采用双CPU架构的部门级服务器，用于进行快速的数据处理，及时响应
15、大量的并发访问。 当用户数量达到300人时，将每种网络服务分摊在不同的服务器上，并且根据网络服务的类型选择相当性能的服务器。,2019/5/23,33,（3）大型网络 对于500个以上用户的大型网络而言，除了需要将不同的网络服务分配到不同性能的部门级服务器和企业级服务器外，还必须为一些重点服务设置负载均衡和集群，一方面可以分担过于集中的网络请求，减缓每台服务器的压力，为客户的请求提供快速和可靠的响应。另一方面，可实现服务器的故障冗余，以确保在一台或几台服务器发生故障时，仍然能够不间断地提供网络服务。,2019/5/23,34,2.2 网络存储系统,2.2.1 SCSI接口总线 1SCSI概述
16、SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”，其含义是小型计算机系统接口，是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。随着计算机技术的发展，现在它已经被完全移植到了PC服务器上了。 。,2019/5/23,35,SCSI接口总线由SCSI控制器和SCSI电缆及SCSI终结器组成，可以连接采用SCSI接口的硬盘驱动器、CDROM驱动器、磁带驱动器、光盘刻录机以及扫描仪等，每条SCSI电缆所连接设备的最大数目可达16个,2019/5/23,36,2SCSI分类 （1）SCSI-1：这是最早定义的SCSI界面，当时最大的传输的速率仅为4MB/S。 （2）SCSI-2：也被称为Fast-SCSI,数据传输率为10MB/s，使用8位的并行数据传输，最多7个设备。 （3）Ultra-SCSI：也被称为Fast-SCSI2或 SCSI-3,传输速率为20MB/s或40MB/s。,2019/5/23,37,（4）Ultra2SCS
