《《网络管理与维护技术》-苏英如-电子教案 06第6章 服务器基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《网络管理与维护技术》-苏英如-电子教案 06第6章 服务器基础（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、网络管理与维护技术,主编 苏英如,中国水利水电出版社,第6章 服务器基础,6.1 服务器概述 6.2 服务器的分类 6.3 服务器的主要特性 6.4 服务器硬件简介 6.5 服务器系统主要技术,6.1 服务器概述,6.1.1 服务器的主要特点 6.1.2 服务器的结构类型,就硬件模块的性能而言，服务器要远远超过PC。 所有对服务器稳定性影响较大的部件都需要采用与PC不同的技术来实现。 服务器的CPU主频一般略低于主流PC机的CPU主频，主机箱空间较大。 服务器硬盘和内存一般需要专门设计，硬盘一般采用SCSI接口，内存一般都具有数据纠错能力，且存取速度较快。 服务器的硬盘和内存容量一般都比较大。
2、 服务器支持热插拔技术，一些中高档的服务器还安装有冗余部件。 服务器的成本和价格较高。,6.1.1 服务器的主要特点,1塔式服务器 外形同立式PC机相似，应用最为广泛。 较普通立式PC机的机箱更大，有利于散热，可扩展性强，多用作通用服务器。 对组件稳定性的要求较低，价格相对便宜，性价比高。,6.1.2 服务器的结构类型,2机架式服务器 设计目的就是尽量减少服务器的空间占用。 机箱空间较小，不能安装太多的扩展组件。 适合在一些特殊的行业做功能型服务器。 各个组件的热稳定性要求高。 增加散热片和风扇提高散热性能。 在价格上要比同等性能的塔式服务器贵很多。,6.1.2 服务器的结构类型,2机架式服务
3、器 必须安装在标准机柜内，节省空间，方便连接。 机柜高度以“U”为单位，1U=1.75英寸。,6.1.2 服务器的结构类型,2机架式服务器 机架式服务器一般通过KVM使多台主机共享一套键盘、鼠标和显示器，降低设备投入成本。,6.1.2 服务器的结构类型,3刀片式服务器 为特殊行业应用专门设计的，元器件密度更高，占用空间更小。支持热插拔。 工作时安装在专用刀片服务器机柜上，可单独使用，也可作集群。 属于功能型服务器，多应用于电信部门等特殊行业。,6.1.2 服务器的结构类型,6.2 服务器的分类,6.2.1 按应用层次分类 6.2.2 按指令执行方式分类 6.2.3 按用途分类,1入门级服务器
4、仅具有基本的服务器配置。 性能有限，仅能满足小型网络用户需求。 在外形上，多采用塔式结构，较少机架或刀片式。 一般基于Intel架构，系统采用Windows、Linux。,6.2.1 按应用层次分类,2工作组级服务器 支持14个处理器，支持大容量内存和SM总线。 性能较高，能满足中小型网络用户需求。 外形以塔式和机架式为主。 一般基于Intel架构，系统采用Windows、Linux、NetWare网络操作系统。 在价格方面，比入门级服务器高13倍。,6.2.1 按应用层次分类,3部门级服务器 一般支持4路以上对称处理器，具有优良的稳定性和可扩展性。适合于中型规模网络需求。 集成了大量的监控和
5、管理功能。 一般需要安装较多的组件，机箱通常较大。 一般采用RISC架构，并配以UNIX操作系统。,6.2.1 按应用层次分类,4企业级服务器 处理器可多达几十个甚至上百个。具有超强的数据处理能力和集群性能，适用于大型企业。 具有超强的容错能力、优秀的扩展性能、故障预报警、在线诊断等功能。 所采用的芯片都是各厂商自主研发和生产的，所使用的操作系统一般为UNIX或Linux。,6.2.1 按应用层次分类,1CISC架构 在CISC架构的处理器中，程序的各条指令以及每条指令中的各个操作都是按照顺序串行执行的。 串行执行使指令易于控制，但是执行速度较慢，系统资源利用率不高，而且处理器的编程和设计都比
6、较复杂。,6.2.2 按指令执行方式分类,2RISC架构 RISC是对CISC指令系统的精简和优化。 采用超标量和超流水线结构，提高并行处理能力。 采用了缓存、主存、外存三级存储结构，使读取数据和存储数据指令分开执行，从而使处理器不会因为存取数据而降低处理速度。 RISC微处理器芯片的工作频率通常较低，功耗和温度也低，不易出现故障和老化，系统的稳定性大幅度提高。 目前大多数中、高档服务器都采用RISC指令系统。,6.2.2 按指令执行方式分类,3VLIW架构 VLIW简化了处理器结构，删除了许多控制电路，将工作交给编译器来完成，降低了芯片制作成本，价格低廉，能耗更少。 指令执行速度比CISC和
7、RISC指令系统高出数倍。 基于VLIW指令系统的微处理器芯片使程序变得很大，需要更多的内存来存储数据，而且编译器的智能程度直接影响到整个系统的工作效率。,6.2.2 按指令执行方式分类,1通用型服务器 通用型服务器兼顾多方面应用需求。 能够提供各种基本服务功能。 服务器结构相对复杂，而且通常要为附加组件留出多余的接口和空间，故多采用塔式结构 大多数服务器都属于通用型服务器。,6.2.3 按用途分类,2功能型服务器 又称为专用型服务器，是专门为某种服务特殊设计的一类服务器。 仅需要满足个别功能的应用要求，所以对性能的要求较单一。 结构较简单，一般采用单CPU机架式或刀片式服务器结构。,6.2.
8、3 按用途分类,6.3 服务器的主要特征,6.3.1 可扩展性 6.3.2 可用性 6.3.3 可管理性 6.3.4 可利用性,服务器的可扩展性是指服务器的硬件可以根据实际需要而随时灵活地配置，即通常所说的“按需扩展”。 服务器的应用和服务在不同的时期可能会发生变化，为了有效地保护用户资金投入，服务器需要有一定的冗余插槽和支架。 为了确保服务器的可靠性和稳定性，还需要提供冗余电源、冗余风扇等备用组件。,6.3.1 可扩展性,服务器的可用性是指服务器应具有很高的稳定性和可靠性。 为了提高服务器的稳定性和可靠性，通常的做法是配置冗余部件和采用内存查错、纠错技术。 很多服务器一般还提供功能多样的硬件
9、在线诊断系统，该系统可以在服务器出现异常情况时及时报警并予以处理。 有些服务器还支持操作系统和应用程序的备份和还原，并提供用于数据灾难恢复的系统模块，从而大大提高了可用性。,6.3.2 可用性,服务器的可管理性是指能为用户提供非常方便、快捷的网络管理，它包括硬件管理和软件管理两方面。 服务器主板上集成各种传感器，用于实时监测服务器上硬件的工作，同时配以相应的管理软件并借助计算机网络实现远程监控。 一般中、高档的服务器都会针对特殊需求或者硬件结构提供相应的管理软件，帮助用户有效地监控、配置和管理服务器。 很多网络操作系统，如微软的Windows 2000 Server、Windows Serve
10、r 2003和Windows Server 2008，也提供了许多用于对服务器进行各方面管理服务的工具。,6.3.3 可管理性,服务器的可利用性是指服务器要具有很高的数据处理能力和处理效率。 通过使用对称多处理器技术，可以在服务器上安装多个处理器，各处理器之间共享内存和系统总线。 服务器群集技术将一组相互独立的服务器通过高速通信网络组成的一个单一的服务器系统，并以单一系统的模式进行管理。 一个服务器群集包含多台拥有共享数据存储空间的服务器，群集系统内任意一台服务器都可以被所有的网络用户所使用。,6.3.4 可利用性,6.4 服务器硬件简介,6.4.1 服务器的CPU 6.4.2 服务器的主板
11、6.4.3 服务器的硬盘 6.4.4 服务器的内存,1RISC处理器 20世纪70年代由IBM公司推出。 80年代后期取代CISC技术成为主流微处理器架构。 RISC处理器优化了指令系统，使程序编译和运行速度大幅度提高，结构更加合理，设计和纠错更加便利。,6.4.1 服务器的CPU,2Intel处理器 Intel在20世纪90年代开发了第一代Intel服务器处理器Pentium Pro。 随后相继推出了Xeon系列至强处理器，提高了工作频率，加大了高速缓存，处理能力大大加强。 现在很多服务器使用的就是Xeon系列CPU。 在2000年和2002年分别推出了全新64位服务器处理器Itanium和
12、Itanium 2安腾系列。,6.4.1 服务器的CPU,2Intel处理器 近年来，Intel又研制开发了多款至强和安腾多核（双核、四核、六核）处理器，提供更为强大的处理能力和计算性能 。,6.4.1 服务器的CPU,3AMD处理器 AMD在2001年6月推出了定位于入门级服务器层次的AMD Athlon MP处理器。 在2003年4月，发布了64位处理器Opteron（皓龙），它采用x86构架，成功地解决了与主流32位应用程序的兼容性问题。 后来，AMD推出了自己的多核（双核、三核、四核）处理器。,6.4.1 服务器的CPU,服务器的主板是整个服务器的“骨架” 。 服务器的主板的扩展性、冗
13、余性能强，支持热插拔技术。 服务器主板的面板更大，电子元件、各种插槽和接口更多。,6.4.2 服务器的主板,服务器硬盘转速快、缓存和输入输出带宽大，数据传输快。 服务器硬盘具有高稳定性，长时间高速运转，抗震能力强。 通过采用磁盘阵列（RAID）技术，冗余、备份硬盘数据。 服务器硬盘支持热插拔安装方式。 服务器硬盘采用SCSI接口。,6.4.3 服务器的硬盘,SATA硬盘传输速度更快，执行效率更高，而且具备更强的纠错能力，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。SATA硬盘支持热插拔，而且接线更为简单，能有效改善机箱内部空气流通，从而利于散热。现在的SATA硬盘一般采用SATA2.0或SATA2.
14、5规范。 SAS是新一代的SCSI技术，SAS接口是并行SCSI接口之后开发出的全新接口，并且提供与SATA硬盘的兼容性。SAS硬盘同SATA硬盘一样，都是采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短接线改善机箱环境。,6.4.3 服务器的硬盘,服务器内存通常要求具有较高的可靠性和稳定性。 服务器内存的缓存器能有效地提高服务器内存的读写速度。 带缓存器的服务器内存一般多具有ECC纠错功能。 服务器内存的寄存器起索引数据的作用，大大提高了内存的工作效率。,6.4.4 服务器的内存,6.5 服务器系统主要技术,6.5.1 基本服务器技术 6.5.2 服务器容错技术 6.5.3 服务器监控技术,1热
15、插拔技术 热插拔（Hot Swap）是指在不关闭系统和停止服务的情况下更换或添加服务器部件，从而提高服务器的可用性。 热插拔技术是服务器的一项最基本的技术，绝大部分的服务器都有部分部件支持该技术。 通常支持热插拔技术的服务器硬件有硬盘、电源、风扇、内存、扩展板卡等，甚至有的CPU也支持该技术。,6.5.1 基本服务器技术,2冗余磁盘阵列技术 RAID（Redundant Array of Independent Disks，独立磁盘冗余阵列）技术是应用最广的服务器技术之一。 RAID有各种不同的级别，每个级别都有各自的优缺点。 目前应用较多的有RAID0、RAID1、RAID0+1和RAID5
16、。,6.5.1 基本服务器技术,3对称多处理器技术 SMP（Symmetrical Multi-Processor，对称多处理）技术是被广泛应用在中、高档服务器上的一项服务器技术。 在SMP结构中，每一个处理器的地位都是一样的，它们共享系统资源，都能运行同一个操作系统，都能响应外部设备的请求，彼此之间相互独立又相互联系，协同工作，从而提高了服务器并行处理数据的能力。,6.5.1 基本服务器技术,4群集技术 群集技术是近几年兴起的一项服务器技术。 群集是一组相互独立的服务器，通过高速通信网络组成一个计算机系统，并以单一系统的模式进行管理。 群集中的多台服务器共享数据存储空间，当其中一台出现故障停止服务时，其他的服务器会自动接管它的服务，从而整体提高了可靠性、容错性和抗灾难性。,6.5.1 基本服务器技术,1双机热备份技术 双机热备份技术是一种系统设计技术，通过对关键设备部件的冗余设计，保证系统硬件具有很高的可用性。 它通常由两台配置完全相同的服务器系统、一个外接共享磁盘阵列柜和相应的双机热备份软件组成。 两台主从服务器之间相互按照一定的时
