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1、系统服务器选择随着计算机技术的发展和业务的需要，计算机系统已经渗透到各行各业。对于电信、金融等的绝大多数行业的业务系统已经成为需要一年365天7X24小时连续运行的关键性业务。特别是电子商务成为现实，对中心系统的运行提出了更高的要求。无论采用传统的集中式处理，还是客户机/服务器模式，还是当今流行的三层架构，中心服务器是业务数据处理的核心，它的选择是至关重要的。在目前的需求下，对中心服务器选型提出了如下的选型原则：一、 先进性当选择计算机系统的时候，必须考虑到系统的先进性。众所周知，计算机技术是目前发展速度最快的科学技术。根据摩尔定律，计算机的处理能力每隔一年半就会翻一番。在现实社会中，计算机技
2、术的发展甚至超越了摩尔定律。由于计算机技术的这种快速的发展，当选择计算机主机系统的时候，必须选择拥有先进技术的机型。否则，投入巨大资金购买到过时或者将要过时的产品，其处理能力的增长就会受到限制，其扩展能力也会受到限制，计算机的处理能力很快就更不上业务发展的需要。为适应业务的发展在短期内就必须购买更新的设备，这对客户来说是一种投资的浪费。COMPAQ公司的ALPHA服务器目前采用了业界最先进的技术。COMPAQ也具有业界技术领先的长期的历史。追述历史，DEC公司（1997年并入COMPAQ）首先发明了8位的小型机PDP-7。当其它公司随着生产8位小型机时，DEC已经成功地推出了16位的小型机PD
3、P-11。当其它厂家生产出16位小型机时，DEC已经成功地推出了32位的小型机VAX，并在该领域一直保持了领先的地位，VAX曾被美称为“小型机之王”。当其它厂家还在生产32位的小型机时，DEC已经成功地在1992年推出了64位的系统服务器ALPHA服务器，并以领先对手将近四年的时间推出了64位的UNIX操作系统。目前，COMPAQ公司生产的ALPHA服务器在芯片的设计、服务器的体系结构、操作系统和集群上都采用了业界领先的技术。1. 在芯片设计上ALPHA采用9级流水线设计，并采用了业界独有的“乱序执行”技术，ALPHA芯片采用了6路超级标量设计，而IBM、HP和SUN等仅采用了4路超标量设计。
4、2. 在服务器的体系结构上，ALPHA服务器在中低端产品上都采用了全交换技术，而竞争对手的中低端产品都采用共享总线技术。采用全交换技术具有更高的系统带宽，使系统的性能更加优秀。ALPHA服务器和其它对手系统体系结构比较如下表 服务器型号体系结构系统带宽COMPAQ（DS20E、ES40）交换5.2GB/sIBM（F50、H50、H70、F80、H80）总线1.3GB/s(f50,h50,h70)2GB/s(F80,H80)HP(L1000、L2000)总线1.3GB/sSUN(250,450,3500,4500,5500,6500总线1.6GB/s3. 在操作系统上，COMPAQ Tru64
5、UNIX具有业界领先的高可靠性、高可用性和高性能。4. 在集群系统上，COMPAQ公司的TruCluster具有业界独有的单一系统映像、集群文件系统、统一集群地址、统一安全域等特性，以上特性在其它UNIX的集群方案中都没有完全实现，是业界最领先的UNIX集群。二、 可靠性、可用性和可维护性（RAS）系统的可靠性、可用性和可维护性是RISC系统区别与Intel平台的典型特点之一，也是其适应于关键性业务的重要特点之一。关键性业务是需要长时间运行，具有尽可能的最短停机时间的系统，而系统的可靠性、可用性和可维护性正是衡量这一特点的最贴切的指标。系统的可靠性是指系统本身的质量问题，质量越好的产品出现故障
6、的概率越低。可以通过提高产品的质量来提高系统的可靠性。但是，任何单位都不敢保证其生产的产品不会出现错误，因为这有许多偶然性因素存在。这样，为了保证系统的运行时间，当出现产品故障问题时，可以通过预先配置的冗余部件来替代故障备件的工作，这就是可用性。当出现故障时，必须进行部件的维修或者维护。或者为了防止故障的产生，必须进行事前的维护，这都要求系统具有很好的可维护性。ALPHA服务器的可靠性可用性和可维护性可以通过硬件、操作系统和集群等几个方面来体现：1. ALPHA的所有服务器产品都支持冗余电源和风扇，任何一个电源或者风扇出现故障，都可以保证系统可以继续运行。同时，这些电源和风扇可以在系统运行时进
7、行更换。2. ALPHA的高端服务器GS80/160/320可以支持CPU、QBB和I/O的热更换。当系统运行过程中，系统可以提前预测CPU的故障，并在系统运行的情况下进行CPU等部件的更换。整个更换过程不用停机，不用重新启动系统。3. ALPHA服务器和Tru64 UNIX支持可选路径，该功能支持多条物理线路从ALPHA服务器连接到一台存储设备，在这些物理线路上可以实现并行运行，任何一条物理线路出现故障，系统还可以通过其它线路访问到该设备，保证系统的运行。4. ALPHA服务器和Tru64 UNIX支持冗余网卡连接。可以将多个网卡配置成一个IP地址，任何网卡出现故障，还可以从其它网卡访问到服
8、务器。5. Tru64 UNIX被评为具有最优秀的RAS的操作系统。6. COMPAQ具有业界最优秀的集群系统，能保证集群成员之间没有单点故障，并能保证业界最高的可用性99.99%的运行时间。7. 管理维护ALPHA系统具有最低的整体拥有成本。三、 高性能当为关键业务系统购买服务器时，服务器的性能是考虑的关键性因素之一。为了保证业务的快速有效的处理，高性能是必不可少的因素。如果服务器性能过低，会导致对前台业务处理的缓慢，降低服务质量，甚至造成系统因超负荷运行而经常停机，影响业务形象，导致客户流失。所以，购买一台高性能的服务器对企业来说，是选择机型的重要条件。为了衡量某种服务器是否具有很高的性能
9、，业界有各种各样的指标，有SPEC、TPC等通用性指标，也有SAP，ORACLE，BAAN等具体的应用指标。我们应该看到，指标在一定程度上能反映服务器的某方面的性能，但任何某个单一的指标都不能完全反映服务器的真实性能。我们知道，业务系统服务器提供给客户的远远不止硬件本身，它还包括操作系统、集群能力、数据库、应用软件等各方面。除非针对客户的业务系统进行真实环境的模拟测试，否则其它任何指标都不能完全反映该服务器针对客户业务系统的真实处理能力。如果在不能进行真实业务系统测试的情况下进行服务器的选择，就应该根据各种指标进行综合考虑，更重要的是要从服务器本身的体系结构上来寻找答案。从服务器本身的体系结构
10、来看，如果在整个体系结构的设计上是均衡的，消除了或者减低有可能的瓶颈，则整个服务器的适应性相对较强，更容易在各种不同的用户要求下达到更高性能。当然，服务器的整体性能的发挥还更应用本身的系统设计有关，由于不是本文讨论的范畴，因此不过多叙述。首先，从计算机的体系结构来看。目前的计算机都遵循冯.诺依曼机器模型的设计，所有的CPU计算都会到高速缓存和内存中取指令和数据，而所有的内存都会到外部的存储（主要是硬盘）中取数据。对系统服务器要考虑的因素就要在下面几个因素的寻找答案：CPU、高速缓存、内存、硬盘、系统总线、I/O总线、存储互连等。在理想状态下，如果某种服务器在上述部件的设计中都能采用比较先进的技
11、术，能消除整个系统性能上的瓶颈，则系统服务器应为客户的最佳选择。本文将从下面几个方面进行论述：1. CPUCPU是计算机服务器的核心，所有指令都在CPU内执行，因此CPU的性能是整个计算机系统的关键。CPU的处理能力是计算机服务器高性能的基础。不断提高CPU的处理能力，是系统服务器供应商长期以来提高服务器性能的重要手段。目前的复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC）的CPU制造商产品，包括COMPAQ公司的ALPHA、IBM公司的PowerPC、HP公司的PA-RISC 、SUN公司的Ultra SPARC等产品，都采用的超级标量超级流水线的设计方式。不能仅用时钟主频来衡量CPU的处理能
12、力。时钟主频是决定CPU处理能力的一个因素，但不是所有因素，决定CPU的处理能力还应该有另外两个因素：即为超级流水线（保证在一条流水线上单位时间内处理更多的指令数）和超级标量（通过多条流水线来提供更强的处理能力。在上面提到的三个方面中：ALPHA具有所有RISC系统中最高的时钟主频，目前供应市场的高主频为731MHz，在实验室已经生产出采用铜芯技术的时钟主频为1.2GHz处理器。各RISC供应商的时钟主频比较表：供应商COMPAQHPIBMSUNCPU类型ALPHAPA-RISCPowerPCUltraSPARCCPU型号21264A8600RS64IIISPARCII时钟主频73155250
13、0440在超级流水线的设计上，ALPHA采用业界领先的9级的超级流水线设计，SUN的UltraSPARC也采用了9级流水线设计，而IBM只有5级流水线设计。为了解决在流水线上的数据相关问题，防止流水线的阻塞，ALPHA采用了业界领先的“乱序执行”方式，当发现执行指令的操作数是上一条指令的结果，则将该指令睡眠，而继续执行下一条指令。等到该指令的运行结果完成之后，再唤醒睡眠的指令。“乱序执行”有效地解决流水线的数据相关问题。在解决条件分支问题上，ALPHA采用了业界独一无二的混合分支预测算法，能提供业界最高的命中率，其预测命中率能达到95%。超级标量是业界在单条流水线不能满足运算能力的情况下采用的
14、多条流水线并行运算的技术。ALPHA采用了业界最高的标量数，具有6路超级标量设计，而IBM、HP和SUN的处理器目前都只有4路超级标量设计。具体的比较表如下：供应商COMPAQHPIBMSUNCPU类型ALPHAPA-RISCPowerPCUltraSPARCCPU型号21264A8600RS64IIISPARCII超级标量6444整数2222地址2111浮点2111ALPHA通过上面介绍的一系列领先的技术，使ALPHA处理器的运算能力完全领先于对手。在CPU的测试指标中，SPEC公布了两个指标。由于在计算机内的运算最后都会转化为两种运算：整点运算和浮点运算，运算能力测试指标也就有相应的两种。
15、SPECint是测试整点运算能力的指标，SPECfp是测试浮点运算能力的指标。下面是SPEC95的测试指标，该指标是SPEC在95年公布的标准：厂商AlphaIntelSUNHPIBMCPU类型21264AP IIIUltraSparc IIPA-8500RS64-IIMHz667733400552500SPECint9540.135.918.341.424.1SPECfp9583.635.530.158.829.1随着技术的发展和更新，SPEC认为SPEC95指标对当今计算机的衡量已经不太适应，因此在2000年3月公布CPU2000的测试指标，该测试指标包含了几十个测试程序。在CPU2000的测试中，ALPHA仍然保持了领先。具体的测试指标如下：厂商COMPAQCOMPAQHPIBMCPU类型21264A21264APA-RISCPowerpc主频833667552500SPECint2000540433379234SPECfp2000662562369210从上述方面来看，ALPHA具有业界最优秀的CPU设计能力，
