1、服務器概述服務器關鍵組件及技術培訓內容服務器概述、服務器基本概念什么是服務器？u 服務器是計算機的一種，是網絡中為客戶端計算機提供各種服務的高性能的計算機；u 服務器在網絡操作系統的控制下，將與其相連的硬盤、磁帶、打印機及昂貴的專用通訊設備提供給網絡上的客戶站點共享，也能為網絡用戶提供集中計算、信息發(fā)布及數據管理等服務。 u 服務器英文名稱為Server。u X86架構服務器u RISC架構服務器u EPIC架構服務器（IA-64）、服務器按處理器架構分類u 域控制服務器（Domain Server）u 文件服務器（）u 打印服務器（Print Server）u 數據庫服務器（Database

2、 Server）u 郵件服務器（E-mail Server）u Web服務器（Web Server）u 多媒體服務器（MultimediaServer）u 通訊服務器（Communication Server）u 終端服務器（Terminal Server）u 基礎架構服務器（Infrastructure Server）u 虛擬化服務器（Virtualization Server）、服務器按功能應用分類硬件的選型和配置需根據用戶業(yè)務壓力的大小進行選配Internet文件/打印服務器辦公用機內部 Web 系統郵件系統數據庫系統通訊服務器、服務器按功能應用分類塔式（Tower）立式放置的服務器機型

3、；外形以及結構都跟立式PC差不多，但服務器機箱比PC機箱體積更大，Tower機型在外觀尺寸上要求沒有Rack嚴格，可預留更多擴展空間。機架式 （Rack）刀片式服務器（Blade）是一種高可用高密度的低成本服務器平臺，是專門為特殊應用行業(yè)和高密度計算機環(huán)境設計的，其中每一塊“刀片”實際上就是一塊系統母板，類似于一個個獨立的服務器。刀片式服務器目前最適合群集計算和提供互聯網服務。 4、服務器按外觀分類u 7U 機箱帶有14個服務器u 7U 中有 28 顆處理器u 每個機柜帶有6個機箱u 每個 42U 機柜中有168 個CPUu 7U 機箱帶有7個服務器u 7U 中有14 顆處理器u 每個機柜帶有

4、6個機箱u 每個 42U 機柜中有 84 個 CPU7U7U4、服務器按外觀分類刀片式服務器（Blade）u 處理能力強CPU的區(qū)別u I/O性能強內存、硬盤、PCI接口u 管理能力強服務器管理監(jiān)控系統u 可靠性強數據保護技術、服務器操作系統 u 可用性高熱插拔、電源技術u 擴展性強5、 服務器與PC機的區(qū)別u PC服務器專注于數據吞吐能力u PC服務器可用性與可靠性更高u PC服務器在圖像處理方面性能較差硬盤/IO槽7*24小時集成顯卡5、 服務器與工作站的區(qū)別6、 服務器與小型機的區(qū)別u 兩者采用了不同的體系架構u PC服務器具有良好的工業(yè)標準u PC服務器較高的性能價格比u PC服務器良

5、好的易用性，降低企業(yè)整體TCO可靠性(reliability)可用性(availability)可管理性(manageability)安全性(security)可擴展性(scalability)6、 服務器性能評價標準PC服務器關鍵組件及技術風扇電源網卡硬盤內存PCICPU1、 服務器關鍵組件圖解2、 服務器關鍵組件介紹u CPUu 內存u 硬盤u Raidu PCIu HBAu 網卡u 電源u 熱插拔技術2、 服務器關鍵組件介紹CPU中央處理器（CPU，Central Processing Unit）是一塊集成電路，是一臺計算機的運算核心和控制核心。 計算機的性能在很大程度上由CPU的性能決

6、定，而CPU的性能主要體現在其運行程序的速度上。影響運行速度的性能指標包括CPU的工作頻率、Cache容量、指令系統和邏輯結構等參數。u 主頻：主頻也叫時鐘頻率，單位是兆赫（MHz）或千兆赫（GHz），用來表示CPU的運算、處理數據的速度。通常，主頻越高，CPU處理數據的速度就越快；u 緩存：實際工作時，CPU往往需要重復讀取同樣的數據塊，而緩存容量的增大，可以大幅度提升CPU內部讀取數據的命中率，而不用再到內存或者硬盤上尋找，以此提高系統性能。但是由于CPU芯片面積和成本的因素來考慮，緩存都很小； u 核心數：般情況下每個核心都有一個線程，幾核心就有幾線程，但是intel發(fā)明了超線程技術，可

7、以讓單核模擬多核心工作，intel的超線程可以讓單核心具有兩個線程，雙核四線程 ；u 線程數 ：線程數多當然速度就快,但功耗就大 ；Intel Xeon CPU產品線：n Xeon（至強）服務器CPU產品系列；rIntel單路多核Xeon CPU：Intel Xeon 3000系列rIntel雙路多核Xeon CPU：Intel Xeon 5000系列Intle四路多核Xeon CPU：Intel Xeon 7000系列2、 服務器關鍵組件介紹CPU2、 服務器關鍵組件介紹CPU序號 用戶數服務器配置130E5 2640v2,2.0GHz，8corex2245E5 2650v2,2.6GHz，

8、8corex2360E5 2690v2,3.0GHz，10corex22、 服務器關鍵組件介紹內存Buffer（緩存器）Register（寄存器）ECC （錯誤檢查糾正） 內存是計算機中重要的部件之一，它是與CPU進行溝通的橋梁。計算機中所有程序的運行都是在內存中進行的，因此內存的性能對計算機的影響非常大。其作用是用于暫時存放CPU中的運算數據，以及與硬盤等外部存儲器交換的數據。只要計算機在運行中，CPU就會把需要運算的數據調到內存中進行運算，當運算完成后CPU再將結果傳送出來，內存的運行也決定了計算機的穩(wěn)定運行。 內存是由內存芯片、電路板、金手指等部分組成的。 服務器內存與PC內存的區(qū)別：n

9、性能更高n兼容性更好可靠性更高2、 服務器關鍵組件介紹內存UnbufferedBuffer（緩存器）： 具有Buffer的內存讀寫速度有較大提高，Unbuffer表示不具有高速緩存。Registered（寄存器）：Register技術主要是調整時鐘信號，保證內存之間的信號同步，提高驅動能力Buffered2、 服務器關鍵組件介紹內存ECC（錯誤檢查糾正）： ECC可發(fā)現2bit錯誤，并糾正1bit錯誤； 一般情況下服務器內存都具有ECC功能，只有較低端的服務器采用普通臺內存時不具有此功能；Non-ECCNon-ECCECC2、 服務器關鍵組件介紹內存服務器內存的其他典型技術：n Chipkil

10、ln 內存鏡像內存熱備2、 服務器關鍵組件介紹硬盤服務器常用硬盤可分為：n SATA： Serial ATA接口，即串行ATA，采用串行技術以獲得更高的傳輸速度及可靠性。目前是第二代即SATAII。n SCSI：全稱為“Small Computer System Interface”（小型計算機系統接口），具有應用范圍廣、多任務、帶寬大、CPU占用率低，以及熱插拔等優(yōu)點 ，主要應用于中、高端服務器和高檔工作站 。n SAS：Serial Attached SCSI接口，即串行SCSI， 采用串行技術以獲得更高的傳輸速度。目前仍然是第一代。n SSD：固態(tài)存儲硬盤(Solid State Dis

11、k) 其特別之處在于沒有機械結構，以區(qū)塊寫入和抹除的方式作讀寫的功能，與目前的傳統硬盤相較，具有低耗電、耐震、穩(wěn)定性高、耐低溫等優(yōu)點。2、 服務器關鍵組件介紹硬盤SAS硬盤SATA硬盤SSD硬盤SCSI硬盤2、 服務器關鍵組件介紹硬盤評價機械硬盤的關鍵技術參數通常有：n容量n尺寸n主軸轉速n平均尋道時間n數據傳輸率nMTBF（自監(jiān)測、分析與報告技術）支持轉速 轉速是指硬盤盤片每分鐘轉動的圈數，單位是rpm.。轉速是決定硬盤內部傳輸率的決定因素之一，它的快慢在很大程度上決定了硬盤的速度，同時也是區(qū)別硬盤檔次的重要標志。硬盤的轉速多為5400rpm、7200rpm、10000rpm和15000 r

12、pm 。7200rpm的硬盤已經取代5400rpm的硬盤成為主流，10000rpm和15000 rpm的硬盤多是面對高檔用戶的。2、 服務器關鍵組件介紹硬盤u SATA一代最大為150MB/su SATA二代最大為300MB/su SATA三 代最大為550MB/s u SCSI最大為320MB/su SAS起步值為300MB/s,600MB/s的接口標準也有,但設備少且貴,u SSD500MB/S 2、 服務器關鍵組件介紹硬盤選擇硬盤的幾點考慮：n成本同等容量下，SAS硬盤略高于SCSI , SCSI硬盤高于SATA， ATA硬盤被淘汰nMTBFSAS硬盤與SCSI相當， SCSI 硬盤高于

13、SATAn可擴展性SAS/SATA擴展能力較強 ，SCSI 擴展能力一般，ATA較差熱插拔SAS 、SCSI和SATA均支持n性能SSD高于SAS，SAS硬盤高于SCSI ， SCSI硬盤高于SATA，SATA高于ATA2、 服務器關鍵組件介紹硬盤什么是Raid?n RaidRedundant Array of Independent Disks，獨立磁盤冗余陣列n RAID是將同一陣列中的多個磁盤視為單一的虛擬磁盤，數據是以分段的方式順序存放于磁盤陣列中2、 服務器關鍵組件介紹Raid2、 服務器關鍵組件介紹Raid1、RAID技術的主要特點RAID技術主要有以下兩個特點：（1）提高數據訪問

14、速度硬盤數據條帶化多硬盤同時讀取（2）數據冗余保護硬盤鏡像奇偶校驗減少硬盤的機械尋道時間提高數據存取速度 數據冗余保護Raid技術的三大特點：n 通過對硬盤上的數據進行條帶化，實現對數據成塊存取，減少硬盤的機械尋道時間，提高數據存取速度；n 通過對一陣列中的幾塊硬盤同時讀取，減少硬盤的機械尋道時間，提高數據存取速度；n 通過鏡像或者存儲奇偶校驗信息的方式，實現對數據的冗余保護2、 服務器關鍵組件介紹RaidRAID的幾種常用陣列 u RAID 0（條帶）u RAID 1（鏡像）u RAID 3（奇偶位條帶）u RAID 10 (鏡像條帶陣列)u RAID 5（分布奇偶位條帶）u RAID 6

15、(雙分布奇偶位條帶)2、 服務器關鍵組件介紹RaidRAID 0的工作原理D4D2D0驅動器1D6D5D3D1驅動器2D0,D1,D2,D3,D4,D5條帶2條帶1條帶0各磁盤上的數據塊各磁盤上的數據塊D2D1D0D5D4D3D0邏輯磁盤2、 服務器關鍵組件介紹RaidRAID 0的特性視頻生成和編輯、圖像編輯等對傳輸帶寬需求較大的應用領域。 數據無冗余，一旦陣列中有一個驅動器故障，其中的數據將丟失。I/O負載平均分配到所有的驅動器。由于驅動器可以同時讀寫，性能在所有RAID級別中最高。磁盤利用率最高 設計、使用和配置簡單。缺點 優(yōu)點應用范圍2、 服務器關鍵組件介紹RaidRAID 1的工作原

16、理鏡像結構的陣列D2D1D0D2邏輯磁盤D2D1D0驅動器1驅動器2D0,D1,D2經過鏡像器D2D1D02、 服務器關鍵組件介紹RaidRAID 1的特性可應用于金融、保險、證券、財務等對數據的可用性和安全性要求較高的應用領域。 磁盤空間利用率低，存儲成本高磁盤寫性能提升不大。RAID 1對存儲的數據進行百分之百的備份，提供最高的數據安全保障設計、使用和配置簡單。缺點 優(yōu)點應用范圍2、 服務器關鍵組件介紹RaidRAID 3的工作原理D7D4D1驅動器2D6D3D0驅動器1D8D5D2驅動器3D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8P3P2P1校驗驅動器校驗碼生成帶奇偶校驗碼的并

17、行陣列2、 服務器關鍵組件介紹RaidRAID 3的特性適合用于視頻生成、視頻編輯等高吞吐量的應用環(huán)境 。 需要專用磁盤做校驗盤使用，如果校驗盤故障會導致數據無備份任一磁盤寫數據將會導致校驗信息的重新計算，校驗盤的寫性能可能會成為瓶頸。通過較為簡單的異或運算技術獲得數據備份 陣列中磁盤數量越多，數據備份的成本就越低。缺點 優(yōu)點應用范圍2、 服務器關鍵組件介紹RaidRAID 5的工作原理分布式奇偶校驗碼的獨立磁盤結構D4P1D1驅動器2P2D2D0驅動器1D5D3P0驅動器3D0,D1,D2,D3,D4,D52、 服務器關鍵組件介紹RaidRAID 5的特性適合用在文件服務器、Email服務器

18、、WEB服務器等輸入/輸出密集、讀/寫比率較高的應用環(huán)境 異或校驗影響存儲性能硬盤重建的過程較為復雜控制器設計復雜高可用性磁盤利用率較高隨機讀寫性能高 校驗信息分布存儲于各個磁盤，避免單個校驗盤的寫操作瓶頸缺點 優(yōu)點應用范圍2、 服務器關鍵組件介紹RaidRAID組合RAID 10D0D2D4D0D2D4D1D3D5D1D3D5磁盤鏡像器磁盤鏡像器D0,D1,D2,D3,D4,D5RAID 10是將鏡像和條帶進行組合的RAID級別，先進行RAID 1鏡像然后再做RAID 0。RAID 10也是一種應用比較廣泛的RAID級別。物理磁盤1物理磁盤2物理磁盤3物理磁盤4磁盤故障磁盤故障讀取數據2、

19、服務器關鍵組件介紹RaidRAID 10的特性數據量大，安全性要求高的環(huán)境，如銀行、金融等領域 磁盤利用率低，只有1/2的硬盤利用率，至少需要4塊磁盤高讀取速度高寫入速度，寫開銷較小特定情況下，可以允許N/2個硬盤同時損壞缺點 優(yōu)點應用范圍2、 服務器關鍵組件介紹RaidS&K常見RAID級別的比較RAID級別RAID 1RAID 3RAID 5RAID 10RAID 0容錯性有有有有無冗余類型鏡像冗余校驗冗余校驗冗余鏡像冗余無讀性能低高高普通高隨機寫性能低低普通高連續(xù)寫性能低低低普通高最少磁盤數2個3個3個4個2個可用空間50*（N-1)/N（N-1)/N50*100應用場景傳輸帶寬

20、需求大的應用安全性要求較高的應用大文件、連續(xù)數據的應用讀/寫比率較高的應用安全性要求高的應用低2、 服務器關鍵組件介紹Raid2、 服務器關鍵組件介紹RaidRaid的實現方法有兩種：n 軟件RAID：用軟件的方法來實現r 板載RAID 0、1、1En 硬件RAID ：用專門的控制芯片來完成，控制芯片可以做成RAID卡的形式，也可以集成在主板上。r ROMB(RAID On MotherBoard)，支持RAID 0、1、5等r 外插RAID卡，支持RAID 0、1、5等HBA:即主機總線適配器英文“Host Bus Adapter”縮寫。用于服務器、海量存儲子網絡、外設間通過集線器、交換機和

21、點對點連接進行雙向、串行數據通訊。 2、 服務器關鍵組件介紹HBA2、 服務器關鍵組件介紹HBA2、 服務器關鍵組件介紹PCI什么是PCI總線?n PCI （Peripheral Component Interconnect）總線是一種高性能局部總線，是為了滿足外設間以及外設與主機間高速數據傳輸而提出來的。在數字圖形、圖像和語音處理，以及高速實時數據采集與處理等對數據傳輸率要求較高的應用中，采用PCI總線來進行數據傳輸，可以解決原有的標準總線數據傳輸率低帶來的瓶頸問題。 2、 服務器關鍵組件介紹PCI什么是PCI-Express?n PCI Express（以下簡稱PCI-E）采用了目前業(yè)內流

22、行的點對點串行連接，比起PCI以及更早期的計算機總線的共享并行架構，每個設備都有自己的專用連接，不需要向整個總線請求帶寬，而且可以把數據傳輸率提高到一個很高的頻率，達到PCI所不能提供的高帶寬。相對于傳統PCI總線在單一時間周期內只能實現單向傳輸，PCI-E的雙單工連接能提供更高的傳輸速率和質量，它們之間的差異跟半雙工和全雙工類似。 x16x1x4x82、 服務器關鍵組件介紹網卡 集成千兆網卡 外插千兆RJ45以太網卡 外插千兆FC以太網卡 外插多端口以太網卡2、 服務器關鍵組件介紹網卡服務器多網卡技術：n 多網卡綁定技術通過多網卡綁定技術，可實現：r 多網卡故障切換r 多網卡負載均衡n 網絡加速技術r Intel IOAT技術：適用于Intel網卡r TOE技術（TCP卸載引擎技術）：適用于Broadcom網卡Intel