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服务务器基础础知识识 陈枭 page 2 提纲纲 1.服务务器基础础 2.服务务器技术术概述 3.处处理器技术术 4.内存技术术 5.i/o总线总线 技术术 6.并行扩扩展技术术 7.集群扩扩展技术术 8.容错错技术术 9.功能服务务器的选购选购 page 3 提纲纲 1.服务务器基础础 2.服务务器技术术概述 3.处处理器技术术 4.内存技术术 5.i/o总线总线 技术术 6.并行扩扩展技术术 7.集群扩扩展技术术 8.容错错技术术 9.功能服务务器的选购选购 page 4 1. 服务器基础 1.1 概述 1.2 主要性能和外观特点 1.3 主要结构类型 page 5 1.1 概述 服务器也是由pc发展而来，与pc的差别主要有四点，即服务器的四大特性 1. 可扩展性 2. 易使用性 3. 可用性 4. 易管理性 page 6 1.2 主要性能和外观特点 服务器特殊的应用环境决定了硬件配置与普通pc有较大区别，主要包括以 下几个方面： 1. 机箱大 2. 硬盘、内存容量大 3. 主板大 4. 有冗余部件 5. 支持热插拔 page 7 1.3 主要结构类型 三种服务器的结构类型： 1. 塔式服务器 特点：机箱大、功能多、组件多、功耗大、散热强 2. 机架式服务器 特点：机箱小、功能少、组件少、可扩展性强 3. 刀片式服务器 特点：高可用高密度、可扩展性极强 page 8 提纲纲 1.服务务器基础础 2.服务务器技术术概述 3.处处理器技术术 4.内存技术术 5.i/o总线总线 技术术 6.并行扩扩展技术术 7.集群扩扩展技术术 8.容错错技术术 9.功能服务务器的选购选购 page 9 2. 服务器技术概述 2.1 risc和cisc架构技术 2.2 smp技术 2.3 dp技术 2.4 i2c总线技术 2.5 智能监控管理技术 2.6 i2o技术 2.7 服务器集群技术 2.8 负载均衡技术 2.9 硬件冗余技术 2.10 热插拔技术 page 10 2.1 risc和cisc架构技术 均为服务器处理器的指令系统执行方式技术 risc 精简指令集计算机，执行效率强，ibm、hp、sun公司的risc处理器采用 该技术 cisc 复杂指令集计算机，intel和amd的处理器一般采用该技术 page 11 2.2 smp技术 smp（对称多处理）技术 处理器个数为偶数，处理器型号、频率相同，内置apic单元 主板及操作系统均需要支持smp page 12 2.3 dp技术 dp（双处理器）技术并不是严格意义上的smp技术 dp需要专门的处理器及主板来进行支持 page 13 2.4 i2c总线技术 i2c（内部集成电路）总线技术 利用i2c总线技术可以对服务器所有部件进行集中管理，可以随时监控内存 、硬盘、网络、系统温度等多个参数，增加了系统的安全性，同时方便了 管理 page 14 2.5 智能监控管理技术 智能监控管理技术不是一个单一的技术，而是一系列智能管理技术的总称 emp（应急管理端口） 打开关闭服务器电源，重设主板bios和cmos参数，检测服务器内部情况 isc（intel 服务器控制） 远程监控intel主板的服务器运行状况 ipmi（智能平台管理接口） 兼容各厂家，实现监控、告警、控制及日志记录等功能 snmp（简单网络管理协议） 监视并修改网络设备参数 page 15 2.7 服务器集群技术 出发点：提供高可靠性、可扩充性和抗灾难性 工作原理：一个节点作为管理者，最先收到用户发来的请求后，判断各节 点负载情况，然后把请求发给负载最轻的节点 容错性：一个节点失效后，另一个节点可以检测缓冲区中的内容，然后把 失效节点接管过去。 page 16 2.8 负载均衡技术 三个方面实现负载均衡：传输链路聚合、高层网络交换技术、服务器集群 传输链路聚合：多个线路聚合为一条单一的逻辑连接。adsl和isdn等不 同链路聚合，多wan口聚合。可同时启用vrrp协议增强可靠性。 更高层交换：四层可以把一个ip地址映射为多个内部ip地址，对tcp请求实 行动态映射的方式，实现负载均衡。七层则可以根据你所发送的协议格式 来分配ip地址 服务器集群：不仅用于不同服务器之间，也用于同一服务器不同模块之间 page 17 2.9 硬件冗余技术 根据冗余部位和冗余程度的不同，主要分为单机容错冗余、双服务器冗余 、磁盘冗余、电源冗余、风扇冗余与网卡冗余 单机容错冗余：对所有部件进行冗余，价格远高于两台服务器的价格 双服务器冗余：两台服务器为主/从关系，通过特定的集群软件进行控制 磁盘冗余：冗余磁盘为热备方式，应用最广的技术为raid 电源冗余：双电源服务器 风扇冗余：服务器关键部位的风扇为2个 网卡冗余：冷备份方式 其他硬件也有冗余技术，不过用的不多 page 18 2.10 热插拔技术 顾名思义，热插拔即可以在计算机运行的任何时刻进行插拔，而不会影响 计算机的运行 热插拔技术需要系统软硬件的共同支持，包括具有热插拔功能的硬件设备 、支持热插拔的操作系统和用户界面、主板bios以及支持热插拔的pci总 线 pci-x技术为支持热插拔的总线技术 page 19 提纲纲 1.服务务器基础础 2.服务务器技术术概述 3.处处理器技术术 4.内存技术术 5.i/o总线总线 技术术 6.并行扩扩展技术术 7.集群扩扩展技术术 8.容错错技术术 9.功能服务务器的选购选购 page 20 3. 处理器技术 3.1 主要risc指令架构处理器 3.2 intel的服务器cpu 3.3 amd服务器cpu 3.4 服务器双核心处理器技术 page 21 3.1 主要risc指令架构处理器 ibm power 处理器 sun sparc 处理器 hp pa/alpha 处理器 sgi公司的mips处理器 page 22 3.2 intel 的服务器cpu pentium pro 处理器 pentium xeon 处理器 pentium xeon 处理器 xeon 处理器 64位至强处理器 nocona xeon mp 处理器 itanium/itanium2 处理器 page 23 3.3 amd服务器的cpu athlon mp 处理器 opteron 处理器 page 24 3.4 服务器双核心处理器技术 intel 的双核心策略 拥有先进制造工艺，通过强调主频的功效提高市场占有率，在主频过高导 致性能、功耗及散热等问题后，转向双核心技术 amd的双核心策略 强调实际效能，最终战胜intel，为了巩固地位，转向双核心技术 服务器双核心历程 smp和集群对于中小企业代价太高，后开发出超线程技术，由于有致命瓶 颈（负载高时开启该技术会导致效率下降），在制造工艺提升后，转向开 发双核心技术 page 25 提纲纲 1.服务务器基础础 2.服务务器技术术概述 3.处处理器技术术 4.内存技术术 5.i/o总线总线 技术术 6.并行扩扩展技术术 7.集群扩扩展技术术 8.容错错技术术 9.功能服务务器的选购选购 page 26 4. 内存技术 4.1 通用服务器内存技术 4.2 ibm服务器内存技术 4.3 hp服务器内存技术 4.4 fb-dimm page 27 4.1 通用服务器内存技术 奇偶校验技术 8位数据位1位校验位，可以发现错误，但无法判断错误出现在哪一位 ecc技术 8位数据位5位校验位，每增加一个8位，增加1位校验位。可以纠正1位错 误，检查2-4位错误，性能会下降2%-3%，但是稳定性会大幅提升。 page 28 4.2 ibm 服务器内存技术 chipkill内存技术 类似于磁盘阵列的方式，在写数据的时候，把数据写到多个dimm内存芯片 上。其中一个芯片失效并不会影响内存工作。这种技术最多可以检查并修 复4个错误数据位 大容量高速度技术 该技术可大幅提高内存容量与读取的速度 内存保护 比chipkill能力更强，是其能力的2倍 内存镜像技术 cpu同时把数据写到2个独立的内存卡中（缺点：只有一半内存可用） page 29 4.3 hp服务器内存技术 新ecc内存技术 类似于chipkill，同样不具备故障恢复和热插拔能力 在线备份内存模式 拥有备用内存条，失效的内存条上的数据能在线复制到备用内存条上 镜像内存方式 分为热插拔和非热插拔模式，数据同时写入到主内存条和镜像内存中 热插拔raid内存技术 page 30 4.4 fb-dimm fb-dimm的优势： 优化电路板设计 更高容量 更灵活的架构 更高可靠性 fb-dimm的不足： 延迟较高 page 31 提纲纲 1.服务务器基础础 2.服务务器技术术概述 3.处处理器技术术 4.内存技术术 5.i/o总线总线 技术术 6.并行扩扩展技术术 7.集群扩扩展技术术 8.容错错技术术 9.功能服务务器的选购选购 page 32 5. i/o总线技术 5.1 计算机总线技术的发展历程 5.2 主要最新系统总线技术简介 5.3 infiniband总线技术 5.4 pci-x总线技术 5.5 pci-e总线技术 page 33 5.1 计算机总线技术的发展历程 isa总线时代 pci总线时代 agp总线时代 pci-e总线时代 page 34 5.2 主要最新系统总线技术简介 3gio（pci-e）总线 数据传输速率快，易于布线、减少串扰，点对点连接，多种连接方式，兼 容pci和pci-x agp 8x 总线 减少操作延时，支持多接口（速率为2.1gb/s，小于32线pci-e的6.4gb/s ） infiniband 总线 基于光纤交换结构，是一个共享或者集群的装置，侧重于外部互连 pci-x 较高性能，具有良好的兼容性，具有变频功能 hypertransport 总线 amd研制出的总线技术，拥有最快的传输速度 page 35 5.3 infiniband 总线技术 intel提出的总线架构，交由ibm公司负责 沿袭了san的概念，体现了计算机体系的最终思想，即以网络为中心搭建 架构 可以支持一个共享的i/o体系架构，在该架构中，多个主机可以共享一个i/o 设备 整个体系架构为：利用infiniband中间交换机，利用嵌入式目标通道适配器 （tca）把服务器内的主机通道适配器（hca）与其他设备连接起来 page 36 5.3 infiniband 总线技术 page 37 5.3 infiniband 总线技术 优点： 高速度 远程直接内存存取性能 传输卸载 缺点： 虽好，但有以太网也足够了 没有特别大的优势 page 38 5.4 pci-x 总线技术 兼容64位66mhz pci pci-x 2033拥有17gb/s带宽 page 39 5.5 pci-e 总线技术 优势： 1. 在两个设备之间点对点串行互连，提高了数据传输速率 2. 支持平滑升级 3. 双通道、高带宽、传输速度快 4. 具有灵活的扩展性 5. 低电源消耗，并有电源管理功能 6. 支持设备热插拔和热交换 7. 支持qos连接配置和公证策略 8. 支持同步数据传输 page 40 5.5 pci-e 总线技术 9. 具有数据包和层协议架构 10. 每个物理链接含有多点虚拟通道 11. 可保持端对端和链接级数据的完整性 12. 具有错误处理和先进的错误报告功能 13. 使用小型连接模式，节约空间，减少串扰 14. 在软件层保持与pci兼容 page 41 提纲纲 1.服务务器基础础 2.服务务器技术术概述 3.处处理器技术术 4.内存技术术 5.i/o总线总线 技术术 6.并行扩扩展技术术 7.集群扩扩展技术术 8.容错错技术术 9.功能服务务器的选购选购 page 42 6. 并行扩展技术 6.1 计算机扩展技术概述 6.2 并行扩展技术 6.3 主要并行体系结构 6.4 numa扩展模式 page 43 6.1 计算机扩展技术概述 演变过程： simd（单指令多数据流阵列机）vp（向量机）pvp（并行向量机） smp（对称式多处理系统）mpp（大规模并行处理系统）numa（ 分布共享存储）cluster（集群系统） 计算机体系结构：sisd（单指令流单数据流），simd（单指令流多数据流 ），misd（多指令流单数据流），mimd（多指令流多数据流） page 44 6.2 并行扩展技术 并行计算模型： 1. pram：采用simd计算机体系结构 page 45 6.2 并行扩展技术 2. apram模型：异步的pram模型，采用mimd体系结构 page 46 6.2 并行扩展技术 3. bsp模型：大同步并行 page 47 6.2 并行扩展技术 4. logp模型：一种面向分布存储和点到点通信的多计算机并行模型 page 48 6.3 主要并行体系结构 smp扩展技术：将多个处理器（偶数）与一个集中的存储器相连 mpp扩展技术：无共享模式的并行处理技术 集群扩展技术：多台高性能计算机通过商用网络交换机互连 dsm扩展技术：类似于mpp，不同之处在于各节点既可以访问本地内存， 也可以访问其他节点的内存 page 49 6.4 numa扩展模式 numa（非均匀存储访问）属于dsm这一类 numa强化了单一操作系统可管理的处理器、内存和i/o插槽 numa能让处理器快速的访问在同一单元上的内存 numa系统提供内存互连的硬件系统 page 50 提纲纲 1.服务务器基础础 2.服务务器技术术概述 3.处处理器技术术 4.内存技术术 5.i/o总线总线 技术术 6.并行扩扩展技术术 7.集群扩扩展技术术 8.容错错技术术 9.功能服务务器的选购选购 page 51 7. 集群扩扩展技术术 7.1 集群基础 7.2 故障转移解决方案 7.3 负载 均衡解决方案 7.4 微软windows系统的集群服务 7.5 集群服务器配置示例 page 52 7.1 集群基础础 服务器集群是相互连接的两个或多个服务器，同时它是以一种虚拟服务器 系统的形式通过应 用接口体现给 用户 集群技术的优势 ：强扩展能力，实现 方式容易，高可用性，易管理性 page 53 7.2 故障转转移解决方案 第一台服务器database01是处理所有事务的活动服务器， 仅当第一台服务器出现故障时，处于空闲状态的 database02才会处理事务 page 54 7.3 负载负载 均衡解决方案 将服务或者应用安装到多台服务器上，并将这些服务器配置为共享工作负 荷，这种类型的配置就是负载 均衡集群 负载 均衡的优点：改进的可伸缩性，更高的可用性，可能会降低成本 负载 均衡的缺点：开发过 程复杂，没有解决网络故障问题 page 55 7.4 微软软windows系统统的集群服务务 微软集群技术简 介： 1. microsoft集群服务（mscs） 2. 网络负载 平衡（nlb） 3. 组件负载 平衡（clb） 4. application center page 56 7.5 服务务器集群配置示例 page 57 提纲纲 1.服务务器基础础 2.服务务器技术术概述 3.处处理器技术术 4.内存技术术 5.i/o总线总线 技术术 6.并行扩扩展技术术 7.集群扩扩展技术术 8.容错错技术术 9.功能服务务器的选购选购 page 58 8. 容错错技术术 8.1 服务器容错技术概述 8.2 服务器网卡容错技术 8.3 服务器容错技术 page 59 8.1 服务务器容错错技术术概述 随着互联网的深入，要满足isp，ncp，电信，金融，保险，证券等应用 需求，人们开始关注的就是可用性，即7*24小时运作变得异常关键，这时 容错技术应 运而生。 容错：就是允许服务器出现一定的错误 page 60 8.2 服务务器网卡容错错技术术 网卡出错冗余：双网卡，冷备份 网卡自适应负载 平衡：即可备份，更能进行负载 均衡 快速以太网和千兆以太网：具备负载 均衡功能 page 61 8.3 服务务器容错错技术术 双机容错：双机互备，双机热备 单机容错：对系统主要部件的冗余来实现 容错 page 62 提纲纲 1.服务务器基础础 2.服务务器技术术概述 3.处处理器技术术 4.内存技术术 5.i/o总线总线 技术术 6.并行扩扩展技术术 7.集群扩扩展技术术 8.容错错技术术 9.功能服务务器的选购选购 page 63 9. 功能服务务器的选购选购 9.1 功能服务器概述 9.2 web服务器选购 9.3 邮件服务器选购 9.4 vod服务器选购 9.5 数据库服务器选购 9.6 游戏服务器选购 9.7 网吧服务器选购 9.8 防火墙服务器