沈阳职业技术学院教案用纸.doc

沈阳职业技术学院教案用纸第 一 周 总第 3 次 2 学时教学班级：07网络技术1、2、3 课程：网络设备 授课教师：秦崴 课题：网络互连设备3教学方法：讲授+实验教具： 教学目标：了解服务器的相关技术指标，掌握服务器的分类教学重点：掌握服务器的分类教学难点：主要教学内容：第1章 网络互连设备1.9 服务器1.9.1 按应用层次划分1.9.2 按处理器结构划分1.9.3 按处理器指令方式划分1.9.4 按用途方式划分课后回顾：（一）复习提问1、什么是交换机？答案：交换机工作在数据链路层，实现网络互连。交换机可以智能的分析数据包，有选择的通过相应端口发送出去，使每个端口能独享带宽。（二）导入新课本篇要向大家介绍的是服务器的各种不同分类。从这些不同的分类标准中，我们可以了解整个服务器市场的各种服务器概况，对正确选购服务器非常有用。 服务器发展到了今天，服务器的种类也是多种多样的，适应于各种不同功能、不同应用环境下的特定服务器不断涌现。以下是几个主要的服务器分类标准。 （三）授课内容第1章 网络互连设备1.9 服务器 一、按应用层次划分 1、入门级服务器 这类服务器是最基础的一类服务器，也是最低档的服务器。随着PC技术的日益提高，现在许多入门级服务器与PC机的配置差不多，所以目前也有部分人认为入门级服务器与“PC服务器”等同。 这类服务器所包含的服务器特性并不是很多，通常只具备以下几方面特性： 有一些基本硬件的冗余，如硬盘、电源、风扇等，但不是必须的； 通常采用SCSI接口硬盘，现在也有采用SATA串行接口的； 部分部件支持热插拨，如硬盘和内存等，这些也不是必须的； 通常只有一个CPU，但不是绝对，如SUN的入门级服务顺有的就可支持到2个处理器的； 内存容量也不会很大，一般在1GB以内，但通常会采用带ECC纠错技术的服务器专用内存。 2、工作组服务器 工作组服务器是一个比入门级高一个层次的服务器，但仍属于低档服务器之类。从这个名字也可以看出，它只能连接一个工作组（50台左右）那么多用户，网络规模较小，服务器的稳定性也不像下面我们要讲的企业级服务器那样高的应用环境，当然在其它性能方面的要求也相应要低一些。工作组服务器具有以下几方面的主要特点： 通常仅支持单或双CPU结构的应用服务器（但也不是绝对的，特别是SUN的工作组服务器就有能支持多达4个处理器的工作组服务器，当然这类型的服务器价格方面也就有些不同了）； 可支持大容量的ECC内存和增强服务器管理功能的SM总线； 功能较全面、可管理性强，且易于维护； 采用Intel服务器CPU和WindowsNetWare网络操作系统，但也有一部分是采用UNIX系列操作系统的； 可以满足中小型网络用户的数据处理、文件共享、Internet接入及简单数据库应用的需求。 3、部门级服务器 这类服务器是属于中档服务器之列，一般都是支持双CPU以上的对称处理器结构，具备比较完全的硬件配置，如磁盘阵列、存储托架等。部门级服务器的最大特点就是，除了具有工作组服务器全部服务器特点外，还集成了大量的监测及管理电路，具有全面的服务器管理能力，可监测如温度、电压、风扇、机箱等状态参数，结合标准服务器管理软件，使管理人员及时了解服务器的工作状况。4、企业级服务器 企业级服务器是属于高档服务器行列，正因如此，能生产这种服务器的企业也不是很多，但同样因没有行业标准硬件规定企业级服务器需达到什么水平，所以现在也看到了许多本不具备开发、生产企业级服务器水平的企业声称自己有了企业级服务器。企业级服务器最起码是采用4个以上CPU的对称处理器结构，有的高达几十个。另外一般还具有独立的双PCI通道和内存扩展板设计，具有高内存带宽、大容量热插拔硬盘和热插拔电源、超强的数据处理能力和群集性能等。这种企业级服务器的机箱就更大了，一般为机柜式的，有的还由几个机柜来组成，像大型机一样。 二、按处理器架构划分 1、x86 虽然上面说了按处理器架构分的话，目前就术语本身来说主要有四种说法，即IA32、IA64、x8632、x8664，但是其实它们分属于两类，IA32、x8632、x8664都属于x86，即英特尔的32位x86架构，x8664是AMD在其最新的Athlon 64处理器系列中采用的新架构，但这一处理器基础架构还是IA32（因英特尔的x86架构并未申请专利保护，所以绝大多数处理器厂商为了保持与Intel的主流处理器兼容，都不得不采用这一x86架构），只是在此架构基础之上作了一些扩展，以支持64位程序的应用，进一步提高处理器的运算性能。x8664相比Intel的64位服务器处理器产品Itanium和Itanium 2系列处理器产品来说最大的优点就是可以全面兼容以前的32位x86架构的应用程序，保护以用户以前的投资；而Intel的Itanium和Itanium 2系列处理器需要另外通过软件或硬件来实现对以前32位程序的兼容。 2、 IA64 IA64架构是英特尔为了全面提高以前IA32位处理器的运算性能，是Intel和Hp共同开发了6年的64位CPU架构，是专为服务器市场开发的一种全新的处理器架构，它放弃了以前的x86架构，认为它严重阻碍了处理器的性能提高。它的最初应用是英特尔的Itanium（安腾）系列服务器处理器，现在最新的Itanium 2系列处理器也是采用这一架构的。由于它不能很好地解决与以前32位应用程序的兼容，所以应用受到较大的限制，尽管目前Intel采取了各种软、硬方法来弥补这一不足，但随着AMD Operon处理器的全面投入，Intel的IA64架构的这两款处理器前景不容乐观。 3、RISC架构 除了以上所介绍的两类IA架构的服务器处理器外，还有一种主流的处理器架构，也可称之为“RISC”（其实它是一种按处理器指令执行方式划分的类型）。采用这一架构的仍是IBM、SUN和HP等。不过近几年由于这一处理器架构标准没有完全统一、处理器的发展和应用非常缓慢，使得原来本占有的绝大多数中高档服务器市场被IA架构瓜分了大部分江山，已是日趋衰落。目前连这几家服务器厂商也开始了自己放弃，转投IA旗下，推出越来越多的IA架构服务器，以保生存。 三、按处理器的指令执行方式分 1、CISC架构服务器 CISC的英文全称为“Complex Instruction Set Computer”，即“复杂指令系统计算机”。自PC机诞生以来，32位以前的处理器都采用CISC指令集方式。 2、RISC架构服务器 RISC的英文全称为“Reduced Instruction Set Computing”，中文名为“精简指令集计算”。有人对CISC机进行测试表明，各种指令的使用频度相当悬殊，最常使用的是一些比较简单的指令，它们仅占指令总数的20，但在程序中出现的频度却占80。复杂的指令系统必然增加微处理器的复杂性，使微处理器研制时间长、成本高。复杂指令需要复杂的操作，从而降低了机器的速度。70年代末，John Cocke提出精简指令的想法。80年代初斯坦福大学研制出MIPS机，为精简指令系统计算机（RISC）的诞生与发展起了很大作用。RISC微处理器不仅精简了指令系统，还采用超标量和超流水线结构，大大增强了并行处理能力。1987年Sun Microsystem公司推出的SPARC芯片就是一种超标量结构的RISC处理器。而SGI公司推出的MIPS处理器则采用超流水线结构，这些RISC处理器在构建并行精简指令系统多处理机中起着核心的作用。 3、VLIW架构服务器 VLIW的英文全称为“Very Long Instruction Word”，中文名为“超长指令集字”，它是美国Multiflow和Cydrome公司于20世纪80年代设计的体系结构，目前主要应用于Trimedia（全美达）公司的Crusoe和Efficeon系列处理器中。AMD最新的的Athlon 64处理器系列也是采用这一指令系统，包括其服务器处理器版本Operon。同样Intel最新的IA64架构中的EPIC（清晰并行指令计算，下面将详细介绍）也是从VLIW指令系统中分离出来的。 4、EPIC EPIC是“清晰并行指令计算”的简称，它最重要的思想就是“并行处理”。以前处理器必须动态分析代码，以判断最佳执行路径。而采用并行技术后，EPIC处理器可让编译器提前完成代码的排序，代码已明确排布好了，直接执行便可。正因如此，EPIC处理器必须能并行处理大量数据。这种处理器需要采用多个指令管道，一般还需要多个寄存器、很宽的数据通路以及其他专门技术（如数据预装等），确保代码能顺畅执行，避免由于处理器造成瓶颈。显然，EPIC最大的一个优点就是它的效率。尽管效率也在很大程度上取决于编译器，但EPIC处理器无论何时都能将充分发挥自己的能力，完成有意义的运算，而非消极的等待指令，或者等待管道刷新等等。四、 四、按用途划分 1、通用型服务器 通用型服务器是不是为某种特殊服务专门设计的、可以全面提供各种基本服务功能的服务器。当前大多数服务器是通用型服务器。因为这类服务器不是专为某一功能而设计，在设计时就要兼顾多方面的应用需求，所以这样服务器的结构就相对较为复杂，而且价格也较贵。 2、专用型服务器 专用型（或称“功能型”）服务器是专门为某一种或某几种功能专门设计的服务器。如光盘镜像服务器主要是用来存放光盘镜像文件的，在服务器性能上也就需要具有相应的功能与之相适应了，那就是需要配备大容量、高速的硬盘以及光盘镜像软件。五、按服务器结构分 台式服务器也称为“塔式服务器”。有的台式服务器采用大小与立式PC台式机大致相当的机箱，有的采用大容量的机箱，像一个硕大的柜子一样。低档服务器由于功能较弱，决定了整个服务器的内部结构不是很复杂，所以机箱一般来说不大，都采用台式机箱结构。机架式服务器的外形看起来不象