网站设计与建设-第08章 硬件平台规划.ppt

第8章硬件平台规划 2 选择接入Internet的方式服务器选型服务器组件服务器常用技术服务器机房环境因素网站建设服务供应商选择 概述 3 1 选择接入Internet的方式 Web服务器的前提条件 与Internet建立物理连接在Intrnet上要有一个固定的IP地址拥有一个独立的域名物理连接方式 电话拨号接入Internet方式ISDN接入Internet方式DDN接入Internet方式xDSL接入Internet方式CATV接入Internet方式仿真终端接入Internet方式局域网通过代理服务器接入Internet方式Internet子网接入Internet方式 4 2 服务器选型 服务器基本概念 服务器 Server 是网络环境中的高性能计算机 它侦听网络上其它计算机 客户机 提交的服务请求 并提供相应的服务 简言之 能提供服务的计算机就是服务器 服务器有集群 巨型机 大型机 小型机 工作站 微机服务器等 服务器可以用来提供Web服务 数据库服务 邮件服务 文件共享 打印共享服务等 微机 笔记本也可配置成Web等服务器 用于开发和测试 没有高服务质量 可靠性 安全性和伸缩性等 5 3 服务器选型 服务器RASUM衡量标准 R Reliability 可靠性 A Availability 可用性 S Scalability 可扩展性 U Usability 易用性 M Manageability 可管理性 6 4 服务器选型 服务器的分类 按应用层次划分按处理器架构划分按服务器用途划分按服务器的机箱结构来划分 7 5 服务器组件 主要包括 中央处理器 内存 芯片组 硬盘 电源和服务器机柜等 整个服务器系统就像一个人处理器就是服务器的大脑 CPU内存是大脑运转的暂存记忆体硬盘是大脑运转的永久记忆体各种总线就像是分布与全身肌肉中的神经芯片组就像是脊髓I O设备就像是通过神经系统支配的人的手 眼睛 耳朵和嘴电源系统就像是血液循环系统 它将能量输送到身体的所有地方系统软件就是大脑思维的控制系统 8 6 服务器组件 CPU 服务器具有大数据量的快速吞吐 超强的稳定性 长时间 7 24 365 运行等特点 因此服务器CPU与台式机CPU是不一样的 CISC 复杂指令系统计算机 IntelXeon MP 即 至强 AMDAthlon MP 处理器 MP 也就是 MultiProcessingPlatform 支持多处理器平台 RISC 精简指令集 中高档服务器中采用 如IBMPowerPC SUNSPARC HPPA RISC MIPSMIPS和HPAlpha处理器 VLIM 超长指令集架构 如Intel的IA 64和AMD的x86 64两种 EPIC 清晰并行指令计算 如Intel安腾和Intel安腾2 9 7 服务器组件 CPU重要参数 主频 CPU的时钟频率 1秒内发生的同步脉冲数 单位是Hz 现在是GHz 1G 1024M 主频仅仅是CPU性能表现的重要方面 而不代表CPU的整体性能 外频 单位是MHz 是CPU与主板之间同步运行的速度 而且目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度 它将直接影响到服务器的整体性能 倍频 主频与外频之比的倍数 主频 外频 倍频 注意 超频使CPU过渡工作 可使CPU运行不稳定和过热 甚至导致系统死机或重启 缓存 Cache CPU重要指标 用来存储CPU常用或即将用到的数据或指令 能够大幅度提升CPU的处理速度 通常指的是二级高速缓存或外部高速缓存 价格昂贵 单位为M 10 8 服务器组件 CPU多核 仅仅提高单核芯片的速度会产生过多热量且无法带来相应的性能改善 多内核是指在一枚处理器中集成两个或多个完整的计算引擎 内核 通过划分任务 线程应用能够充分利用多个执行内核 并可在特定的时间内执行更多任务 多核处理器是单枚芯片 也称为 硅核 能够直接插入单一的处理器插槽中 CPU多核技术现在是CPU发展最热门 最有前景的技术 现在已有4内核至强CPU 双内核安腾2CPU等 11 9 服务器组件 CPU多颗 多路 多路对称 SMP 采用多颗相同型号并且能够支持SMP技术的CPU组成的一套系统 SMP的全称是 对称多处理 SymmetricalMulti Processing 技术 是指在一个计算机 主板 上汇集了一组处理器 多个CPU 各CPU之间共享内存子系统以及总线结构 双核 1颗CPU两个核心双路 两个对称的CPU每颗CPU也可以是多核的CPU 例如一颗至强服务器CPU可以有4个内核 几路 是指一个服务器有 几颗CPU 12 10 服务器组件 服务器内存 技术 服务器内存也是内存 RAM 与普通PC内存在外观和结构上没有什么明显实质性的区别 主要是在内存上引入了一些新的特有的技术 如ECC ChipKill 热插拔技术等 具有极高的稳定性和纠错性能 13 11 服务器组件 服务器内存类型 SDRAM 同步动态随机存储器 同步内存 是指SDRAM与CPU频率同步 共享一个时钟周期 采用168线结构 DDR 是一种继SDRAM后产生的内存技术 DDR顾名思义就是双数据传输模式 在一个内存时钟周期中 在方波上升沿时进行一次操作 在方波的下降沿时也做一次操作 采用184线结构 DDR内存不向后兼容SDRAM DDR2 拥有两倍于上一代DDR内存预读取能力 即 4bit数据读预取 即DDR2内存每个时钟能够以4倍外部总线的速度读 写数据 并能够以内部控制总线4倍的速度运行 DDR2内存采用240线结构 不向后兼容 14 12 服务器组件 芯片组 芯片组 Chipset 是主板的核心组成部分 如果说中央处理器 CPU 是整个电脑系统的心脏 那么芯片组将是整个身体的躯干 主板芯片组几乎决定着主板的全部功能 其中CPU的类型 主板的系统总线频率 内存类型 容量和性能 显卡插槽规格是由芯片组中的北桥芯片决定的 而扩展槽的种类与数量 扩展接口的类型和数量 如USB2 0 1 1 IEEE1394 串口 并口 笔记本的VGA输出接口 等 是由芯片组的南桥决定的 15 13 服务器组件 服务器硬盘 类型 服务器是网络数据的核心 那么服务器硬盘就是这个核心的数据仓库 IDE硬盘 电子集成驱动器 把 硬盘控制器 与 盘体 集成在一起的硬盘驱动器 比如ATA UltraATA DMA UltraDMA等接口都属于IDE硬盘 硬盘主要用于台式机或低档入门级服务器 40针 转速7200转 分 SCSI 是指小型计算机系统接口 由于其性能好 吞吐量大 CPU占用率低 转速10000转 分或15000转 分 服务器普遍采用 如Ultra160SCSI Ultra320SCSI接口产品 SCSI则分为50针 68针和80针 SATA 串行ATA 采用串行方式传输数据 一次只会传送1位数据 仅用四支针脚 降低能耗和复杂性 SATAII从SATA的1 5Gbps 150MB s 提高到3Gbps 300MB s 用于低端服务器和台式机 16 13 服务器组件 服务器硬盘 类型 续 SAS SerialAttachedSCSI 即串行连接SCSI 是新一代的SCSI技术 SAS的接口技术可以向下兼容SATA SATA是SAS的一个子标准 但是SAS却不能直接使用在SATA的环境中 SAS才刚起步速度就达到300MB sec 未来会达到600MB sec甚至更多 17 15 服务器组件 服务器电源 服务器电源和PC电源一样 都是一种开关电源 服务器电源按照标准可以分为ATX电源和SSI电源两种 ATX标准使用较为普遍 主要用于台式机 工作站和低端服务器 而SSI标准是随着服务器技术的发展而产生的 适用于各种档次的服务器 目前高端服务器多采用冗余电源技术 双电源居多 它具有均流 故障切换等功能 可以有效避免电源故障对系统的影响 实现7 24的不停顿运行 18 17 服务器常用技术 KVM集中管理技术 KVM是用一套KVM Keyboard键盘 Video显示器 Mouse鼠标 在多个不同操作系统的多台主机之间切换 一台KVM有4 8或16等口可以同时管理控制4 8或16台服务器 KVM有台式和机架式之分 远程管理技术远程桌面连接IP basedKVM技术远程电源管理 19 17 服务器常用技术 续1 HT超线程技术 可同时运行多个线程 任务 从而能够显著提高执行速度 可提高对最终用户的响应速度 可增加服务器系统支持的用户数量 热插拔技术 允许用户在不关闭系统 不切断电源的情况下取出和更换损坏的CPU 内存 硬盘 电源或板卡等部件 从而提高了系统对灾难的及时恢复能力 扩展性和灵活性等 通常来说 一个完整的热插拔系统包括热插拔系统的硬件 支持热插拔的软件和操作系统 支持热插拔的设备驱动程序和支持热插拔的用户接口 U盘是用的最多的热插拔设备 20 17 服务器常用技术 续2 RAID是 独立磁盘冗余阵列 也简称磁盘阵列 主要包括RAID0到6七种基本RAID级别 注意 不同的RAID卡支持的RAID级别不同 单插RAID卡要比主板集成RAID性能优越 RAID卡还有一个非常重要cache参数 一般为64MB 128MB或256MB等 RAID0又称为条带化 提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取 RAID0的缺点是不提供数据冗余 一旦用户数据损坏 将无法恢复损坏的数据 最高的性能 RAID1又称为Mirror或Mirroring 镜像 RAID1需要两块硬盘 牺牲一块磁盘空间换取磁盘数据的安全性 最高的安全性 21 17 服务器常用技术 续3 RAID是 独立磁盘冗余阵列 RAID5是一种存储性能 数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案 RAID5需要至少3块硬盘 其中一块硬盘故障 可以在线更换 但如果有两块硬盘故障 数据就不能恢复了 另外RAID5还存在一种风险 如果在数据重建的过程中 RAID组中的第二块硬盘出现故障 就会出现数据丢失 RAID6是由一些大型企业提出来的私有RAID级别标准 它的全称叫 IndependentDatadiskswithtwoindependentdistributedparityschemes 带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘 RAID6阵列中允许出现故障的磁盘也就达到了两个 但相应的阵列磁盘数量最少也要4个 22 17 服务器常用技术 续4 双机热备技术 就是将中心服务器安装成互为备份的两台服务器 并且在同一时间内只有一台服务器运行 当其中运行着的一台服务器出现故障无法启动时 另一台备份服务器会迅速的自动启动并运行 集群技术 集群 Cluster 是两台或多台计算机或节点在一个群组内共同工作 集群能够提供更高的可用性和可扩充性 集群中的每个节点通常都拥有自己的资源 处理器 I O 内存 操作系统 存储器 并对自己的用户集负责 备份技术 硬件级 包括磁盘镜像 双机热备 集群等 软件级 使用专用软件备份 VERITAS公司的BackupExec 人工级 耗时 耗力 令人难以忍受 23 17 服务器常用技术 续5 容灾技术 是指信息系统受到非常大的损坏时 如地震 火灾 非正常人为破坏等造成的系统或数据大范围损坏或丢失 应用预先制订好的应急处理策略 进行尽可能恢复和弥补 最好的解决方案是采用异地容灾技术 异容错是为了防止网络系统内部的某些子系统出现故障 而容灾是为了防止由于自然灾害等导致的整个系统全部或大部分受到损坏 入侵检测技术 IDS入侵检测技术是一种主动保护自己免受攻击的一种网络安全技术 黑客 在英文里是 hacker 其原意指的是对于任何系统的奥秘都有强烈兴趣的人 入侵者 在英文里是 cracker 指的是怀着不良企图 非法闯入甚至破坏远程计算机完整性的人 24 17 服务器常用技术 续6 防火墙技术 通过控制和监测网络之间的信息交换和访问行为来实现对网络安全的有效管理其基本功能为 过滤进出网络的数据 管理进出网络的访问行为 封堵某些禁止行为 记录通过防火墙的信息内容和活动 对网络攻击进行检测和告警 防火墙可以由单独的硬件设备组成 也可由路由器中的软件模块组成 25 18 服务器机房环境因素 机房专用空调 7 24运行 控温 控湿 静电 配置备用空调 UPS 不间断电源 当断电时 可以为服务器等主要设备立即供电 不至于这些设备断电 UPS容量单位为KVA 时间单位为 小时 例如20KVA 4h 净化稳压电源 解决电压忽高忽低 电流增加或减弱 相位不正确及电网中的杂质 防静电地板 防止静电 易铺设线缆 净高10 50cm 26 18 服务器机房环境因素 续 机房吊顶 采光 防尘 隔音 易铺设线缆 要符合消防防火 机房监控 安全防范 24小时监视 录像 防雷击 分为直击雷和感应雷 直击雷由建筑物所装的避雷针完成 机房的防雷 包括机房电源系统和弱电信息系统防雷 工作主要是防感应雷引起的雷电浪涌和其他原因引起的过电压 接地 交流工作地 安全保护地 直流工作地和防雷保护地 27 19 网站建设服务供应商选择 ISP 互联网服务提供商 即向广大用户综合提供互联网接入业务 信息业务 和增值业务的电信运营商 国家主管部门批准受国家法律保护 例如中国电信 ICP 互联网内容提供商 即向广大用户综合提供互联网信息业务和增值业务的电信运营商 国家主管部门批准受国家法律保护 例如新浪等 ASP 应用服务提供商 为各种各样的商务客户和事务客户提供其所需的应用 并且这种应用通过托管或者租用的形式实现 例如中国万网 IDC 互联网数据中心 为互联网内容提供商 ICP 企业 媒体和各类网站提供大规模 高质量 安全可靠的专业化服务器托管 空间租用 网络批发带宽以及ASP EC等业务 例如中国电信 28 20 网站安置方案 托管服务器 主机托管 向ISP中心机房放置服务器或租用服务器ISP保管服务器 环境支持 网站安全管理等远程管理托管的服务器支付费用 机架空间费 设备占用的实际高度 1U 44 45mm 接入费用第一类是从电信运营部门衍生出来的IDC 如中国电信 中国网通等 第二类是从电信部门分离出来但仍带有电信背景的公司 最后一类是与电信毫无关系的 有些是有外资背景 有些是民营性质的 29 21 网站安置方案 虚拟主机 租用ISP服务器硬盘空间ISP可以使用特殊的软硬件技术将一台主机划分为多台虚拟主机 每台虚拟主机具有独立的IP 可以提供WWW FTP E mail等服务 优点 硬件无需投入 缺点 不支持高访问量 适于小型网站 支付费用 空间大小和带宽主要指标 空间大小 带宽 操作系统 Web服务器 数据库服务器 动态语言等 30 22 网站安置方案 个人网站 以个体形式制作和发布网站 需要网站专业设计技术 充分展现个人某些方面的才华和专长 张贴个人简历 发布个人信息和见解等 并提供网络特色服务吸引浏览客户 服务差 访问者少 域名不易记忆 一般不支持数据库 免费 个人空间 电子邮箱 留言簿 聊天室 论坛和电子杂志等 网站须放置广告 付费 按月 年时间和空间以及提供的服务收费 无广告 31 23 网站安置方案 博客 部落阁 WEBLOG是WEBLOG的缩写 中文意思是 网络日志 后来缩写为BLOG BLOGGER 博客 则是写BLOG的人 使用特定的博克模板 在网络上出版 发表和张贴个人文章的人 无需编写网页 特别适于非专业人士 32 第8章小结 选择接入Internet的方式服务器选型服务器组件服务器常用技术服务器机房环境因素网站建设服务供应商选择 33 第8章思考问题 结束 8 1硬件平台规划主要包含哪些内容 8 10什么是服务器 服务器与微机有什么区别 服务器 笔记本可以作为服务器吗 8 11RASUM服务器衡量标准是什么 8 12服务器是怎样分类的 8 14什么是机架式服务器和刀片式服务器 1U含义是什么 8 15CPU主要参数指标是什么 什么是CPU多核和SMP 8 17服务器硬盘重要有哪些类型 主要有哪些重要指标 8 20什么是RAID RAID0 RAID1 RAID5和RAID6作用是什么 8 23什么是容灾技术 容灾技术与容错技术有什么异同点 8 30什么是ISP ICP ASP IDC 8 31什么是主机托管 主机托管有哪些特点 8 32什么是虚拟主机 虚拟主机有哪些特点 8 32什么是个人网站 什么是博客 其主要区别是什么 34 返回 SLIP串行协议与PPP点对点协议动态IP 速度慢 上网不稳定 不适于Web服务器 调制解调器必须成对出现 适于SOHO小型家庭办公网络 通过调制解调器 Modem 和普通电话线 以电话拨号的方式接入Internet 56Kb s 电话拨号接入Internet方式 35 局域网拨号访问InternetWeb服务器 返回 36 ISDN接入Internet方式 综合业务数字网ISDN俗称一线通在一条ISDN线上 可以实现语音和数据通信ISDN拥有2B D三个信道 其中B信道称之为基本信道 D信道是控制信道 B信道较宽 较快 速率为64Kb s 而D信道只携带负载信道的信息 其传输速率只有16Kb s ISDN传输数据总速率为128Kb s ATM网 通信能力在2Mb s以上的是宽带ISDN 由于ATM宽带网技术比较复杂且投资巨大 一般用于大的行业或企业 不适合家庭或小型办公环境 37 ISDN网络互联 ISDNRouter是ISDN路由器 ISDNTA是ISDN终端适配器 返回 38 DDN接入Internet方式 DDN称作数字数据网 是利用铜线 光纤 数字微波或卫星等数字传输通道 提供永久或半永久性连接电路 以传输数据信号为主的数字传输网络 DDN可向用户提供1 4Kb s 4 8Kb s 9 6Kb s 19 2Kb s N 64Kb s N 1 31 及2Mb s速率的全透明的专用电路 当局域网络通过DDN专线接入Internet时 除了需使用基带式Modem以连接至局方外 还必须使用路由器设备 才能将整个局域网络接入Internet 39 DDN网络互联 返回 40 xDSL接入Internet方式 数字用户线 DSL DigitalSubscriberLine 技术 是美国贝尔通信研究所于1989年为视频点播 VOD 业务而开发的 是一种利用双绞线传输高速数据的技术 xDSL技术包括HDSL SDSL IDSL ADSL RADSL VDSL UDSL MSDSL和MVL等 ADSL AsymmetricDigitalSubscriberLine 是非对称数字线路缩写 是在普通电话线上传输高速数字信号的技术 xDSL技术可应用于Internet访问 远程LAN访问 远程学习 远程金融服务 家庭银行 网络信息 新闻服务 在线图书馆 出版物 远程电子购物 VOD视频点播 交互式视频游戏等方面 41 xDSL技术比较 42 ADSL网络互联方式 返回 43 CATV接入Internet方式 CATV网拥有优厚的宽带资源 市场的巨大需求和相关技术光纤 数字 计算机技术的飞速发展 Cable Modem 线缆调制解调器 是年开始试用的一种超高速Modem 它利用现成的有线电视 CATV 网进行数据传输 已是比较成熟的一种技术 CableModem连接方式可分为两种 即对称速率型和非对称速率型 前者的数据上传和数据下载速率相同 都在500kbps 2Mbps之间 后者的数据上传速率在500kbps 10Mbps之间 数据下载速率为2Mbps 40Mbps 采用Cable Modem上网的缺点是由于CableModem模式采用的是相对落后的总线型网络结构 返回 44 仿真终端接入Internet方式 用户通过电话线与Internet上的主机相连 利用本机上的仿真终端软件把本机仿真成为服务器的一个终端 终端不适用本机的主机资源 CPU 内存 硬盘 而是使用远程主机的主机资源 CPU 内存 硬盘 这是最简单的连接方式 用户只需配备一台Modem 调制解调器 一条电话线 并在网络服务中心申请一个账号 便可以像使用真正的终端一样使用服务器上的资源了 仿真终端不是真正的计算机网络互联 而仅仅是一个主从计算机系统 用户的计算机只是一台连接到远程服务器上的终端机 仿真终端不适宜提供Web等服务 45 仿真终端网络互联方式 返回 46 局域网通过代理服务器接入Internet方式 局域网内的计算机使用内部IP地址 Internet保留地址 不能直接访问Internet 也不能被Internet用户访问 所有访问Internet的请求全部经由服务器代理转发 该种方式不适于提供Web等服务 比较适于小型家庭 办公 宿舍等场所 仅有一个互联网连接线和一个IP地址 但有多台主机要求上网的情况 返回 47 Internet子网接入Internet方式 整个子网内的每一台计算机都有一个固定IP地址 可以作为Internet上的一个节点 不受限制地使用Internet的资源 该种方式比较适于提供Web等服务 校园网 企业网和机关网等大部分采用这种方式接入Internet 接入设备 路由器 交换机 服务器 PC工作站 上网专线 DDN专线或1000M光缆等线路 返回 48 按应用层次划分服务器 入门级服务器 通常只使用一块CPU 并配置相应的内存和大容量IDE或SATA硬盘 必要时也会采用IDERAID进行数据保护 可以满足办公室型的中小型网络用户 工作组级服务器 一般支持1至2个Xeon 至强 处理器 可支持大容量的ECC内存 采用SCSI总线 SMP 可选装RAID 热插拔硬盘 热插拔电源等 适用于中小企业提供Web Mail等服务 也能够用于学校等教育部门的数字校园网 多媒体教室的建设等 49 按应用层次划分服务器 续 部门级服务器 通常支持2至4个Xeon处理器 较高的可靠性 可用性 可扩展性和可管理性 首先 集成了大量的监测及管理电路 可监测如温度 电压 风扇 机箱等状态参数 适合中型企业 如金融 邮电等行业 作为数据中心 Web站点等应用 企业级服务器 高档服务器 可支持4至8个Xeon及以上处理器 大容量热插拔硬盘和热插拔电源 具有高度的容错能力 优异的扩展性能和系统性能 极长的系统连续运行时间 能在很大程度上保护用户的投资 可作为大型企业级网络的数据库服务器 返回 50 按处理器架构划分服务器 CISC架构服务器 ComplexInstructionSetComputer 即 复杂指令系统计算机 在CISC微处理器中 程序的各条指令是按顺序串行执行的 每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的 顺序执行的优点是控制简单 但计算机各部分的利用率不高 执行速度慢 CISC架构主要以IA 32架构 IntelArchitecture 为主 中低档服务器采用 RISC架构服务器 ReducedInstructionSetComputing 即 精简指令集 指令系统相对简单 它只要求硬件执行很有限且最常用的那部分指令 大部分复杂的操作则使用成熟的编译技术 由简单指令合成 中高档服务器中普遍采用RISC的CPU 高档服务器全都采用RISC的CPU 如惠普的Alpha PA RISC IBM的PowerPC MIPS的MIPS和SUN公司的SPARC 51 按处理器架构划分服务器 续 VLIW架构服务器 VeryLongInstructionWord 超长指令集架构 采用先进的EPIC 清晰并行指令 设计 该构架也叫做 IA 64架构 每时钟周期IA 64可运行20条指令 而CISC通常只能运行1 3条指令 RISC能运行4条指令 简化了处理器的结构 删除了处理器内部许多复杂的控制电路 成本降低 价格低廉 能耗少 例如Intel的IA 64和AMD的x86 64 EPIC架构服务器 Expl