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联想集团有限公司2001年6月 联想万全服务器技术培训 服务器基础知识 什么是服务器 服务器是计算机的一种 它是网络上一种为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机 它在网络操作系统的控制下 将与其相连的硬盘 磁带 打印机 Modem及昂贵的专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享 也能为网络用户提供集中计算 信息发表及数据管理等服务 服务器基础知识 什么是服务器 Internet 打印服务器 办公用机 内部WWW系统 邮件系统 内部信息系统 服务器基础知识 服务器的分类 RISC 精简指令集 架构服务器 使用RISC芯片并且主要采用UNIX操作系统的服务器 IA架构服务器 也是CISC 复杂指令集 架构服务器 即通常所讲的PC服务器 它是基于PC机体系结构 使用Intel或与其兼容的处理器芯片的服务器 服务器基础知识 PC服务器与PC的区别 处理能力强I O性能强管理能力强可靠性 安全性强扩展能力强 服务器基础知识 服务器技术要素 SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术 服务器基础知识 服务器技术要素 SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术 首先了解一下CPU技术 服务器基础知识 CPU CPU技术 CPU CentralProcessingUnit CPU执行系统的计算和数据处理任务 服务器基础知识 CPU CPU技术 流水线采用流水线技术的CPU使用指令重叠的办法 即在一条指令还没有处理完时 就开始处理下一条指令 典型流水线将指令分为5步 取指 译码 取操作数 或译码2 执行 回写分支预测和推测执行技术分支预测和推测执行是CPU动态执行技术中的主要内容 预测条件分支 提前执行相应指令 服务器基础知识 CPU CPU技术 高速缓存 Cache 介于CPU与主存之间 提高进行效率 L1Cache 在Pentium系列CPU内置了32K高速缓存L2Cache早期L2cache做在主板上 PIIICPU 25微米工艺 L2cache与CPU芯片共同做在一块PCB板上 CPU半速运行PIIICoppenmineCPU 18微米工艺 L2cacheon die CPU全速运行 服务器基础知识 CPU 服务器基础知识 CPU Cache大小影响服务器的性能MSExchangeON4200 大Caches增进性能 尤其对企业级应用 服务器基础知识 CPU CPU技术 超标量设计CPU内含多个指令执行单元或者多条流水线降低CPU电压减少了功率消耗 减少了产生热量 Pentium处理器双电源设计VRM VoltageRegulationModule 服务器基础知识 CPU PIIISlot1CPU 服务器基础知识 CPU PIIIFC PGACPUandScoket370 服务器基础知识 CPU PIIIXEONandSlot2 服务器基础知识 CPU 服务器基础知识 SMP技术 SMP技术即对称多处理技术 在一台计算机上汇集了一组CPU 共享内存及总线结构 处理任务队列对称地分布在多个CPU上 IntelPentiumIIIXeon处理器 IntelPentiumIII处理器FC PGA 采用双CPU比采用单CPU的服务器数据处理能力增加50 服务器基础知识 SMP技术 单一CPU升高主频 对系统性能提升不如使用原主频双CPU 1颗866MHzCPU 1颗1GCPU 2颗866MHzCPU 服务器基础知识 SMP技术 CPU数量影响服务器性能MSExchangeOn4200 多个CPU显著提高了性能 现在与将来 服务器基础知识 SMP技术 服务器基础知识 服务器技术要素 SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术 服务器基础知识 内存技术 内存是主板上的存储部件 是CPU直接与之沟通 并对其存储数据的部件 存放当前正在使用的 即执行中 的数据和程序 它的物理实质就是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路 SRAM DRAM 缓存 RAM 缓存 内存 FastPageMode EDO BEDO SDRAM RDRAM DDR 内存工作原理 寻址 服务器基础知识 内存技术 内存工作原理 读数据 服务器基础知识 内存技术 内存工作原理 寻址 服务器基础知识 内存技术 内存工作原理 写数据 服务器基础知识 内存技术 内存工作原理 01 10 1 1 服务器基础知识 内存技术 内存工作原理 00 00 0 0 服务器基础知识 内存技术 服务器基础知识 REGISTERED内存 REGISTERED内存 SRAM DRAM 缓存 RAM SIMM 普通 缓存 内存 FastPageMode EDO BEDO SDRAM DIMM ECC校验 内存颗粒 内存信息 电流提升芯片 RegisteredECC内存结构 服务器基础知识 REGISTERED内存 RegisteredECC内存结构 SPD SerialPresenceDetect 存放内存条信息的集成电路芯片 便于主板通过检测此信息而优化内存设置而获取最好的性能 也是内存条上最小的集成电路芯片 PLL PhaseLockedLoop 琐相环集成电路芯片 内存条底部较小IC 比RegisterIC小 一般只有一个 起到调整时钟信号 保证内存条之间的信号同步的作用 服务器基础知识 REGISTERED内存 RegisteredECC内存结构 RegisterIC内存条底部较小的集成电路芯片 2 3片 起提高驱动能力的作用 服务器产品需要支持大容量的内存 单靠主板信号线的电流无法驱动如此大容量的内存 而使用带Register的内存条 通过RegisterIC提高驱动能力 使服务器可支持高达32GB的内存 总体来说 在尺寸和外观上看 Registered ECC内存条比普通内存条要高 内存条上比普通内存多了RegisterIC和pllIC SPDIC两者均有 性能上来说因为在信号线上加了RegisterIC 内存的速度略有降低 但是可大大增加了服务器内存容量 服务器基础知识 REGISTERED内存 服务器基础知识 服务器技术要素 SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术 服务器基础知识 硬盘接口技术 常见硬盘接口技术 IDE Intergradeddriveelectronics 现在PC机使用的主流硬盘接口 SCSI接口即小型计算机系统接口 SmallComputerSystemInterface 它定义了一种输入 输出 Input Output 总线和逻辑接口 主要目标是提供一种设备独立的机制用来连接主机和访问设备 具备独立与硬件设备的智能化接口 减轻CPU负担多个I O并行操作 设备传输速度快可连接的外设数量多 扩展能力强 SCSI与IDE的区别 一 IDE的工作方式需要CPU的全程参与 这种情况在Windows95 NT的多任务操作系统中 自然就会导致系统反应的大大减慢 而SCSI接口 则完全通过独立的高速的SCSI卡来控制数据的读写操作 CPU就不必浪费时间进行等待 显然可以提高系统的整体性能 服务器基础知识 硬盘接口技术 SCSI与IDE的区别 二 SCSI的扩充性比IDE大 一般每个IDE系统可有2个IDE通道 总共连4个IDE设备 而SCSI接口可连接7 15个设备 比IDE要多很多 而且连接的电缆也远长于IDE 服务器基础知识 硬盘接口技术 SCSI与IDE的区别 三 虽然SCSI设备价格高些 但与IDE相比 SCSI的性能更稳定 耐用 可靠性也更好 服务器基础知识 硬盘接口技术 目前常用SCSI系列 按数据宽度来分 NarrowSCSI和WideSCSI Narrow有50根信号线 其中8根为数据线 最多可接7个设备 Wide有68根信号线 其中16根为数据线 最多可接15个设备Wide接口比Narrow接口的设备传输速率快一倍 服务器基础知识 硬盘接口技术 目前常用SCSI系列 按电路接口形式分 Fast Ultra Ultra2 Ultra3 按收发器类型分 SE 单端 LVD 低电压差分 服务器基础知识 硬盘接口技术 服务器基础知识 硬盘接口技术 SCSI接口技术的发展 服务器基础知识 硬盘接口技术 磁盘系统接口应用模式 UltrawideSCSI接口 Ultra160SCSI接口 IDE光驱 IDE接口 SCSI磁带机 SCSI硬盘 服务器基础知识 服务器技术要素 SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术 服务器基础知识 热插拔技术 热插拔技术又称为热交换技术 HotSwap 允许在不关机的状态下更换故障热插拔设备 常见的热插拔设备 硬盘 电源 PCI设备 风扇等 热插拔风扇 热插拔电源 热插拔PCI 热插拔硬盘 服务器基础知识 热插拔技术 服务器基础知识 热插拔技术 服务器基础知识 热插拔技术 服务器基础知识 热插拔技术 服务器基础知识 服务器技术要素 SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术 服务器基础知识 RAID技术 RAID技术也就是廉价冗余磁盘阵列 利用磁盘分段 高速缓存等技术提高磁盘存取速度 同时通过磁盘镜像 数据冗作提供数据备份 提高计算机的I O性能提供对数据的冗余保存 实现了硬盘数据的高可靠性提高了单一硬盘容量 服务器基础知识 RAID技术 RAID技术的硬件实现及级别分类 无硬件RAID配置 主板集成SCSI接口 SCSI硬盘 有硬件RAID配置 SCSI硬盘 RAID卡 RAID0RAID1RAID0 1RAID5 服务器基础知识 RAID技术 RAID0 数据以分段 1K 8MByte 的方式放在磁盘阵列中 没有校验数据 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 4N 2 4N 1 4N 4N 3 磁盘0 磁盘2 磁盘3 RAID0使磁盘输出入有最高的效率 但没有容错能力 同一通道4个1GB的硬盘做RAID0的效率是1个4GB硬盘的3 3 5倍 磁盘1 服务器基础知识 RAID技术 RAID1 A0 A0 A1 A1 N N 磁盘0 磁盘1 RAID1使磁盘读取的效率增加 但写入的效率降低 通过数据直接备份具有容错能力 磁盘镜像的技术 服务器基础知识 RAID技术 RAID0 1 对RAID0作磁盘镜像的技术 A0 A1 A0 A1 A2 A3 A2 A3 4N 4N 1 4N 4N 1 磁盘0 磁盘1 磁盘2 磁盘3 RAID0 1具有最好的容错能力 总体效率是除RAID0外最好的 但硬盘 SCSIID 的使用效率最低 服务器基础知识 RAID技术 RAID5 RAID5将校验数据以循环的方式放在每一个磁盘中 A1 A2 A4 A5 A6 4N 2 4N 1 4N 3 磁盘0 磁盘1 磁盘2 磁盘3 P1 A7 4N 磁盘4 RAID5校验值分散在各个盘的不同位置 相当程度的分散了负载 故有较好的性能 尤其是对小型数据 RAID5适用于银行和股市的联机交易系统 OLTP P1 A0 P2 PN A3 服务器基础知识 IDERAID技术 IDERAID RAID0 RAID1 RAID0 1 捆绑方式 提供基本RAID功能价格低廉 服务器基础知识 服务器技术要素 SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术 服务器基础知识 机箱外型技术 塔式服务器 服务器基础知识 机箱外型技术 机架式服务器 1U 1 75英寸或4 445厘米 服务器基础知识 服务器技术要素 SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术 服务器基础知识 操作系统技术 MicrosoftWindowsNTServer4 0中 英文MicrosoftWindows2000中 英文SCOOpenServer5 0 5SCOUnixWare7 1 1RedHat6 2 7 0TurboLinuxServer6 1SUNSolaris7 8中 英文 常见操作系统 WindowsNT 与Windows客户机集成较好提供一定的文档和应用服务器兼容能力简化安装和管理工作 操作系统易于使用 用户界面好提供更多的开发工具 第三方厂商应用支持较多 目前在中小用户中的增长势头较快大型环境中目录不易管理与其他操作系统相比 可靠性较差改变配置后 系统需重新启动 服务器基础知识 操作系统技术 SCOUNIX 在高性能的RISC机器中扩展性较好可轻松改变网络配置安全性 可靠性高提供内置的多用户能力最早 最广泛地支持Internet标准该平台上的应用极为丰富在国内金融等重要行业中用户较多用户界面较差 维护 管理 使用复杂没有可靠的开发工具 服务器基础知识 操作系统技术 NetWare 单CPU的文件服务器性能优异高性能的目录服务可轻松管理大型环境在国内早期中小用户中使用较多关键服务与SM