第8章 硬件平台规划-网站设计与建设.doc

第8章 硬件平台规划 149第8章 硬件平台规划网站规划设计中，硬件平台的选择决定了网站建设的成本、网站运行的效率和服务的质量以及网站的安全性，网站硬件平台的选择甚至决定了网站软件平台的选择，因此在网站规划设计中，应该根据网站建设的目标慎重选择网站硬件平台。在本章中将重点介绍网站接入Internet的接入方式、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和网站建设服务供应商选择等。8.1 选择接入Internet的方式由于计算机和通信技术的迅猛发展，以及社会对计算机网络的需求不断增长，使得计算机网络的互联变得日益重要，因为这不仅可以使用户能更好地实现资源共享，而且也可以从整体上提高网络的可靠性以及其他的一些性能。一个没有接入Internet的网络是一个缺少生命与活力的网络。随着Internet的发展，各种商务、公务、学术科研和社会交往都需要借助于Internet来实现，例如电子商务、电子政府、企业网站、网络会议、远程会诊、电子图书馆、IP电话等。不接入Internet的局域网络，就像是在单位内部修建了高速公路却不与公路主干接轨一样令人不可思议。对于一个局域网来说，可以有多种方式与 Internet互联，如DDN、xDSL、ISDN、电话拨号、Cable Modem、X.25和帧中继等等。问题的关键是，如何根据不同的网络类型，选择最适合的接入方式。这些Internet接入方式有些适于网站服务器接入Internet，有些不适于网站服务器接入Internet，下面将对这些常用网络接入方式进行介绍。1电话拨号接入Internet方式电话拨号是指通过调制解调器（Modem）和普通电话线，以电话拨号的方式接入Internet。由于Modem能够提供的带宽非常有限（现在通常是56Kb/s），所以，该方式通常用于家庭上网或用户数量较少（通常不多于5个用户）的SOHO（Small Office Home Office）小型家庭办公网络，实现 Internet的连接。由于拨号上网一般都是动态分配IP地址给主机，网站服务器须要有固定IP地址提供Web服务，电话拨号上网不稳定，上网带宽也比较低，因此这种电话拨号接入Internet的方式不适用于网站服务器。通过拨号方式接入Internet时，所需的设备非常简单，一台调制解调器、一条可拨叫到电信部门的电话线、一台代理服务器（Proxy Server）。其中，调制解调器和电话线用于连接Internet，代理服务器用于为局域网络中的所有用户提供Internet的接入。当然，对于如此小的网络来说，代理服务器不必使用专门的服务器，任何一台配置较好的计算机，均可完全胜任代理服务器的角色。调制解调器必须成对出现，才能通过电话线将连接在两端的计算机进行通信。调制解调器是一种计算机硬件，它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的脉冲信号，而这些脉冲信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收，并再将这些脉冲信号译成数字信号由目标计算机接收这些信息。这一简单过程完成了两台计算机间的通信。现在的Modem在上网的同时仍然可以接听电话。调制解调器有内置式和外置式，内置式和普通的计算机插卡一样，称为Modem卡，外置Modem一般比内置卡更可靠、上网更稳定，外置Modem又分为RS232接口和USB接口。Modem卡一个标明“Line”接口用来接电话线，另一个标明“Phone”的接口用来接电话机。另外两个插口还可以接麦克风或耳机(或音响)。外置Modem的串口或USB接口连接主机相应接口，标有“Line”的接口接电话线，标有“Phone”的接电话机。另外还需要安装Modem的驱动程序。Modem如图8.1所示：图8.1 Modem-内置卡、串口、USB采用拨号上网的方式将小型网络接入Internet后，网络中所有的用户即可通过这个连接，访问Internet，并能正常使用ICQ，OICQ和联网游戏。不过如果所有用户都作频繁的Web浏览，或者有一个以上的用户下载或上传文件时，该Internet共享的连接速率将会变得非常慢。局域网络接入Internet时，各设备连接方式如图8.2所示。欲共享Internet连接的计算机均通过双绞线与集线设备（交换机或集线器）相连接，其中一台安装有Modem（内置或外置均可）的计算机作为代理服务器，其他计算机作为客户端。然后，再作相应的设置后，即可实现与Internet的共享连接。由此可见，作为代理服务器的计算机需要两个连接。一个连接是通过网卡连接到欲共享Internet连接的局域网络，另一个连接是将局域网络中的计算机连接到Internet。图8.2 网站建设流程图2ISDN接入Internet方式综合业务数字网（ISDN：Integrated Services Digital Network）俗称一线通，是以电话综合数字网（IDN）为基础发展而成的通信网。在一条ISDN线上，可以实现语音和数据通信，做到通话、上网两不误；而且，在设备及系统配置均适当时，其数据传输速率或吞吐量能达到128Kb/s，可以作为既有较大宽带，又比较廉价的Internet共享接入方案，这种Internet接入方式可以支持20个左右用户的小型局域网络。该方式也可以作为小型的网站提供Web服务等。ISDN与Modem的最大区别，在于将原本以模拟方式传送的信号经抽样及信道划分变为数字信号进行传送，使原本56Kb/s的模拟信号带宽的物理限制得以突破，可以充分利用物理限制上限大大提高至约2Mb/s数字信号带宽。传统的电话线路上传输的是模拟信号，线路上能承载的最大数据传输带宽是目前Modem所能提供的56Kb/s。ISDN为了在不改变通讯线路的条件下，将传输的模拟信号按一定的时间间隔对其进行了抽样。然后再把这些抽样值转换为八位二进制数据的形式，并最终以数字形式在线路上传输。抽样定理告诉我们，为了保证抽样值能准确地再现原模拟信号，抽样速度必须是模拟信号最高频率的二倍以上。模拟语音信号的最高频率为4kHz，为保证每个信道能正确的传送语音信号，也就是说，保证每个信道都能打电话，则根据抽样定理，其抽样频率就要达到8kHz，即每秒8,000个抽样值，每个抽样值转换为一组八位的二进制编码。因此每个数字语音信道必须具有8b8kHz=64Kb/s带宽。才能无畸变传送语音信号。这就是ISDN每个信道的带宽必须为64Kb/s的原因。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信道是一种负载信道，用于传输话音、数据和图像，D信道是一种控制信道，用来传输信令或分组信息。信道不同，它们的带宽和速度也不同，B信道较宽、较快，速率为64Kb/s，而D信道只能携带有关负载信道的信息，其传输速率只有16Kb/s。其中，语音和数字信号是经过ISDN的基本信道，即B信道传输的，可占据64Kb/s的带宽，两个B信道最大传输率可以为128Kb/s。需要注意的是，在ISDN技术词汇中，K代表1,000，而不是通常的计算机词汇中的1,024。因此，64Kb/s带宽的通道代表数据传输速率为64,000b/s。目前的ISDN是技术已经非常成熟，对N-ISDN（Narrowband ISDN，窄带ISDN）设备改造投入需要很少资金。一般称通信能力在2Mb/s以下的网为窄带网，通信能力在2Mb/s以上的网为宽带网。窄带 N-ISDN有两种速率接口，即BRI（Basic Rate Interface）和PRI（Primary Rate Interface）。基本速率接口（BRI），即2BD，其中B为64Kb/s速率的数字信道，D为16Kb/s速率的数字信道；这三条信道被分时复用至1条电话线上，每个B信道都能以64Kb/s的传输率传送1个数字化语音或1个数据。BRI包括2个64Kb/s的B信道和1个16Kb/s的D信道，合计144Kb/s，主要用于满足个人用户的需要。另外，由于包括2个B信道，所以BRI在用户传输数据的同时，可以利用同一条电话线进行通话。又因为还拥有D信道，所以还能够通过共享网络信号传输功能来控制B信道，使一条基本访问线路最多可以连接8个不同设备。基群速率接口（PRI），即30BD或23BD，B和D均为64Kb/s的数字信道。B信道主要用于传送信息流，D信道主要用于传送电路交换的信息。窄带ISDN基本上将2Mb/s数字信号物理极限带宽完全利用。ISDN BRI服务的限制距离为5.5km。也就是说，提供ISDN服务的电话局至用户之间的距离不得超过5.5km。如果超过了这一距离限制，为了实现通信，局方就需要安装价格昂贵的中继装置（Repeater Devices），用户也需要特殊的连接设备和其他ISDN设备。这些设备包括：终端适配器（Terminal Adapters）和ISDN路由器。因此，当您距离电信局距离较远时，很有可能无法得到ISDN服务。通信能力在2Mb/s以上的是宽带ISDN（B-ISDN：Broad-band ISDN）-ATM网。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。ISDN Router是ISDN路由器，ISDN TA是ISDN终端适配器，ISDN网络互联如图所示：图8.3 ISDN网络互联3DDN接入Internet方式DDN（Digital Data Network）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由数字电路、DDN节点、网络控制和用户环路组成，可以为用户提供各种速率的高质量数字专用电路和其他新业务，用于大中型网络接入Internet，满足用户多媒体通信和组建中高速计算机通信网的需要。DDN业务与传统模拟电话专线相比，具有以下显著特点：数字电路、传输质量高、时延小、通信速率可根据需要在2.4Kb/s2Mb/s之间选择、路由可以自动迂回、可靠性及可用率高。另外，还可一线多用，既能通话、传真、传送数据，还能组建会议电视系统，开放帧中继业务、提供多媒体服务或者组建自己的虚拟专网。DDN可向用户提供1.4Kb/s，4.8Kb/s，9.6Kb/s，19.2Kb/s，N64Kb/s（N=131）及2Mb/s速率的全透明的专用电路，可广泛应用于银行、证券、气象、文化教育等领域，实现Internet接入、局域网络互联以及会议电视等图像业务的传输。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。几乎所有的路由器设备都支持DDN线路的连接，因此，在选择设备时的余地比较大。主要的考虑因素不应是广域网接口的问题，而是如何能够更好地适应本地局域网络和远程局域网络，此外，还可以利用DDN线路以VPN方式连接两个远程的局域网络，如图所示：图8.4 DDN网络互联4xDSL接入Internet方式数字用户线（DSL：Digital Subscriber Line）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。截止到目前为止，已经有若干DSL技术问世，包括HDSL（High bit rate DSL），SDSL（Single line DSL）， IDSL（ISDN DSL），ADSL（Asymmetric DSL），RADSL（Rate adaptive ADSL），VDSL（Very high bit rate DSL），UDSL（Ultrahigh bit-rate DSL），MSDSL（Multirate Symmetric DSL）和MVL（Multiple Virtual DSL）等，所以也将其统称为xDSL技术。ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)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。通过采用新的技术在普通电话线上利用原来没有使用的传输特性，在不影响原有语音信号的基础上，扩展了电话线路的功能。它是目前最常使用的DSL技术。正如其名称所表示的，它是以非对称的方式来工作的，即其下行通信的速率远比上行通信的速率要高。ADSL的下行速率受距离的影响较大，在8,229.6m时传输速率尚可达到8.4Mb/s，而到16,459.2m的距离时，传输速率就会锐降至1.54Mb/s。上行通信的速率则通常介于16640Kb/s之间。相比较而言，ADSL更适合类似视频点播（Video on Demand）的分布式服务，而不太适用任何点对任何点之间的连接。然而，ADSL的非对称速率传输，却非常有利于Internet用户。因为Internet用户通常需要较高的下行速率，以便洲览和下载软件，而使用上载时却很少，只有在发送电子邮件、向服务器传送文件、网上聊天或召开网络会议时才会用到。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。若以ADSL方式接入Internet，用户只需购买ADSL用户端设备，然后通过语音分离器与办公室（住宅）的电话机并联即大功告成。在电话局方面，通过局方语音分离器将从用户电话线传来的数据信号直接送入局方宽带网，将来自电话机的电话语音信号传送到电话交换网络。这样，用户就可以高速访问局方宽带网及Internet，在上网的同时仍可以打电话。xDSL的技术比较如表8.1所示：表8.1 xDSL技术比较技术速度距离限制/英尺应用领域ADSL/R-ADSL58Mb/s(下行)16640Kb/s(上行)18,000(12,000英尺内速度最快)Internet/Intranet放问、VOD、远程LAN访问、POTS联合计算(只用于R-ADSL)HDSL544Mb/s全双工2.048Mb/s全双工使用23对铜线15,000取代T1/E1线路、PBX连接、帧中继、LAN扩展VDSL1352Mb/s(下行)1.52.3Mb/s(上行)1,0004,500HDTV、多媒体Internet访问SDSL544Mb/s全双工2.048Mb/s全双工使用1对铜线10，000取代T1/E1线路、联合计算、LAN扩展ADSL网络互联方式如图所示：图8.5 ADSL网络互联5CATV接入Internet方式有线电视网发展到今天，早已超越原有的概念和领域，特别是全球Internet网的迅速发展和普及，对带宽提出了更高的要求，而CATV网优厚的宽带资源，市场的巨大需求和相关技术，包括光纤、数字、计算机技术的飞速发展，使CATV网插上了飞的翅膀，飞向信息产业，飞向Internet网，将同地面广播电视、卫星广播，共同实现世界信息大同。其中最重要的是实现与Internet网相连，使有线电视网走出局域网，走出国界与世界相连。Internet是一种通过TCP/IP通信协议和路由器来实现子网互连的“网上网”IP网或路由网。通过双向CATV网传送高速数据业务，与Internet相连，是由Cable Modem穿线搭桥而完成。Cable Modem是近年来随着有线电视宽带数据传输业务的推广而发展起来的,它是一种把PC机接入有线电视网的用户端设备。Cable-Modem(线缆调制解调器)是近两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。随着有线电视网的发展壮大和人们生活质量的不断提高，通过Cable Modem利用有线电视网访问Internet已成为越来越受业界关注的一种高速接入方式。由于有线电视网采用的是模拟传输协议，因此网络需要用一个Modem来协助完成数字数据的转化。Cable-Modem与以往的Modem在原理上都是将数据进行调制后在Cable(电缆)的一个频率范围内传输，接收时进行解调，传输机理与普通Modem相同，不同之处在于它是通过有线电视CATV的某个传输频带进行调制解调的。Cable Modem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Data Upload(数据上传)速率和Data Download(数据下载)速率相同，都在500kbps2Mbps之间；后者的数据上传速率在500kbps10Mbps之间，数据下载速率为2Mbps40Mbps。采用Cable-Modem上网的缺点是由于Cable Modem模式采用的是相对落后的总线型网络结构，这就意味着网络用户共同分享有限带宽; 另外，购买Cable-Modem和初装费也都不算很便宜，这些都阻碍了Cable-Modem接入方式在国内的普及。但是，它的市场潜力是很大的，毕竟中国CATV网已成为世界第一大有线电视网。另外，Cable-Modem技术主要是在广电部门原有线电视线路上进行改造时采用，此种方案与新兴宽带运营商的社区建设进行成本比较没有意义。6仿真终端接入Internet方式用户通过电话线与Interaet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。确切地说，这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，通过在仿真主机上运行仿真软件来实现仿真终端，这与电话拨号上网完全不一样，电话拨号上网的主机是一台真正的Internet主机，该主机有一个IP地址。很显然，仿真终端方式连接时，用户计算机上的资源是不能被其他Internet用户访问到的，也就是说，该种方法不适宜提供Web等服务。仿真主机一般主要用于远程管理维护服务器、路由器、交换机等设备，其连接方式如图所示：图8.6 仿真终端网络互联7局域网通过代理服务器接入Internet方式如果本地计算机较多，且有多人要求上网，则可以把这些计算机连接成一个局域网，然后再通过一个代理服务器以主机方式连入Internet，局域网中的用户共享该代理服务器的IP地址。这种接入方式与主机方式不同之处在于：局域网内的计算机使用内部IP地址(Intemet保留地址)，不能直接访问Internet，也不能被Intemet用户访问，所有访问Internet的请求全部经由服务器代理转发。因此，要求做代理服务器的计算机有较好的性能，网站可与代理服务器在同一台计算机上实现。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。其连接方式如图所示：图8.7 局域网通过代理服务器网络互联如果有足够的IP地址，局域网中也可以通过代理服务器分配IP地址或局域网主机直接配置静态IP地址，通过代理服务器便于集中管理。如果有足够的IP地址，每一台主机也可以不使用代理服务器直接接入Internet，这种方式比较适于提供Web等服务。8Internet子网接入Internet方式如果本地已有多台计算机连接成为一个局域网，而且能够申请到足够多的IP地址，可以通过路由器把现有的局域网连接到Internet上。这样整个子网内的每一台计算机都可以作为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。Internet子网方式接入需要的设备有：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)等，其连接方式如图所示：图8.8 局域网通过代理服务器网络互联8.2 服务器选型服务器(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。为此，服务器必须具有承担服务并且保障服务质量的能力。简言之，能提供服务的计算机就是服务器，服务器既有集群、巨型机、大型机、小型机、工作站、微机服务器等。服务器与微机均是人类处理信息的工具，但是二者的定位不同，微机(简称为Personal Computer，PC或MicroComputer)是为满足“个人”的多功能(办公、娱乐、上网等)需要而设计的，而服务器则是通过互联网为满足“众多用户”同时在其上处理数据而设计的。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。而这所有的应用面向的都不是一个人，而是众多的人，同时处理的是众多的数据。所以服务器是为提供服务而存在，只有在网络环境下它才有存在的价值。而个人电脑完全可以在单机的情况下完成主人的数据处理任务。需要特别指出的是：微机、笔记本也可以配置成Web等服务器，一般主要用于开发和测试之用，不会正式用于Web的发布等，微机、笔记本没有专用服务器的高服务质量、可靠性、安全性和伸缩性等。服务器衡量标准是：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；即服务器的RASUM衡量标准。服务器的配置应根据各级各类应用的不同规模和特点，并结合处理速度、存储容量、可靠性、系统开放性、性能价格比等因素来进行选择。服务器适应各种不同功能、不同环境的服务器不断地出现，分类标准也多种多样，各类服务器的配置是与时代同步的。1. 按应用层次划分为入门级服务器、工作组级服务器、部门级服务器和企业级服务器四类： 入门级服务器：入门级服务器通常只使用一块CPU，并根据需要配置相应的内存和大容量IDE硬盘，必要时也会采用IDE RAID（一种磁盘阵列技术，主要目的是保证数据的可靠性和可恢复性）进行数据保护。入门级服务器主要是针对基于Windows NT，NetWare等网络操作系统的用户，可以满足办公室型的中小型网络用户的文件共享、打印服务、数据处理、Internet接入及简单数据库应用的需求，也可以在小范围内完成诸如E-mail、 Proxy 、DNS等服务。 工作组级服务器：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（一种内存技术，多用于服务器内存）内存，功能全面。可管理性强、且易于维护，具备了小型服务器所必备的各种特性，如采用SCSI（一种总线接口技术）总线的I/O（输入/输出）系统，SMP对称多处理器结构、可选装RAID、热插拔硬盘、热插拔电源等，具有高可用性特性。适用于为中小企业提供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。 部门级服务器：部门级服务器通常可以支持2至4个Xeon（至强）处理器，具有较高的可靠性、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，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。此外，结合服务器管理软件，可以使管理人员及时了解服务器的工作状况。同时，大多数部门级服务器具有优良的系统扩展性，当用户在业务量迅速增大时能够及时在线升级系统，可保护用户的投资。目前，部门级服务器是企业网络中分散的各基层数据采集单位与最高层数据中心保持顺利连通的必要环节。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：企业级服务器属于高档服务器，普遍可支持4至8个Xeon（至强）处理器，拥有独立的双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，具有超强的数据处理能力。这类产品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。目前，企业级服务器主要适用于需要处理大量数据、高处理速度和对可靠性要求极高的大型企业和重要行业（如金融、证券、交通、邮电、通信等行业），可用于提供ERP（企业资源配置）、电子商务、OA（办公自动化）等服务。2. 按服务器的处理器架构（也就是服务器CPU所采用的指令系统）划分把服务器分为CISC架构服务器、RISC架构服务器、VLIW架构服务器和EPIC架构服务器四种： 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”，从计算机诞生以来，人们一直沿用CISC指令集方式。早期的桌面软件是按CISC设计的，并一直沿续到现在，所以，微处理器（CPU）厂商一直在走CISC的发展道路，包括Intel、AMD，还有其他一些现在已经更名的厂商，如TI（德州仪器）、Cyrix以及VIA（威盛）等。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架构的服务器主要以IA-32架构（Intel Architecture，英特尔架构）为主，而且多数为中低档服务器所采用。 RISC架构服务器：RISC的英文全称为“Reduced Instruction Set Computing”，中文即“精简指令集”，它的指令系统相对简单，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。目前在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU，特别是高档服务器全都采用RISC指令系统的CPU。在中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有Compaq（康柏，即新惠普）公司的Alpha、HP公司的PA-RISC、IBM公司的Power PC、MIPS公司的MIPS和SUN公司的SPARC。 VLIW架构服务器：VLIW是英文“Very Long Instruction Word”的缩写，中文意思是“超长指令集架构”，VLIW架构采用了先进的EPIC（清晰并行指令）设计，我们也把这种构架叫做“IA-64架构”。每时钟周期例如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，可见VLIW要比CISC和RISC强大的多。VLIW的最大优点是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，这些电路通常是超标量芯片（CISC和RISC）协调并行工作时必须使用的，VLIW的结构简单，也能够使其芯片制造成本降低，价格低廉，能耗少，而且性能也要比超标量芯片高得多。目前基于这种指令架构的微处理器主要有Intel的IA-64和AMD的x86-64两种。EPIC架构服务器：EPIC是英文“Explicitly Parallel Instruction Computing”的缩写，中文意思是“清晰并行指令计算”。2001年，显式并行指令计算(EPIC)微体系结构在第一代英特尔 安腾 处理器中首次亮相。这是一个全新的架构：既不同于 CISC 架构（如 x86 标准处理器），也不同于 RISC 架构（如 Sun Microsystems 公司、IBM 以及其它公司生产的芯片）。EPIC 支持同时执行高达六条固定长度指令。这些指令被捆绑为两包（每三个指令捆绑在一起），由处理器进行处理。通过这种方法，将那些可并行（即同时）执行的指令放在同一组中，实现最佳的执行效果。目前基于这种指令架构的微处理器主要有Intel 安腾和Intel 安腾2。英特尔安腾2 处理器将成为英特尔的旗舰产品，英特尔公司将借其作为发展显式并行指令计算（EPIC）的立足点，并将其定位为英特尔面向计算行业提供的具备更高性能、更低成本、更多选择的 64 位解决方案。3. 按服务器按用途划分为通用型服务器和专用型服务器两类： 通用型服务器：通用型服务器是没有为某种特殊服务专门设计的、可以提供各种服务功能的服务器，当前大多数服务器是通用型服务器。这类服务器因为不是专为某一功能而设计，所以在设计时就要兼顾多方面的应用需要，服务器的结构就相对较为复杂，而且要求性能较高，当然在价格上也就更贵些。 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。在某些方面与通用型服务器不同，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。光盘镜像服务器需要配备大容量、高速的硬盘以及光盘镜像软件。FTP服务器主要用于在网上进行文件传输，这就要求服务器在硬盘稳定性、存取速度、I/O（输入/输出）带宽方面具有明显优势。而Email服务器则主要是要求服务器配置高速宽带上网工具，硬盘容量要大等。这些功能型的服务器的性能要求比较低，因为它只需要满足某些需要的功能应用即可，所以结构比较简单，采用单CPU结构即可；在稳定性、扩展性等方面要求不高，价格也便宜许多。4. 按服务器的机箱结构来划分，可以把服务器划分为“台式服务器”、“机架式服务器”、“机柜式服务器”和“刀片式服务器”四类，如图8.9所示： 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普通立式计算机大致相当的机箱，有的采用大容量的机箱，像个硕大的柜子。低档服务器由于功能较弱，整个服务器的内部结构比较简单，所以机箱不大，都采用台式机箱结构。这种服务器因占用空间比较大，不宜集中管理，因此，这类服务器逐渐被机架式服务器所取代。 机架式服务器：机架式服务器的外形看来不像计算机，而像交换机，有1U（1U=1.75英寸，4.45cm高）、2U、4U等规格。机架式服务器安装在标准的19英寸机柜里面。这种结构的多为功能型服务器。对于信息服务企业（如ISP/ICP/ISV/IDC）而言，选择服务器时首先要考虑服务器的体积、功耗、发热量等物理参数，因为信息服务企业通常使用大型专用机房统一部署和管理大量的服务器资源，机房通常设有严密的保安措施、良好的冷却系统、多重备份的供电系统，其机房的造价相当昂贵。如何在有限的空间内部署更多的服务器直接关系到企业的服务成本，通常选用机械尺寸符合19英寸工业标准的机架式服务器。机架式服务器也有多种规格，例如1U、2U、4U、6U、8U等。通常1U的机架式服务器最节省空间，但性能和可扩展性较差，适合一些业务相对固定的使用领域。4U以上的产品性能较高，可扩展性好，一般支持4个以上的高性能处理器和大量的标准热插拔部件。管理也十分方便，厂商通常提供人相应的管理和监控工具，适合大访问量的关键应用，但体积较大，空间利用率不高。 机柜式服务器：在一些高档企业服务器中由于内部结构复杂，内部设备较多，有的还具有许多不同的设备单元或几个服务器都放在一个机柜中，这种服务器就是机柜式服务器。对于证券、银行、邮电等重要企业，则应采用具有完备的故障自修复能力的系统，关键部件应采用冗余措施，对于关键业务使用的服务器也可以采用双机热备份高可用系统或者是高性能计算机，这样的系统可用性就可以得到很好的保证。 刀片式服务器：刀片式服务器是一种HAHD（High Availability High Density，高可用高密度）的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的，其中每一块“刀片”实际上就是一块系统母板，类似于一个个独立的服务器。在这种模式下，每一个母板运行自己的系统，服务于指定的不同用户群，相互之间没有关联。不过可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下，所有的母板可以连接起来提供高速的网络环境，可以共享资源，为相同的用户群服务。当前市场上的刀片式服务器有两大类：一类主要为电信行业设计，接口标准和尺寸规格符合PICMG（PCI Industrial Computer Manufacturers Group）1.x或2.x，未来还将推出符合PICMG 3.x 的产品，采用相同标准的不同厂商的刀片和机柜在理论上可以互相兼容；另一类为通用计算设计，接口上可能采用了上述标准或厂商标准，但尺寸规格是厂商自定，注重性能价格比，目前属于这一类的产品居多。刀片式服务器目前最适合群集计算和IxP(网络处理器)提供互联网服务。图8.9 按机箱进行分类的服务器8.3 服务器组件服务器主要的硬件构成主要包括：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，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，而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，而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，而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。1CPU服务器CPU，顾名思义，就是在服务器上使用的CPU（Center Process Unit中央处理器）。服务器是网络中的重要设备，要接受少至几十人、多至成千上万人的访问，因此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。所以说CPU是服务器的“大脑”，是衡量服务器性能的首要指标。服务器CPU与台式机CPU是不一样的。CPU核心（Die）又称为内核，是CPU最重要的组成部分。CPU中心那块隆起的芯片就是核心，是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的，CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。各种CPU核心都具有固定的逻辑结构，一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元和总线接口等逻辑单元都会有科学的布局。目前，服务器的CPU仍按CPU的指令系统来区分，通常分为CISC、RISC、VLIM和EPIC。l CISC(“复杂指令系统计算机”)型CPU目前主要有intel的服务器CPU和AMD的服务器CPU两类：Intel Xeon (MP)，即“至强”，至强服务器现在是性价比最好和最受欢迎的服务器；AMD Athlon (MP)处理器。“MP”也就是“Multi Processing Platform”，支持多处理器平台。l RISC(“精简指令集”)型CPU目前主要在中高档服务器中采用，其主要有IBM PowerPC、SUN SPARC、HP PA-RISC、MIPS MIPS和HP Alpha处理器。l VLIM(“超长指令集架构”)型CPU目前基于这种指令架构的微处理器主要有Intel的IA-64和AMD的x86-64两种。l EPIC(“清晰并行指令计算”) 型CPU目前基于这种指令架构的微处理器主要有Intel 安腾和Intel 安腾2。CPU有一些重要参数指标： 主频主频就是CPU的时钟频率，简单说是CPU运算时的工作频率（1秒内发生的同步脉冲数）的简称。单位是Hz。它决定计算机的运行速度，随着计算机的发展，主频由过去MHZ发展到了现在的GHZ（1G=1024M）。通常来讲，在同系列微处理器，主频越高就代表计算机的速度也越快，但对与不同类型的处理器，它就只能作为一个参数来作参考。另外CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。由于主频并不直接代表运算速度，所以在一定情况下，很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。因此主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。 外频外频是CPU的基准频率，单位也是MHz。外频是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，在这种方式下，可以理解为CPU的外频直接与内存相连通，实现两者间的同步运行状态；外频也是服务器一个非常重要的指标参数，它将直接影响到服务器的整体性能。倍频倍频即主频与外频之比的倍数。主频、外频、倍频，其关系式：主频外频倍频。早期的CPU并没有“倍频”这个概念，那时主频和系统总线的速度是一样的。随着技术的发展，CPU速度越来越快，内存、硬盘等配件逐渐跟不上CPU的速度了，而倍频的出现解决了这个问题，它可使内存等部件仍然工作在相对较低的系统总线频率下，而CPU的主频可以通过倍频来无限提升（理论上）。我们可以把外频看作是机器内的一条生产线，而倍频则是生产线的条数，一台机器生产速度的快慢（主频）自然就是生产线的速度（外频）乘以生产线的条数（倍频）了。现在的厂商基本上都已经把倍频锁死，要超频只有从外频下手，通过倍频与外频的搭配来对主板的跳线或在BIOS中设置软超频，从而达到计算机总体性能的部分提升，注意超频使CPU过渡工作，CPU长期处在超频情况下，使CPU运行不稳定和过热，甚至导致系统死机或重启。所以在购买的时候要尽量注意CPU的外频。缓存(Cache)缓存(Cache)大小是CPU的重要指标之一，其结构与大小对CPU速度的影响非常大。简单地讲，缓存就是用来存储一些常用或即将用到的数据或指令，当需要这些数据或指令的时候直接从缓存中读取，这样比到内存甚至硬盘中读取要快得多，能够大幅度提升CPU的处理速度。所谓处理器缓存，通常指的是二级高速缓存，或外部高速缓存。高速缓冲存储器是位于CPU和主存储器DRAM(Dynamic RAM)之间的规模较小的但速度很高的存储器，通常由SRAM（静态随机存储器）组成。用来存放那些被CPU频繁使用的数据，以便使CPU不必依赖于速度较慢的DRAM（动态随机存储器）。L2高速缓存一直都属于速度极快而价格也相当昂贵的一类内存，称为SRAM(静态RAM)，SRAM(Static RAM)是静态存储器的英文缩写。由于SRAM采用了与制作CPU相同的半导体工艺，因此与动态存储器DRAM比较，SRAM的存取速度快，但体积较大，价格很高。CPU缓存(Cache)是选择服务器的一个非常重要指标，它的大小对服务器运行的性能影响非常大，它的大小也直接影响服务器的价格。2CPU多核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)。多核技术的开发源于工程师们认识到，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，先前的处理器产品就是如此。他们认识到，在先前产品中以那种速率，处理器产生的热量很快会超过太阳表面。即便是没有热量问题，其性价比也令人难以接受，速度稍快的处理器价格要高很多。多核芯片使CPU满足“横向扩展”（而非“纵向扩充”）方法，从而提高性能。该架构实现了“分治法”战略。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，但操作系统会利用所有相关的资源，将它的每个执行内核作为分立的逻辑处理器。通过在两个执行内核之间划分任务，多核处理器可在特定的时钟周期内执行更多任务。能够使服务器并行处理任务，而在以前，这可能需要使用多个处理器，多核系统更易于扩充，并且能够在更纤巧的外形中融入更强大的处理性能，这种外形所用的功耗更低、计算功耗产生的热量更少。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，2内核安腾2CPU等。在不久的未来8、16、32内核等CPU即将问世，为服务器带来强大的处理能力。现在选择多核技术的CPU是提高服务器CPU处理能力的最好方法。3CPU多棵多路对称(英文缩写为SMP)则是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”(Symmetrical Multi-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。它是相对非对称多处理技术而言的、应用十分广泛的并行技术。在这种架构中，同时由多个处理器运行操作系统的单一复本，并共享内存和一台计算机的其他资源，系统将任务队列对称地分布于多个CPU之上，从而极大地提高了整个系统的数据处理能力。所有的处理器都可以平等地访问内存、I/O和外部中断。在对称多处理系统中，系统资源被系统中所有CPU共享，工作负载能够均匀地分配到所有可用处理器之上。双路CPU系统，实际上是对称多处理系统中最常见的一种形式，常用于主流的X86服务器和图形工作站领域。简言之，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“几棵CPU”)，但是使用一颗双核的CPU并不能就认为已经构成双路系统，这两者之间仍然存在一些差异。现在有些企业级服务器采用了4路、8路、16路或32路服务器。4服务器内存在整个计算机系统中，内存可谓是决定整机性能的关键因素，光有快的CPU，没有好的内存系统与之配合，CPU性能再优秀也无从发挥。这种情况是由计算机原理所决定的，CPU在运算时所需要的数据都是从内存中获取，如果内存系统无法及时给CPU供应数据，CPU不得不长时间处在一种等待状态，硬件资源闲置，性能自然无从发挥。对于普通的个人电脑来说，由于是单处理器系统，目前的内存带宽已经能满足其性能需求；而对于多路的服务器来说，由于是多处理器系统，其对内存带宽和内存容量是极度渴求的，传统的内存技术已经无法满足其需求了。内存容量直接影响到服务器提供网络服务的质量，因此，服务器一般配置大容量的内存。服务器内存也是内存(RAM)，它与普通PC（个人电脑）机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。服务器内存主要技术： ECC在普通的内存上，常常使用一种技术，即奇偶校验，同位检查码（Parity check codes）被广泛地使用在侦错码（error detectioncodes）上，给每一个字节增加一个检查位，并且能够侦测到一个字符中所有奇（偶）同位的错误，但Parity有一个缺点，当计算机查到某个字节有错误时，并不能确定错误在哪一个位，也就无法修正错误。基于上述情况，产生了一种新的内存纠错技术，那就是ECC，ECC本身并不是一种内存型号，也不是一种内存专用技术，它是一种广泛应用于各种领域的计算机指令中，是一种指令纠错技术。ECC的英文全称是“Error Checking and Correcting”，对应的中文名称就叫做“错误检查和纠正”，从这个名称就可以看出它的主要功能就是“发现并纠正错误”，它比奇偶校正技术更先进的方面主要在于它不仅能发现错误，而且能纠正这些错误，这些错误纠正之后