《服务器基础知识》

1、服务器技术入门,内 容,服务器概述,3,联想服务器专有创新技术,2,PC服务器关键组件及技术,1,服务器概述,3,1,第一章服务器概述,1.1服务器的基本概念 1.2PC服务器的分类 1.3PC服务器与PC机、工作站、小型机的区别 1.4PC服务器性能评价体系 1.5服务器基准测试体系,什么是服务器？ 服务器是计算机的一种，是网络中为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机； 服务器在网络操作系统的控制下，将与其相连的硬盘、磁带、打印机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、信息发布及数据管理等服务。 服务器英文名称为Server,1.1服务器的基本概念,6

2、,什么是PC服务器？ 即基于INTEL硬件架构、使用Intel或与其兼容的处理器芯片的CISC服务器。又称IA架构服务器（Intel Architecture Server） 注：AMD服务器也是PC服务器的一种，联想目前没有采用AMD CPU的服务器产品（ IBM/HP/DELL皆有AMD服务器,1.1服务器的基本概念,7,服务器按处理器架构可分为： X86架构服务器 RISC架构服务器 EPIC架构服务器（IA-64,1.2服务器的分类按处理器架构分类,8,服务器按应用功能可分为： 域控制服务器（Domain Server） 文件服务器（File Server） 打印服务器（Print S

3、erver） 数据库服务器（Database Server） 邮件服务器（E-mail Server） Web服务器（Web Server,1.2服务器的分类按应用功能分类（一,多媒体服务器（MultimediaServer） 通讯服务器（Communication Server） 终端服务器（Terminal Server） 基础架构服务器（Infrastructure Server） 虚拟化服务器（Virtualization Server,硬件的选型和配置需根据用户业务压力的大小进行选配,1.2服务器的分类按应用功能分类（二,立式放置的服务器机型；外形以及结构都跟立式PC差不多，但服务器

4、机箱比PC机箱体积更大，Tower机型在外观尺寸上要求没有Rack严格，可预留更多扩展空间,T168,外观尺寸及装配尺寸符合标准尺寸，可以放在标准高度的机架中。高度用“U”来计量， “U”为通用工业机架高度标准；1U1.75英寸=44.445mm,R520 2U,是一种HAHD（HighAvailabilityHighDensity）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。刀片式服务器目前最适合群集计算和IxP提供互联网服务,刀片式服务器（Blade,塔式（Tower,机架式 （Rack,

5、1.2PC服务器的分类按外形分类,B300刀片,PK,PC服务器与PC机的区别PC服务器的六大特性： 处理能力强CPU的区别 I/O性能强内存、硬盘、PCI接口 管理能力强服务器管理监控系统 可靠性强数据保护技术、服务器操作系统 可用性高热插拔、电源技术 扩展性强,1.3PC服务器与PC机、工作站、小型机的区别（一,PC服务器与工作站的区别： PC服务器专注于数据吞吐能力 PC服务器可用性与可靠性更高 PC服务器在图像处理方面性能较差,PK,硬盘/IO槽,7*24小时,集成显卡,1.3PC服务器与PC机、工作站、小型机的区别（二,PK,1.3 PC服务器与PC机、工作站、小型机的区别（三,PC

6、服务器与小型机的区别： 两者采用了不同的体系架构 PC服务器具有良好的工业标准 PC服务器较高的性能价格比 PC服务器良好的易用性，降低企业整体TCO,1.4服务器性能评价体系,1.5服务器基准测试体系（一,什么是服务器基准测试（Benchmark）体系？ 20世纪90年代，TPC（Transactionprocessing Performance Council，事务处理性能委员会）成立，Benchmark（基准测试）这个词也随之正式走上了企业计算的大舞台。 从此，企业级计算平台的性能迈开了可度量的步伐，而企业用户在采购服务器平台的时候，除主观意识之外，理性的光芒开始闪耀。 之后，Bench

7、mark的内涵和范畴在不断演变，时至今日，已经形成了非常丰富、全面的企业计算平台基准测试体系,天地之间，一切皆可度量,16,1.5服务器基准测试体系（二,服务器基准测试（Benchmark）体系的构成： 两大基准体系TPC、SPEC 四大应用中的基准测试（Benchmark） 高性能计算（HPC）：Linpack 在线事务处理（OLTP）：TPC-C Web服务：SPEC Web2005 Java应用服务器：SPECjbb2005 专用基准测试 Oracle基准测试 SAP基准测试,服务器关键组件及技术,17,2,18,服务器关键组件图解,18,风扇,电源,网卡,硬盘,内存,PCI,CPU,1

8、9,第二章PC服务器关键组件及技术,2.1CPU 2.2内存 2.3硬盘 2.4Raid 2.5PCI,2.6网卡 2.7电源 2.8热插拔技术,20,内容概要： Intel Xeon CPU产品线介绍 联想万全服务器CPU适配表,2.1CPU,21,Intel Xeon CPU产品线： Xeon（至强）服务器CPU产品系列； Intel单路多核Xeon CPU：Intel Xeon 3000系列 Intel双路多核Xeon CPU：Intel Xeon 5000系列 Intle四路多核Xeon CPU：Intel Xeon 7000系列,2.1CPUIntel Xeon CPU产品线介绍,1

9、、 两路机型：现有Intel四核5400系列Xeon CPU将在09年下半年将升级为最新的Nehalem架构 5500系列； 2、四路机型：CPU已在09年初升级为具备3级缓存的7400系列,Nehalem,Xeon 7400,2.1CPU09年CPU变化,23,2.1 Intel Xeon 3000 Sequence Processors,E3120,E3120,E3110,E3110,Q2 09,Q3 09,Q1 09,Intel Xeon processor 3300 series (Yorkfield,Intel Xeon processor 3200 series (Kentsfie

10、ld,Intel Xeon processor 3100 series(Wolfdale,W3570,W3540,W3520,Intel Xeon processor 3500 series(NHM-WS 1S Quad Core,Q4 09,Intel Xeon 3400 processor series (Lynnfield,Q1 10,Intel Xeon 3400 processor series (Lynnfield,Intel Xeon 3400 processor series (Lynnfield,X3380,X3380,24,2.1 Intel Xeon 5000 Seque

11、nce Processors,Q2 09,Q3 09,Q1 09,Intel Xeon processor 5500 series (Nehalem-EP Quad Core,Intel Xeon processor 5500 series (Nehalem-EP Dual Core,E5506,E5504,E5502,Basic,E5540,E5530,E5520,X5570,X5560,X5550,Workstation,W5580,Q4 09,Q1 10,Intel Xeon processor 5500 LV series (Nehalem-EP Quad Core,25,2.1 In

12、tel Xeon 7000 Sequence Processors,Intel Xeonprocessors 7300 series(Tigerton,Intel Xeon processors 7200 series(Dual-Core Tigerton,Intel Xeon processor 7400 series (Dunnington,E7440,E7430,E7420,E7310,E7220,E7440,E7430,E7420,E7310,E7220,6-CoreSKUs,E7450,X7460,6-CoreSKUs,E7450,X7460,Q2 09,Q1 09,Q3 09,Q4

13、 09,Q1 10,Nehalem-EX,NHM-EX Xeon processor series,26,内容概要： 服务器内存发展概览 服务器内存的典型技术 FBD内存介绍,2.2内存,2.2内存内存发展概览,high-speed low-power low-latency low-cost,DDR200,DDR266,DDR333,PC133SDRAM,PC166SDRAM,EDO,PC100SDRAM,PC66 SDRAM,DDR400,DDRII,FBD,服务器内存与PC内存的区别： 性能更高 兼容性更好 可靠性更高,Buffer （缓存器,Register （寄存器,ECC （错误检

14、查纠正,2.2内存服务器内存的典型技术,Unbuffered,2.2内存服务器内存的典型技术,Buffer（缓存器）： 具有Buffer的内存读写速度有较大提高，Unbuffer表示不具有高速缓存,Registered（寄存器）： Register技术主要是调整时钟信号，保证内存之间的信号同步，提高驱动能力,Buffered,Non-ECC,Non-ECC,2.2内存服务器内存的典型技术,ECC（错误检查纠正）： ECC可发现2bit错误，并纠正1bit错误； 一般情况下服务器内存都具有ECC功能，只有较低端的服务器采用普通台内存时不具有此功能,ECC,服务器内存的其他典型技术： Chipki

15、ll 内存镜像 内存热备,2.2内存服务器内存的典型技术,什么是FBD内存？ FullyBuffer-DIMM是Intel开发的一种内存模组技术 FB-DIMM内存采用了串行接口多路并联的设计，以串行的方式进行数据传输，使内存容量提升近1倍,2.2内存FBD内存介绍,33,内容概要： 服务器常用硬盘分类 评价硬盘的关键参数 联想万全服务器硬盘适配表,2.3硬盘,34,服务器常用硬盘可分为： SATA： Serial ATA接口，即串行ATA，采用串行技术以获得更高的传输速度及可靠性。目前是第二代即SATAII。 SCSI：全称为“Small Computer System Interface”

16、（小型计算机系统接口），具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低，以及热插拔等优点 ，主要应用于中、高端服务器和高档工作站 。 SAS：Serial Attached SCSI接口，即串行SCSI， 采用串行技术以获得更高的传输速度。目前仍然是第一代。 SSD：固态存储硬盘(Solid State Disk) 其特别之处在于没有机械结构，以区块写入和抹除的方式作读写的功能，与目前的传统硬盘相较，具有低耗电、耐震、稳定性高、耐低温等优点,2.3硬盘服务器常用硬盘分类,35,2.3硬盘服务器常用硬盘分类,SAS硬盘,SATA硬盘,SSD硬盘,SCSI硬盘,36,评价机械硬盘的关键技术参数通常

17、有： 容量 尺寸 主轴转速 平均寻道时间 数据传输率 MTBF S.M.A.R.T（自监测、分析与报告技术）支持,2.3硬盘评价硬盘的关键参数,37,选择硬盘的几点考虑： 成本 同等容量下，SAS硬盘略高于SCSI , SCSI硬盘高于SATA， ATA硬盘被淘汰 MTBF SAS硬盘与SCSI相当， SCSI 硬盘高于SATA 可扩展性 SAS/SATA扩展能力较强 ，SCSI 扩展能力一般，ATA较差 热插拔 SAS 、SCSI和SATA均支持 性能 SSD高于SAS，SAS硬盘高于SCSI ， SCSI硬盘高于SATA，SATA高于ATA,2.3硬盘评价硬盘的关键参数,2.3硬盘联想万全

18、服务器硬盘适配表,39,内容概要： Raid的基本概念 Raid的级别 Raid的实现,2.4Raid,40,背景用户对磁盘系统的五大要求： 速度：提高磁盘I/O存取速度，缩小内存和磁盘的性能差距 安全性：增强数据安全性及容错能力 空间利用率：有效利用磁盘空间 CPU占用率：降低数据I/O对CPU资源的占用 性能：提高计算系统的整体工作性能,2.4RaidRaid的基本概念,41,什么是Raid? RaidRedundant Array of Independent Disks，独立磁盘冗余阵列 RAID是将同一阵列中的多个磁盘视为单一的虚拟磁盘，数据是以分段的方式顺序存放于磁盘阵列中,2.4

19、RaidRaid的基本概念,42,Raid技术的三大特点： 通过对硬盘上的数据进行条带化，实现对数据成块存取，减少硬盘的机械寻道时间，提高数据存取速度； 通过对一阵列中的几块硬盘同时读取，减少硬盘的机械寻道时间，提高数据存取速度； 通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式，实现对数据的冗余保护,2.4RaidRaid的基本概念,43,Raid的级别包括： Raid 0 Raid 1 Raid 3 Raid 5 Raid 10 Raid 30 Raid 50,2.4RaidRaid的级别,Raid 6 Raid 7 Raid 1E Raid 5E Raid 5EE,播放视频,Raid 0： 应用Dat

20、a Striping（数据分段）技术，将所有硬盘构成一个磁盘阵列，可以同时对多个硬盘做读写动作，但是不具备备份及容错能力，它价格便宜，硬盘使用效率最佳，写入速度快，但是可靠度是最差的； 如果磁盘阵列上有一个硬盘坏了，由于Raid0把数据拆开分别存到了不同的硬盘上，坏了一颗等于中断了数据的完整性，如果没有整个磁盘阵列的备份磁带的话，所有的数据是无法挽回的。因此，尽管它的效率很高，但是很少有人冒着数据丢失的危险采用这项技术,2.4RaidRaid的级别,Raid 1： RAID 1使用的是Disk Mirror（硬盘镜像）技术，就是把一个硬盘的内容同步备份复制到另一个硬盘里，所以具备了备份和容错能

21、力，这样做的使用效率不高，但是可靠性高,2.4RaidRaid的级别,Raid 3： 采用Striping with Dedicated Parity Drive（有特定奇偶校验盘的数据分段技术），将用于奇偶校验的数据存到特定磁盘中，具有数据容错能力，可靠性较好； 当单个硬盘失效时，会产生奇偶盘I/O瓶颈效应； 硬盘使用效率是安装几个就减掉一个,2.4RaidRaid的级别,3,Raid 5： 采用Striping with Distributed Parity（分布式奇偶校验的数据分段技术），将用于奇偶校验的数据存放到各个硬盘中，具有数据容错能力，可靠性好； 校验值分散在各个盘的不同位置，相

22、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,2.4RaidRaid的级别,Raid 10,2.4RaidRaid的级别,Raid 30,Raid 50,2.4RaidRaid的级别,Raid 6： RAID 6是由一些大型企业提出来的私有RAID级别标准，它的全称叫“Independent Data disks with two independent distributed parity schemes(带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘)”。 从功能上讲，能实现两颗磁盘掉线容错的，都叫RAID6 目前以不同方式实现RAID

23、6的包括： Intel（HDS）的P+Q RAID6 NetApp的RAID-DP HP的RAID5-DP/RAID ADG 很多实验室中的原型机也能实现，如：Dual-XOR 等,2.4RaidRaid的级别,Raid 1E： RAID 1E是RAID 1的增强版本，它并不是我们通常所说的RAID 0+1的组合。RAID 1E的工作原理与RAID基本上是一样的，只是RAID 1E的数据恢复能力更强，但由于RAID 1E写一分数据至少要两次，因此，RAID处理器的负载得到加强，从而造成磁盘读写能力的下降。RAID 1E至少需要3块硬盘才能实现,2.4RaidRaid的级别,Raid 5E： R

24、AID 5E是由IBM公司提出的一种私有RAID级别 与RAID 5不同的地方是将数据校验信息平均分布在每一个磁盘中，并且每个磁盘都要预留一定的空间，这部分空间没有进行条带化。当一个磁盘出现故障时，这个磁盘上的数据将被压缩到其他磁盘预留没有条带化的空间内，达到数据保护的作用，而这时候的RAID级别则从RAID 5E转换成了RAID 5，继续保护磁盘数据。RAID 5E允许两个磁盘出错，最少也需要4个磁盘才能实现RAID 5E,2.4RaidRaid的级别,Raid的实现方法有两种： 软件RAID：用软件的方法来实现 板载RAID 0、1、1E 硬件RAID ：用专门的控制芯片来完成，控制芯片可

25、以做成RAID卡的形式，也可以集成在主板上。 ROMB(RAID On MotherBoard)，支持RAID 0、1、5等 外插RAID卡，支持RAID 0、1、5等,2.4RaidRaid的实现,54,内容概要： 什么是PCI总线? PCI总线发展历程概览 什么是PCI-Express? 各类PCI速度大比拼,2.6PCI,55,什么是PCI总线? PCI （Peripheral Component Interconnect）总线是一种高性能局部总线，是为了满足外设间以及外设与主机间高速数据传输而提出来的。在数字图形、图像和语音处理，以及高速实时数据采集与处理等对数据传输率要求较高的应用中

26、，采用PCI总线来进行数据传输，可以解决原有的标准总线数据传输率低带来的瓶颈问题,2.6PCI什么是PCI总线,56,PCI总线发展历程概览,2.6PCIPCI总线发展历程概览,PCI,PCI-X 1.0,PCI-X 2.0,PCI-Express,57,什么是PCI-Express? PCI Express（以下简称PCI-E）采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PC

27、I-E的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似,2.6PCI什么是PCI-Express,x16,x1,x4,x8,58,2.6PCI各类PCI速度大比拼,59,内容概要： 服务器网卡的分类 服务器多网卡技术 Intel I/OAT（网络加速）技术,2.7网卡,60,2.7网卡服务器网卡的分类,60,集成千兆网卡,外插千兆RJ45以太网卡,外插千兆FC以太网卡,外插多端口以太网卡,61,服务器多网卡技术： 多网卡绑定技术 通过多网卡绑定技术，可实现： 多网卡故障切换 多网卡负载均衡 网络加速技术 Intel IOAT技术：适用于Intel网卡 TOE技术（TCP卸载引擎技术）：适用于Broad