服务器基础知识培训

1、1内容简介 1.服务器概述 什么是服务器？ 服务器的分类 2.服务器子系统介绍 CPU 内存 系统总线 阵列卡 磁盘 电源、风扇 3. 机柜配件介绍2冯诺依曼计算机模型3计算机之父约翰冯诺依曼请大家思考两个问题: 什么是服务器？ 服务器与PC机有什么样的区别？4什么是服务器？ 服务器是计算机的一种，它是在网络操作系统的控制下为网络环境里的客户机提供(如PC) 共享资源（包括查询、存储、计算等）的高性能计算机，它的高性能主要体现在高速度的CPU 运算能力、长时间的可靠运行、强大的I/O 外部数据吞吐能力等方面。 服务器主要为客户机提供Web 应用、数据库、文件、打印服务。5服务器的特点运行NOS

2、，通过NOS控制、协调各工作站的运行，协调各工作站同时发来的各种网络请求。存储、管理网络中的共享资源：数据库、文件、应用程序等。网络管理员在服务器上对各工作站的活动进行监视、控制及调整。6服务器分类按处理器架构分类 ： 巨型机与大型机（专用处理器） 小型机（IA-64,RISC处理器） PC服务器（CISC处理器）7PC服务器按外形结构分类：1.塔式服务器（通用式服务器）具有较大的机箱尺寸，因此其内部扩展能力较强，可以安装的扩展板卡以及硬盘的数量都比较多2.机柜优化服务器机箱尺寸比较小巧，在机柜中可以同时放置多台服务器，从而获得更高的处理能力。3.刀片式服务器超高密度服务器为动态的，空间紧缺的

3、，向外扩展的环境而优化的快速部署。8塔式服务器早期的服务器形式较大的机箱尺寸内部扩展能力较强占用面积大9机架式服务器现阶段销售数量最多的服务器机箱尺寸比较小巧在机柜中可以同时放置多台1U机架式服务器2U机架式服务器4U机架式服务器什么是“U”？ “U”是机架式服务器高度的计量单位 1U=1.75inch=1.7525.4=44.45mm 10刀片式服务器刀片式服务器超高密度服务器节省能源集中化管理快速部署BladeCenter (后端后端)(2) 光纤通道SAN 交换机(2) 10/100/1000 托管快速以太网交换机(4) 2000 Watt 负载平衡和故障恢复电源(2) 冗余矢量冷却系统

4、(2) 具有本地控制台开关的管理模组BladeCenter (前端前端)14 个刀片CD-ROM、软驱、指示灯和 USB11服务器外形结构的演化12内容简介 1.服务器概述 什么是服务器？ 服务器的分类 2.服务器子系统介绍 CPU 内存 系统总线 阵列卡 磁盘 电源、风扇 3. 机柜配件介绍13内存PCI-E 扩展插槽风扇电源CPUCPU、内存、磁盘、扩展插槽、显示卡和网卡、电源、风扇服务器内部视图磁盘14 32-位处理器 （CISC）广阔的兼容性 64位数据总线32位地址总线 64-位处理器 （IA-64,RISC)支持大容量内存64位数据总线64位地址总线需要 64位操作系统 服务器基础

5、知识CPU 处理器是服务器工作的核心部件，对于双路和多路服务器来说，升级处理器对于服务器性能的提高非常重要。15按CPU个数来分:4路及4路以上服务器（企业级服务器）2路服务器（部门级服务器）1路服务器（入门级服务器）2路服务器4路服务器机架式服务器塔式服务器刀片服务器PC服务器分类1路服务器4路以上服务器16PC服务器常用CPU面向基础设施应用提供一流面向基础设施应用提供一流的性价比、能效和灵活性的性价比、能效和灵活性 5000型型为要求苛刻的应用为要求苛刻的应用/整合提整合提供可扩充的性能、出色的灵供可扩充的性能、出色的灵活性和高级活性和高级 RAS 特性特性7000型型AMD Opter

6、on6000 Series Platform (codenamed ”Maranello”) 2/4 socket; 4 memory channels Highly scalable without compromising value“Magny-Cours”8 and 12 cores“Interlagos”12 and 16 coresAMD Opteron4000 Series Platform (codenamed “San Marino”and “Adelaide”) 1/2 socket; 2 memory channels New levels of value and po

7、wer efficiency“Lisbon”4 and 6 cores“Valencia”6 and 8 cores17CPU主要参数Intel Xeon CPU规格表 (节选)英特尔英特尔 至强至强 处理器处理器 5000 5000 型型处理器号处理器号 英特尔英特尔QPI QPI 速度速度三级高速缓存三级高速缓存 处理器基本处理器基本频率频率最大最大 TurboTurbo频率频率 功率功率 内核数内核数 线程数线程数 32 32 纳米技术纳米技术 E5620 5.8612 MB 2.4 GHz 2.666 GHz 80 瓦 48GT/秒 45 45 纳米技术纳米技术 E5504 4.84

8、MB 2 GHz 80 瓦 44GT/秒 英特尔英特尔 至强至强 处理器处理器 7000 7000 型型处理器号处理器号 英特尔英特尔 QPI QPI 速度速度或前端总线或前端总线 三级高速缓存三级高速缓存 处理器基本处理器基本频率频率 最大最大 TurboTurbo频率频率 功率功率 内核数内核数 线程数线程数 45 45 纳米技术纳米技术 E7520 4.8 GT/秒 18 MB 1.866 GHz 1.866 GHz 95 瓦 48E7420 1066 MHz 8 MB 2.13 GHz 无 90 瓦 441819FeatureDDRDDR2DDR3Clock Rate (MHz)100

9、, 133, 166, 200200, 266, 333, 400400, 533, 667, 800Data Transfer Rate (MHz)200, 266, 333, 400400, 533, 667, 800800, 1066, 1333, 1600Operating Voltage2.5V1.8V1.5VDensity64Mb-1Gb256Mb-4Gb512Mb-8GbInternal Banks44 and 88I/O widthx4, x8, x16x4, x8, x16x4, x8, x16On-die termination*NoYesYes EnhancedDQ ca

10、librationNoNoYes内存及主要参数 内存是界于CPU 和外部存储之间，是CPU 对外部存储中程序与数据进行高速运算时存放程序指令、数据和中间结果的临时场所，它的物理实质就是一组具备数据输入输出和数据存储功能的高速集成电路。先进的测试方法可以提高内存的可靠性 错误检查/纠正技术 ECC 内存 多位ECC内存 单位 (1位数据错误) 多位 (超过1位数据错) 硬件错 数据错误反复出现，即使在“擦除”错误以后 (来自:DRAM, DIMM插槽, 或控制器中的物理错误) 软错误 在“擦除”错误以后 出现的数据错误(来自:由于高度活动的粒子产生断断续续的错误）内存错误和防止出现内存错误的方法

11、MemoryAFR64 MB0.3%1 GB3%16 GB48%AFR = 年度失败率 = 1年当中内存故障的可能性 20服务器内存技术 Parity （校验）为台式计算机设计奇偶检验检查只能检测奇数个一位错误，无法确定错误位并且无法更正它。 ECC在内存读时发现并纠正1个单位错误 能发现多位错但不能纠正它们 ChipKill和高级ECC技术发现和纠正多位错 发生在单一的DRAM 不提供故障切换或热插拔的能力 21 双通道技术双通道体系包含了两个独立的、具备互补性的智能内存控制器，两个内存控制器都能够在彼此间零等待时间的情况下同时运作。使内存的带宽翻了一翻。 内存交错技术交错存储技术能将主内存

12、分成两个或更多的小节，CPU能非常快速地寻到这些交错的小节，从而无需等待。内存交错技术是用来组织服务器主板上的内存条，得以提高内存传输性能。 Registered内存REGISTERED ECC SDRAM内存上有23片专用的集成电路芯片，称为RegisterIC，这些集成电路芯片起提高电流驱动能力的作用，使IA架构的服务器可支持大容量的内存。服务器内存技术2223在线备用内存技术数据从区域A拷贝到在线备用区域C区域A中的内存发生了物理错误 A 主内存B 扩展内存C 在线备用内存当主内存或者是扩展内存中的内存出现多位错误时或者出现物理内存故障时，服务器仍继续运行由备用内存接替出现故障内存的工作

13、备用的内存区域必须比其它区域的内存容量要大或相同内存镜像镜像为系统在出现多位错或内存物理故障时提供数据保护功能，以保证系统仍能正常的运行数据同时写入两个镜像的内存区域从一个区域进行数据的读取DIMM 1ADIMM 2CDIMM 3ADIMM 4CDIMM 5ADIMM 6DDIMM 7BDIMM 8DDIMM 5BDIMMs 1-4和 DIMMs 5-8是相互的镜像拷贝 数据从一组DIMM中读取，另外一组则包含数据的镜像拷贝。 如果出现无法纠正的读取错误，那么就会从镜像拷贝中重试读取注：两组DIMM的配置必须相同。服务器内存技术 常见的系统总线类型ISA 总线 PCI 总线PCI -X 总线A

14、GP 总线PCI-Express总线Infiniband总线2425对等PCI总线通过多条路径平衡I/O负担同一个PCI-X控制器下最好不要安装多个PCI-X设备如果在同一个PCI-X控制器下安装了多个PCI-X设备，那么会造成设备的性能不一样最好是不同的设备连接到不同的PCI-X控制器下，这样可以满足设备的性能优点：与系统总线有多通道通讯高性能缺点:价格较高技术复杂热插拔技术又称为热交换技术（Hot Swap），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。热插拔硬盘技术与RAID技术配合起来，可以使服务器在不关机的状态下恢复故障硬盘上的数据，同时

15、并不影响网络用户对数据的使用。 2627常见的磁盘种类： Serial ATA (SATA)磁盘 Serial Attached SCSI (SAS)磁盘 SSD 磁盘磁盘主要参数： 磁盘尺寸：3.5”/2.5”/1.8” 磁盘容量：146GB/300GB/500GB 磁盘转速：10K/15K/7200 接口速度：3GB/6GB 是否支持热插拔 平均无故障时间（MTBF） 3”5 5/16”磁盘43W7580IBM 750GB 3.5in Dual Port HS SATA HDD42D0632IBM 146 GB 2.5in SFF Slim-HS 10K 6Gbps SAS HDD43W7

16、734IBM 50GB SATA 1.8in NHS SSD阵列卡（RAID卡）的作用 阵列卡把若干硬盘驱动器按照一定要求组成一个整体、由阵列控制器管理的系统。 阵列卡用来提高磁盘子系统的性能及可靠性。阵列卡参数 支持的RAID级别 阵列卡缓存 电池保护阵列卡28RAID 技术概念edundent Array of Independent Drives 独立磁盘冗余阵列 比一块大磁盘更有效率 能提供更高的性能 能提供容错 能提供动态增加存储容量 能提供简单存储管理29RAID 级别 RAID 0 数据跨盘，没有校验 RAID 1 磁盘镜像 RAID 1 磁盘双工 RAID 2 综合纠错 RAI

17、D 3 并行传输, 专一校验盘 RAID 4 并发访问, 专一校验盘 RAID 5 并发访问, 分布校验 RAID 1+0 磁盘镜像和数据跨盘，没有校验 RAID 6 分布式校验, 有2组校验位30RAID 0RAID 0 没有奇偶校验的条带化特点:需要两块或更多磁盘优点:磁盘空间可被100% 使用极好的读写性能缺点:没有冗余，如果1块硬盘故障，所有数据丢失 磁盘1磁盘2磁盘3Data1Data2Data3Data4Data5Data6Data7Data8Data931磁盘 1磁盘 2Data1Mirror1Data2Mirror2Data3Mirror3RAID 1 磁盘镜像特点：由2块磁盘

18、构成磁盘可用空间为 50%允许坏掉任意一块磁盘而数据可用优点:良好的读性能数据冗余缺点:一半的可用容量标准的RAID1只允许使用2块磁盘RAID 132RAID 10磁盘1磁盘2Data1Mirror1Data2Mirror2Data3Mirror3磁盘3磁盘4Data4Mirror4Data5Mirror5Data6Mirror6磁盘1磁盘2Data1Mirror1Data3Mirror3Data5Mirror5磁盘3磁盘4Data2Mirror2Data4Mirror4Data6Mirror6RAID 1RAID 1RAID 1033RAID 5 带奇偶校验的数据条带化特点：至少需要3块磁盘分布校验信息跨越物理盘 允许坏掉任意一块磁盘而数据可用优点:良好的空间利用率缺点:读写性能比RAID 1差磁盘 1磁盘 2磁盘 3Data1Data2