服务器与磁盘阵列简要介绍

1、服务器与磁盘阵列简要介绍电网运行部电网运行部 韩雅琴韩雅琴服务器概述2学 习 内 容存储磁盘阵列概述服务器概述341 服务器概述服务器概述1.11.1服务器的基本概念服务器的基本概念1.21.2PCPC服务器的分类服务器的分类1.31.3PCPC服务器与服务器与PCPC机、工作站、小型机的区别机、工作站、小型机的区别1.41.4PCPC服务器性能评价体系服务器性能评价体系5什么是服务器？ 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。服务器可以分为两大供各种服务的高性能的计算机。服务器可以分为两大类：一部分是类：一部分是

2、IAIA（Intel ArchitectureIntel Architecture）服务器，主）服务器，主要以要以IntelIntel的的CPUCPU为主；另一部分是比为主；另一部分是比IAIA服务器性能更服务器性能更高的机器，如高的机器，如RISC/UnixRISC/Unix服务器等。服务器等。 服务器在网络操作系统的控制下，将与其相连的硬盘、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

3、。发布及数据管理等服务。 服务器英文名称为服务器英文名称为ServerServer。1.1服务器的基本概念服务器的基本概念6什么是什么是PCPC服务器服务器？ 即基于即基于INTELINTEL硬件架构、使用硬件架构、使用IntelIntel或与其兼容的处理或与其兼容的处理器芯片的器芯片的CISCCISC服务器。又称服务器。又称IAIA架构服务器（架构服务器（Intel Intel Architecture ServerArchitecture Server）注：注：AMDAMD服务器也是服务器也是PCPC服务器的一种服务器的一种（ IBM/HP/DELL IBM/HP/DELL皆有皆有AMDA

4、MD服务器）服务器）1.1服务器的基本概念7服务器按服务器按处理器架构处理器架构可分为：可分为： X86X86架构服务器架构服务器 RISCRISC架构服务器架构服务器EPICEPIC架构服务器（架构服务器（IA-64IA-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（域控制服务器（Domain Domain ServerServer） 文件服务器（文件服务器（File ServerFile Server） 打印服务器（打印服务器（Print ServerPrint Server） 数据库服务器（数据库服务器（Database Database Server

5、Server） 邮件服务器（邮件服务器（E-mail ServerE-mail Server）WebWeb服务器（服务器（Web ServerWeb Server）1.2服务器的分类服务器的分类按应用功能分类（一）按应用功能分类（一） 多媒体服务器（多媒体服务器（MultimediaServer） 通讯服务器（通讯服务器（Communication Server） 终端服务器（终端服务器（Terminal Server） 基础架构服务器（基础架构服务器（Infrastructure Server） 虚拟化服务器（虚拟化服务器（Virtualization Server）9硬件的选型和配置需根据

6、用户业务压力的大小进行选配Internet文件文件/ /打印服务器打印服务器办公用机办公用机内部内部 Web Web 系统系统邮件系统邮件系统数据库系统数据库系统通讯服务器通讯服务器1.2服务器的分类服务器的分类按应用功能分类（二）按应用功能分类（二）10两路双核两路双核CPUCPU结构结构较多硬件冗余较多硬件冗余功能较全面、可管理性强，且易功能较全面、可管理性强，且易于维护；于维护； 满足中小型网络中多个业务应用、满足中小型网络中多个业务应用、大型网络中的局部应用的需求。大型网络中的局部应用的需求。两路双核两路双核CPU结构；结构；较多硬件冗余较多硬件冗余硬件配置相对较高硬件配置相对较高 满

7、足用户在业务量迅速增大满足用户在业务量迅速增大时能够及时在线升级系统，时能够及时在线升级系统，企业信息化的基础架构。企业信息化的基础架构。采用四颗及以上双核采用四颗及以上双核CPU结构结构拥有独立的双拥有独立的双PCI通道和内存扩展板通道和内存扩展板设计，具有高内存带宽设计，具有高内存带宽大容量热插拔硬盘，高功率电源大容量热插拔硬盘，高功率电源大量监测及管理电路，具有全面的服大量监测及管理电路，具有全面的服务器管理能力；务器管理能力；具有高度的容错能力及优良的扩展性具有高度的容错能力及优良的扩展性能能采用单路双核采用单路双核CPU结构结构部分硬件冗余，如硬盘、电源、部分硬件冗余，如硬盘、电源、

8、风扇等，但不必须风扇等，但不必须满足小型网络用户的文件打印、满足小型网络用户的文件打印、简单数据库服务器等需求简单数据库服务器等需求入门级服务器企业级服务器企业级服务器部门级服务器部门级服务器工作组级服务器工作组级服务器1.2PC服务器的分类服务器的分类按性能分类按性能分类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11T468外观尺寸及装配尺寸符合标准尺寸，可以放在标准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。高度用高度的机架中。高度用“U”来计量，来计量， “U”为通

9、用为通用工业机架高度标准；工业机架高度标准；1U1.75英寸英寸=44.445mmR520 2U机箱是一种是一种HAHDHAHD（High Availability High DensityHigh Availability High Density）高可用高密度的低成本服务器平台，是专门为特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，其中每殊应用行业和高密度计算机环境设计的，其中每一块一块“刀片刀片”实际上就是一块系统母板，类似于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群集计

10、算和IxPIxP提供互联网服务。提供互联网服务。 刀片式服务器（Blade）塔式（塔式（Tower）机架式机架式 （Rack）1.2PC服务器的分类服务器的分类按外形分类按外形分类hp ProLiant ML150系列系列极为可靠且价格适极为可靠且价格适中的主流服务器，中的主流服务器，通过性能扩展可支通过性能扩展可支持企业发展到持企业发展到250名用户。名用户。hp ProLiant ML330G2系列系列hp ProLiant ML350G3系列系列hp ProLiant ML530G2 系列系列hp ProLiant ML570系列系列是拥有是拥有100个以内个以内客户机的小企业和客户机的

11、小企业和需要可靠的低成本需要可靠的低成本服务器的企业分公服务器的企业分公司的理想选择司的理想选择最适合需要价格经最适合需要价格经济合理的双路性能、济合理的双路性能、足够的发展空间和足够的发展空间和基本的可用性特性基本的可用性特性的企业工作组、不的企业工作组、不断发展的企业和远断发展的企业和远地点地点是拥有是拥有500名以上名以上员工和需要高性能、员工和需要高性能、高度可扩展的部门高度可扩展的部门级服务器的数据中级服务器的数据中心或远地点的公司心或远地点的公司理想的选择。理想的选择。适合于数据中心适合于数据中心或远程企业环境，或远程企业环境，真正可扩展、可真正可扩展、可靠的服务器。靠的服务器。1

12、.2PC服务器的分类服务器的分类按外形分类按外形分类HP ProLiant DL360G3系列系列对于注重机架服务对于注重机架服务器密度，同时又需器密度，同时又需要比高密度客户更要比高密度客户更高的内部灵活性和高的内部灵活性和可用性的企业数据可用性的企业数据中心或互联网应用中心或互联网应用来说，它无疑是最来说，它无疑是最理想的选择。理想的选择。hp ProLiant DL380G3系列系列针对各种内部、集群针对各种内部、集群和部门商业应用优化和部门商业应用优化了性能了性能hp ProLiant DL580G2系列系列适合于需要最大的计适合于需要最大的计算能力和强大高可用算能力和强大高可用性的环

13、境性的环境hp ProLiant DL740系列系列提供提供24x7的可用性和的可用性和可扩展性，完全满足可扩展性，完全满足具有要求大容量内部具有要求大容量内部和外部存储的企业应和外部存储的企业应用的数据中心环境之用的数据中心环境之需需hp ProLiant DL760G2系列系列旨在为关键任务环境旨在为关键任务环境提供最高的可用性提供最高的可用性-纵纵向扩充或服务器归并向扩充或服务器归并解决方案的理想选择。解决方案的理想选择。1.2PC服务器的分类服务器的分类按外形分类按外形分类hp ProLiant BL10eG2系列系列高效节能的高效节能的ProLiant BL10e G2刀片服务器刀片

14、服务器是完全适合是完全适合web/前端群、前端群、基础设施应用（如防火基础设施应用（如防火墙或网关）和计算集群墙或网关）和计算集群需要的理想之选。需要的理想之选。hp ProLiant BL20pG2系列系列双路刀片式服务器，为双路刀片式服务器，为支持高性能前端和中级支持高性能前端和中级计算以及企业可用性而计算以及企业可用性而专门设计专门设计hp ProLiant BL20p系列系列适合于多层数据中心架适合于多层数据中心架构的高性能、高可用性构的高性能、高可用性刀片服务器刀片服务器hp ProLiant BL40p系列系列 高性能高性能4-路刀片服务器全路刀片服务器全力构筑后端企业可用性力构筑

15、后端企业可用性-多层数据中心体系结构多层数据中心体系结构的理想选择的理想选择1.2PC服务器的分类服务器的分类按外形分类按外形分类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服务器与服务器与PC机、工作站、小型机的区别（一）机、工作站、小型机的区别（一）PC服务器服务器与与工作站工作站的区别：的区别： PC服务器专注于数据吞吐能力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服务器可用性与可靠性更高PC服务器在图像

16、处理方面性能较差服务器在图像处理方面性能较差硬盘硬盘/IO槽槽7*24小时小时集成显卡集成显卡1.3PC服务器与服务器与PC机、工作站、小型机的区别（二）机、工作站、小型机的区别（二）171.3PC服务器与服务器与PC机、工作站、小型机的区别（三）机、工作站、小型机的区别（三）PC服务器服务器与与小型机小型机的区别：的区别： 两者采用了不同的体系架构两者采用了不同的体系架构 PC服务器具有良好的工业标服务器具有良好的工业标准准 PC服务器较高的性能价格比服务器较高的性能价格比PC服务器良好的易用性，降服务器良好的易用性，降低企业整体低企业整体TCO181.4PC服务器性能评价体系服务器性能评价

17、体系磁盘阵列概述1920磁盘阵列概述磁盘阵列概述2.12.1磁盘阵列的定义磁盘阵列的定义2.22.2磁盘阵列的工作原理磁盘阵列的工作原理2.32.3磁盘阵列的样式磁盘阵列的样式2.42.4磁盘阵列的缓存磁盘阵列的缓存2.52.5磁盘阵列的实现方式磁盘阵列的实现方式2.6 2.6 磁盘阵列的优点磁盘阵列的优点2.7 2.7 磁盘阵列的缺点磁盘阵列的缺点1.51.5服务器基准测试体系服务器基准测试体系21什么是磁盘阵列？定义：叫独立磁盘冗余阵列（定义：叫独立磁盘冗余阵列（RAID，redundant array of independent disks，redundant array of ine

18、xpensive disks）。是把相同的数据存储在多。是把相同的数据存储在多个硬盘的不同的地方（因此，冗余地）的方法。通过个硬盘的不同的地方（因此，冗余地）的方法。通过把数据放在多个硬盘上，输入输出操作能以平衡的方把数据放在多个硬盘上，输入输出操作能以平衡的方式交叠，改良性能。因为多个硬盘增加了式交叠，改良性能。因为多个硬盘增加了平均故障间平均故障间隔时间隔时间（MTBF），），储存冗余数据也增加了容错。储存冗余数据也增加了容错。1.1磁盘阵列的基本概念磁盘阵列的基本概念直接接入存储网络RAID 磁盘阵列JBOD 磁盘组磁带设备 主要用于备份和恢复光介质设备 主要用于HSM（Hierarch

19、ical Storage Management）1.1磁盘阵列的基本概念磁盘阵列的基本概念23磁盘阵列的工作原理是什么？原理是利用原理是利用数组数组方式来作磁盘组，配合数据分散排列方式来作磁盘组，配合数据分散排列的设计，提升数据的安全性。磁盘阵列是由很多价格的设计，提升数据的安全性。磁盘阵列是由很多价格较便宜的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用较便宜的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。磁

20、盘阵列还能利用同位检查存放在各个硬盘上。磁盘阵列还能利用同位检查（Parity Check）的观念，在）的观念，在数组数组中任一颗中任一颗硬盘故障硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后重新置入新硬盘中。重新置入新硬盘中。2.2磁盘阵列的工作原理磁盘阵列的工作原理24磁盘阵列（RAID） 技术主要包含RAID 0RAID 50等数个规范，它们的侧重点各不相同，常见的规范有如下几种： RAID 0 0、 RAID 1 1、 RAID 2 2 、RAID 3 3、 RAID 4 4、 RAID 5 5、 RAID 6 6、 RAID 7

21、7、 RAID 50RAID 50常用的常用的RAID 0 0、 RAID 1 1、 RAID 5 52.2磁盘阵列的工作原理磁盘阵列的工作原理 RAID 01.条带将四个物理磁盘集合为一个逻辑盘,如DOS环境下的C:盘。2.逻辑盘将数据块交替写入逻辑阵列里的所有物理盘，每一块的大小称为条带因子。 3.RAID 0使磁盘的输出入有最高的效率。 RAID 0是无数据冗余的存储空间条带化，具有成本低、是无数据冗余的存储空间条带化，具有成本低、读写性能极高、存储空间利用率高等特点读写性能极高、存储空间利用率高等特点. 但由于没有数据冗余，其安全性大大降低，构成阵列但由于没有数据冗余，其安全性大大降低

22、，构成阵列的任何一块硬盘的损坏都将带来灾难性的数据损失。的任何一块硬盘的损坏都将带来灾难性的数据损失。 适用于适用于Video/Audio信号存储、临时文件的转储等对信号存储、临时文件的转储等对速度要求极其严格的特殊应用。速度要求极其严格的特殊应用。 RAID 0 RAID 11.使用磁盘镜像的技术。在工作磁盘之外再加一额外的备份磁盘,两个磁盘所储存的数据完全一样,数据写入工作磁盘的同时亦写入备份磁盘 2.无工作磁盘和备份磁盘之分。多个磁盘可同时动作而有重叠读取的功能,甚至不同的镜像磁盘可同时作写入的动作,这是一种最佳化的方式,称为负载平衡 RAID 1是两块硬盘数据完全镜像，安全性好，是两块

23、硬盘数据完全镜像，安全性好，技术简单，管理方便，读写性能均好。但它无法技术简单，管理方便，读写性能均好。但它无法扩展（单块硬盘容量），数据空间浪费大。扩展（单块硬盘容量），数据空间浪费大。 有最好的容错能力有最好的容错能力,其效率也是除其效率也是除RAID 0之外最之外最好的好的 。 RAID 1 RAID 51.奇偶校验磁盘阵列，采用数据分块和独立存取技术，能在同一磁盘上并行处理多奇偶校验磁盘阵列，采用数据分块和独立存取技术，能在同一磁盘上并行处理多个访问请求个访问请求 。将数据分布在磁盘阵列中的各个磁盘上，这样做可以提高数据的可靠。将数据分布在磁盘阵列中的各个磁盘上，这样做可以提高数据的可

24、靠性和读取数据时的速度。性和读取数据时的速度。 2.如果阵列中的某一个硬盘失效时，利用阵列中其他硬盘的信息，恢复失效硬盘中如果阵列中的某一个硬盘失效时，利用阵列中其他硬盘的信息，恢复失效硬盘中的数据，但如果有一个以上的硬盘同时失效时，在技术上来说数据是不可恢复的。的数据，但如果有一个以上的硬盘同时失效时，在技术上来说数据是不可恢复的。 以以n块硬盘构建的块硬盘构建的RAID 5阵列可以有阵列可以有n1块硬盘块硬盘的容量，存储空间利用率非常高。的容量，存储空间利用率非常高。 具有数据安全、读写速度快，空间利用率高等优具有数据安全、读写速度快，空间利用率高等优点，是目前应用最广泛的点，是目前应用最

25、广泛的RAID技术。技术。 RAID 5 RAID的对比的对比32磁盘阵列样式有哪些？ 磁盘阵列其样式有三种，一是外接式磁盘阵列其样式有三种，一是外接式磁盘阵列柜磁盘阵列柜、二、二是内接式是内接式磁盘阵列卡磁盘阵列卡，三是利用软件来仿真。，三是利用软件来仿真。 外接式外接式磁盘阵列柜磁盘阵列柜最常被使用大型最常被使用大型服务器服务器上，具可热上，具可热抽换（抽换（Hot Swap）的特性，不过这类产品的价格都）的特性，不过这类产品的价格都很贵。很贵。 内接式内接式磁盘阵列卡磁盘阵列卡，因为价格便宜，但需要较高的，因为价格便宜，但需要较高的安安装技术装技术，适合技术人员使用操作。，适合技术人员使

26、用操作。 利用软件仿真的方式，由于会拖累机器的速度，不适利用软件仿真的方式，由于会拖累机器的速度，不适合合大数据大数据流量的流量的服务器服务器。2.3磁盘阵列的样式磁盘阵列的样式33磁盘阵列的缓存 磁盘阵列作为独立系统在磁盘阵列作为独立系统在主机主机外直连或通过网外直连或通过网络与主机相连。磁盘阵列有多个端口可以被不络与主机相连。磁盘阵列有多个端口可以被不同主机或不同端口连接。一个主机连接阵列的同主机或不同端口连接。一个主机连接阵列的不同端口可提升传输速度。不同端口可提升传输速度。 和目前和目前PC用单磁盘内部集成缓存一样，在磁用单磁盘内部集成缓存一样，在磁盘阵列内部为加快与主机交互速度，都带

27、有一盘阵列内部为加快与主机交互速度，都带有一定量的缓冲定量的缓冲存储器存储器。主机与磁盘阵列的缓存交。主机与磁盘阵列的缓存交互，缓存与具体的磁盘交互数据。互，缓存与具体的磁盘交互数据。2.3磁盘阵列的缓存（一）磁盘阵列的缓存（一）34磁盘阵列的缓存 在应用中，有部分常用的数据是需要经常读取在应用中，有部分常用的数据是需要经常读取的，磁盘阵列根据内部的算法，查找出这些经的，磁盘阵列根据内部的算法，查找出这些经常读取的数据，存储在常读取的数据，存储在缓存缓存中，加快主机读取中，加快主机读取这些数据的速度，而对于其他缓存中没有的数这些数据的速度，而对于其他缓存中没有的数据，主机要读取，则由阵列从磁盘

28、上直接读取据，主机要读取，则由阵列从磁盘上直接读取传输给主机。对于传输给主机。对于主机主机写入的数据，只写在缓写入的数据，只写在缓存中，主机可以立即完成写操作。然后由存中，主机可以立即完成写操作。然后由缓存缓存再慢慢写入磁盘。再慢慢写入磁盘。2.3磁盘阵列的缓存（二）磁盘阵列的缓存（二）35磁盘阵列优点-提高传输速率 提高传输速率。提高传输速率。RAID通过在多个磁盘上同时存储和通过在多个磁盘上同时存储和读 取 数 据 来 大 幅 提 高读 取 数 据 来 大 幅 提 高 存 储 系 统存 储 系 统 的 数 据的 数 据 吞 吐 量吞 吐 量（Throughput）。）。 在在RAID中，可以让很多磁盘中，可以让很多磁盘驱动器驱动器同时传输数据，同时传输数据，而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器，所以使用以使用RAID可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍可以达到单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至上百倍的速率。这也是甚至上百倍的速率。这也是RAID最初想要解决的问最初想要解决的问题。因为当时题。因为当时CPU的速度增长很快，而的速度增长很快，而磁盘驱动器磁盘驱动器的的数据传输速率数据传输速率无法大幅提高，所以需要有一种方案解无法大幅提高，所以需要有一