《服务器基础知识》

1、整理课件内内 容容服务器概述联想服务器专有创新技术PC服务器关键组件及技术整理课件服务器概述3整理课件第一章第一章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1.51.5服务器基准测试体系服务器基准测试体系整理课件什么是什么是服务器服务器？n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；的高性能的计算机

2、；n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。为网络用户提供集中计算、信息发布及数据管理等服务。 n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整理课件6什么是什么是PCPC服务器服务器？n即基于即基于INTELINTEL硬件架构、使用硬件架构、使用IntelIntel或与其兼容的处理器芯片的或与其兼容的处理器芯片

3、的CISCCISC服务器。又称服务器。又称IAIA架构服务器（架构服务器（Intel Architecture ServerIntel Architecture Server）注：注：AMDAMD服务器也是服务器也是PCPC服务器的一种，联想目前没有采用服务器的一种，联想目前没有采用AMD AMD CPUCPU的服务器产品（的服务器产品（ IBM/HP/DELL IBM/HP/DELL皆有皆有AMDAMD服务器）服务器）1.1服务器的基本概念服务器的基本概念整理课件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：nX86X86架构服务器架构服务器 nRISCRISC架构服务器架构服务器E

4、PICEPIC架构服务器（架构服务器（IA-64IA-64）1.2服务器的分类服务器的分类按处理器架构分类按处理器架构分类整理课件8服务器按服务器按应用功能应用功能可分为：可分为：n域控制服务器（域控制服务器（Domain ServerDomain Server）n文件服务器（文件服务器（File ServerFile Server）n打印服务器（打印服务器（Print ServerPrint Server）n数据库服务器（数据库服务器（Database ServerDatabase Server）n邮件服务器（邮件服务器（E-mail ServerE-mail Server）WebWeb服务

5、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（MultimediaMultimediaServerServer）通讯服务器（通讯服务器（Communication Communication ServerServer）终端服务器（终端服务器（Terminal ServerTerminal Server）基础架构服务器基础架构服务器（Infrastructure ServerInfrastructure Server）虚拟化服务器（虚拟化服务器（Virtualization Virtuali

6、zation ServerServer）整理课件硬件的选型和配置需根据用户业务压力的大小进行选配Internet文件/打印服务器办公用机内部 Web 系统邮件系统数据库系统通讯服务器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）整理课件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=44.445mmR520 2U是一种HAHD（Hig

7、h 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。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）1.2PC服务器的分类服务器的分类按外形分类按外形分类B300刀片整理课件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

8、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）整理课件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）整理课件1.3 PC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TC

9、O整理课件1.4服务器性能评价体系服务器性能评价体系整理课件1.5服务器基准测试体系（一）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，Benchmark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。

10、整理课件161.5服务器基准测试体系（二）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-CWeb服务：SPEC Web2005Java应用服务器：SPECjbb2005 专用基准测试Oracle基准测试SAP基准测试整理课件服务器关键组件及技术17整理课件18服务器关键组件图解18风扇电源网卡硬盘内存PCICPU整理课件19第二章第二章PC服务器关键组件及技术服务器关键组件及技术2.12.1CPUCPU2.22.2内存内存2.

11、32.3硬盘硬盘2.42.4RaidRaid2.52.5PCIPCI2.62.6网卡网卡2.72.7电源电源2.82.8热插拔技术热插拔技术整理课件20内容概要：内容概要：nIntel Xeon CPUIntel Xeon CPU产品线介绍产品线介绍n联想万全服务器联想万全服务器CPUCPU适配表适配表2.1CPU整理课件21Intel Intel Xeon CPUXeon CPU产品线产品线：nXeonXeon（至强）（至强）服务器服务器CPUCPU产品系列；产品系列；rIntel单路多核Xeon CPU：Intel Xeon 3000系列rIntel双路多核Xeon CPU：Intel X

12、eon 5000系列Intle四路多核Xeon CPU：Intel Xeon 7000系列2.1CPUIntel Xeon CPU产品线介绍整理课件 1、 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；NehalemXeon 74002.1CPU09年CPU变化整理课件232.1 Intel Xeon 3000 Sequence Processors E3120E3120X3370X3360X3330X3230X3220E3110E3110Q2 09Q3

13、 09Q1 09Intel Xeon processor 3300 series (Yorkfield)Intel Xeon processor 3200 series (Kentsfield)Intel Xeon processor 3100 series(Wolfdale)W3570W3540W3520W3570W3540W3520Intel Xeon processor 3500 series(NHM-WS 1S Quad Core)Q4 09 Intel Xeon3400processorseries (Lynnfield)Q1 10 Intel Xeon3400processorse

14、ries (Lynnfield) Intel Xeon3400processorseries (Lynnfield)X3380X3380X3370X3360X3330X3230X3220整理课件242.1 Intel Xeon 5000 Sequence Processors Q2 09Q3 09Q1 09Intel Xeon processor 5500 series (Nehalem-EP Quad Core)Intel Xeon processor 5500 series (Nehalem-EP Dual Core)E5506E5504E5502BasicStandardE5540E55

15、30E5520AdvancedX5570X5560X5550WorkstationW5580X5570X5560X5550E5540E5530E5520E5506E5504E5502W5580X5570X5560X5550E5540E5530E5520E5506E5504E5502W5580Q4 09X5570X5560X5550E5540E5530E5520E5506E5504E5502W5580Q1 10X5570X5560X5550E5540E5530E5520E5506E5504E5502W5580Intel Xeon processor 5500 LV series (Nehalem

16、-EP Quad Core)整理课件252.1 Intel Xeon 7000 Sequence Processors Intel Xeonprocessors 7300 series(Tigerton)Intel Xeon processors 7200 series(Dual-Core Tigerton)Intel Xeon processor 7400 series (Dunnington)E7440E7430E7420E7310E7220E7440E7430E7420E7310E7220E7440E7430E7420E7310E72206-CoreSKUs E7450X74606-Co

17、reSKUs E7450X74606-CoreSKUs E7450X7460E7440E7430E7420E7310E72206-CoreSKUs E7450X7460Q2 09Q1 09Q3 09Q4 09Q1 10Nehalem-EXNHM-EX Xeon processor series整理课件26内容概要：内容概要：n服务器内存发展概览服务器内存发展概览n服务器内存的典型技术服务器内存的典型技术nFBDFBD内存介绍内存介绍2.2内存整理课件2.2内存内存发展概览high-speed low-power low-latency low-costDDR200DDR266DDR333PC1

18、33SDRAMPC166SDRAMEDOPC100SDRAMPC66SDRAMDDR400DDRII FBD整理课件服务器内存服务器内存与与PCPC内存内存的区别：的区别：n性能更高性能更高n兼容性更好兼容性更好可靠性更高可靠性更高Buffer（缓存器）（缓存器）Register（寄存器）（寄存器）ECC （错误检查纠正）（错误检查纠正）2.2内存服务器内存的典型技术整理课件Unbuffered2.2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

19、号，保证内存之间的信号同步，提高驱动能力Buffered整理课件Non-ECCNon-ECC2.2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整理课件服务器内存的服务器内存的其他典型技术其他典型技术：nChipkillChipkilln内存镜像内存镜像内存热备内存热备2.2内存服务器内存的典型技术整理课件什么是什么是FBDFBD内存内存？nFullyBuffer-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

20、，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内存介绍整理课件33内容概要：内容概要：n服务器常用硬盘分类服务器常用硬盘分类n评价硬盘的关键参数评价硬盘的关键参数n联想万全服务器硬盘适配表联想万全服务器硬盘适配表2.3硬盘整理课件34服务器常用硬盘可分为：服务器常用硬盘可分为：nSATA： 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。nSCSI：全称为“Small Computer System Interface”（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

21、应用于中、高端服务器和高档工作站 。nSAS：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。nSSD：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整理课件352.3硬盘服务器常用硬盘分类SAS硬盘SATA硬盘SSD硬盘SCSI硬盘整理课件36评价机械硬盘的评价机械硬盘的关键技术参数关键技术参数通通常有：常有：n容量n尺寸n主轴转速n平均寻道时间n数据传输率nMTBF

22、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整理课件37选择硬盘的几点考虑：选择硬盘的几点考虑：n成本成本r同等容量下，SAS硬盘略高于SCSI , SCSI硬盘高于SATA， ATA硬盘被淘汰nMTBFMTBFrSAS硬盘与SCSI相当， SCSI 硬盘高于SATAn可扩展性可扩展性rSAS/SATA扩展能力较强 ，SCSI 扩展能力一般，ATA较差r热插拔rSAS 、SCSI和SATA均支持n性能性能SSD高于SAS，SAS硬盘高于SCSI ， SCSI硬盘高于SATA，SATA高于ATA2.3硬盘评价硬盘的关键参数整理课件机型机型SATASATASCSIS

23、CSI（已退市）（已退市）SASSASSSDSSDT100 G7T168 G6R150T260 G2R512T280 G3/T350 G7R510 G7R520 G7R525 G2R630 G72.3硬盘联想万全服务器硬盘适配表整理课件39内容概要：内容概要：nRaidRaid的基本概念的基本概念nRaidRaid的级别的级别nRaidRaid的实现的实现2.4Raid整理课件40背景背景用户对磁盘系统的五大要求：用户对磁盘系统的五大要求：n速度：提高磁盘I/O存取速度，缩小内存和磁盘的性能差距n安全性：增强数据安全性及容错能力n空间利用率：有效利用磁盘空间nCPU占用率：降低数据I/O对CP

24、U资源的占用n性能：提高计算系统的整体工作性能2.4RaidRaid的基本概念整理课件41什么是什么是RaidRaid? ?nRaidRedundant Array of Independent Disks，独立磁盘冗余阵列nRAID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2.4RaidRaid的基本概念整理课件42RaidRaid技术的技术的三大特点三大特点：n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；n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；n通过镜像或者存储奇偶

25、校验信息的方式，实现对数据的冗余保护2.4RaidRaid的基本概念整理课件43RaidRaid的的级别级别包括：包括：nRaid 0nRaid 1nRaid 3nRaid 5nRaid 10nRaid 30Raid 502.4RaidRaid的级别 Raid 6 Raid 7 Raid 1E Raid 5E Raid 5EE播放视频播放视频整理课件Raid 0Raid 0：n应用Data 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

26、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的级别整理课件Raid 1Raid 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力，这样做的使用效率不高，但是可靠性高；2.4RaidRaid的级别整理课件Raid 3Raid 3：n采用Striping with Dedicated Parity Drive（有特定奇偶校验

27、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；n当单个硬盘失效时，会产生奇偶盘I/O瓶颈效应；n硬盘使用效率是安装几个就减掉一个。2.4RaidRaid的级别3整理课件Raid 5Raid 5：n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；n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）。2.4RaidRaid的级别整理课件Raid 10Ra

28、id 10：2.4RaidRaid的级别Raid 30：整理课件Raid 50Raid 50：2.4RaidRaid的级别整理课件Raid 6Raid 6：nRAID 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)”。n从功能上讲，能实现两颗磁盘掉线容错的，都叫RAID6n目前以不同方式实现RAID6的包括：rIntel（HDS）的P+Q RAID6rNetApp的RAID-DPrHP的RAID5-

29、DP/RAID ADG很多实验室中的原型机也能实现，如：Dual-XOR 等2.4RaidRaid的级别整理课件Raid 1ERaid 1E：nRAID 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的级别整理课件Raid 5ERaid 5E：nRAID 5E是由IBM公司提出的一种私有RAID级别n与RAID

30、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 5E2.4RaidRaid的级别整理课件RaidRaid的实现方法有两种：的实现方法有两种：n软件软件RAIDRAID：用软件的方法来实现：用软件的方法来实现r板载RAID 0、1、1En硬件硬件RAIDRAID ：用专门的控制芯片来完成，控

31、制芯片可以做成：用专门的控制芯片来完成，控制芯片可以做成RAIDRAID卡的形式，也可以集成在主板上。卡的形式，也可以集成在主板上。rROMB(RAID On MotherBoard)，支持RAID 0、1、5等r外插RAID卡，支持RAID 0、1、5等2.4RaidRaid的实现整理课件54内容概要：内容概要：n什么是什么是PCIPCI总线总线? ?nPCIPCI总线发展历程概览总线发展历程概览n什么是什么是PCI-Express?PCI-Express?n各类各类PCIPCI速度大比拼速度大比拼2.6PCI整理课件55什么是什么是PCIPCI总线总线? ?nPCI （Peripheral

32、 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，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?整理课件56PCIPCI总线发展历程概览总线发展历程概览2.6PCIPCI总线发展历程概览?PCIPCI-X 1.0PCI-X 2.0PCI-Express整理课件57什么是什么是PCI-Express?PCI-Express?nPCI Express（以下简称PCI-E

33、）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，PCI-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?x16x1x4x8整理课件582.6PCI各类PCI速度大比拼总线名称位宽（比特）工作频率最高速度备注PCI3233 MHz133 MB/sPCI 1.06433 MHz266 MB/sPCI 2.264

34、66 MHz533 MB/sPCI-X 1.06466 MHz533 MB/s向下兼容，2004年以前为服务器主流64100 MHz800 MB/s64133 MHz1.06 GB/sPCI-X 2.064266 MHz2.1 GB/s2002年7月推出前两个频率的标准规范。11月开始开发PCI-X 1066。64533 MHz4.3 GB/s641066 MHz8.6 GB/sPCI ExpressX 12.5 GHz250 MB/s推出进度稍晚于PCI-X 2.0。X 22.5 GHz500 MB/sX 42.5 GHz1 GB/sX 82.5 GHz2 GB/sX 162.5 GHz4 GB/s速度与PCI-X 533相当。X 322.5 GHz8 GB/s速度与PCI-X 1066相当。整理课件59内容概要：内容概要：n服务器网卡的分类服务器网卡的分类n服务器多网卡技术