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文档简介
1、服务器专业术语 RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写,翻译成中文意思是“独立磁盘冗余阵列”,有时也简称磁盘阵列(Disk Array)。 简单的说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别(RAID Levels)。数据备份的功能是在用户数据一旦发生损坏后,利用备份信息可以使损坏数据得以恢复,从而保障了用户数据的安全性。在用户看起
2、来,组成的磁盘组就像是一个硬盘,用户可以对它进行分区,格式化等等。总之,对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是,磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多,而且可以提供自动数据备份。RAID技术的两大特点:一是速度、二是安全,由于这两项优点,RAID技术早期被应用于高级服务器中的SCSI接口的硬盘系统中,随着近年计算机技术的发展,机的CPU的速度已进入GHz 时代。IDE接口的硬盘也不甘落后,相继推出了ATA66和ATA100硬盘。这就使得RAID技术被应用于中低档甚至个人机上成为可能。RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。
3、0; RAID技术经过不断的发展,现在已拥有了从 RAID 0 到 6 七种基本的RAID 级别。另外,还有一些基本RAID级别的组合形式,如RAID 10(RAID 0与RAID 1的组合),RAID 50(RAID 0与RAID 5的组合)等。不同RAID 级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。但我们最为常用的是下面的几种RAID形式。 (1) RAID 0 (2) RAID 1 (3) RAID 0+1 (4) RAID 3
4、 (5) RAID 5 RAID级别的选择有三个主要因素:可用性(数据冗余)、性能和成本。如果不要求可用性,选择RAID0以获得最佳性能。如果可用性和性能是重要的而成本不是一个主要因素,则根据硬盘数量选择RAID 1。如果可用性、成本和性能都同样重要,则根据一般的数据传输和硬盘的数量选择RAID、RAID。 热插拔(hot-plugging或Hot Swap)功能就是允许用户在不关闭系统,不切断电源的情况下取出和更换损坏的硬盘、电源或板卡等部件,从而提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展
5、性和灵活性等,例如一些面向高端应用的磁盘镜像系统都可以提供磁盘的热插拔功能。 具体用学术的说法就是:热替换(Hot replacement)、热添加(hot expansion)和热升级(hot upgrade),而热插拔最早出现在服务器领域,是为了提高服务器可用性而提出的,在我们平时用的电脑中一般都有USB接口,这种接口就能够实现热插拔。如果没有热插拔功能,即使磁盘损坏不会造成数据的丢失,用户仍然需要暂时关闭系统,以便能够对硬盘进行更换,而使用热插拔技术只要简单的打开连接开关或者转动手柄就可以直接取出硬盘,而系统仍然可以不间断地正常运行。
6、60; 实现热插拔需要有以下几个方面支持:总线电气特性、主板BIOS、操作系统和设备驱动。那么我们只要确定环境符合以上特定的环境,就可以实现热插拔。目前的系统总线支持部分热插拔技术,特别是从586时代开始,系统总线都增加了外部总线 的扩展,因此这方面我们的顾虑可以消除。从1997年开始,新的BIOS中增加了即插即用功能的支持,虽然这种即插即用的支持并不代表完全的热插拔支持,仅支持热添加和热替换,但这是我们热插拔中使用最多的技术了,所以主板BIOS这个问题也可以克服了。在操作系统方面,从Windows95开始就开始支持即插即用,但对于热插拔支持却很有限,直到NT 4.0开始,微软开始
7、注意到NT操作系统将针对服务器领域,而这个领域中热插拔是很关键的一个技术,所以操作系统中就增加了完全的热插拔支持,并且这个特性一直延续到基NT技术的Windows 2000/XP操作系统,因此只要使用NT4.0以上的操作系统,热插拔方面操作系统就提供了完备的支持。驱动方面,目前针对Windows NT,Novell的Netware,SCO UNIX的驱动都把热插拔功能整合了进去,只要选择针对以上操作系统的驱动,实现热插拔的最后一个要素就具备了。 通常来说,一个完整的热插拔系统包括热插拔系统的硬件,支持热插拔的软件和操作系统,支持热插拔的设备驱动程序和支持热插
8、拔的用户接口。见下图。 我们知道,在普通电脑里,USB(通用串行总线)接口设备和IEEE 1394接口设备等都可以实现热插拔,而在服务器里可实现热插拔的部件主要有硬盘、CPU、内存、电源、风扇、PCI适配器、网卡等。购买服务器时一定要注意哪些部件能够实现热插拔,这对以后的工作至关重要。 RISC即"精简指令集计算机"。它是针对传统处理器指令系统的缺陷提出来的,传统处理器(如Intel体系)的指令系统越来越复杂,不仅导致处理器研制周期变长,而且还有难以调试、难以维护等一些自身无法克服的困难。 RISC把着
9、眼点放在如何使处理器的结构更加简单合理及提高运算速度上。它优先选取使用频率最高的简单指令(一般只有50米),避免使用复杂指令,一般将指令长度固定为32位,且多数为单周期指令。指令格式和寻址方式、种类减少,缩短了译码时间,压缩了机器周期。内部以硬布线控制逻辑为主,不用或少用微码控制等,这些措施大大提高了RISC处理器的运算速度。K6处理器的内核就是RISC超标准量体系结构。MultiProcessins System即多处理器系统。SMP是构成MPS的一种技术。 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
10、,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: (1)ECC 在普通的内存上,常常使用一种技术,即Parity,同位检查码(Parity check codes)被广泛地使用在侦错码(error detectioncodes)上,它们增加一个检查位给每个资料的字元(或字节),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Byte有错误时,并不能确定错误在哪一
11、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”,从这个名称我们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,这些错误纠正之后计算机才能正确执行下面的任务,确保服务器的正常运行。之所以说它并不是一种内存型号,那是因为并不是一种影响内存结构和存储速度的技术,
12、它可以应用到不同的内存类型之中,就象前讲到的“奇偶校正”内存,它也不是一种内存,最开始应用这种技术的是EDO内存,现在的SD也有应用,而ECC内存主要是从SD内存开始得到广泛应用,而新的DDR、RDRAM也有相应的应用,目前主流的ECC内存其实是一种SD内存。 (2)Chipkill Chipkill技术是IBM公司为了解决目前服务器内存中ECC技术的不足而开发的,是一种新的ECC内存保护标准。我们知道ECC内存只能同时检测和纠正单一比特错误,但如果同时检测出两个以上比特的数据有错误,则一般无能为力。目前ECC技术之所以在
13、服务器内存中广泛采用,一则是因为在这以前其它新的内存技术还不成熟,再则在目前的服务器中系统速度还是很高,在这种频率上一般来说同时出现多比特错误的现象很少发生,正因为这样才使得ECC技术得到了充分地认可和应用,使得ECC内存技术成为几乎所有服务器上的内存标准。 但随着基于Intel处理器架构的服务器的CPU性能在以几何级的倍数提高,而硬盘驱动器的性能同期只提高了少数的倍数,因此为了获得足够的性能,服务器需要大量的内存来临时保存CPU上需要读取的数据,这样大的数据访问量就导致单一内存芯片上每次访问时通常要提供4(32位)或8(64位)比特以上的数据,一次性读取这
14、么多数据,出现多位数据错误的可能性会大大地提高,而ECC又不能纠正双比特以上的错误,这样就很可能造成全部比特数据的丢失,系统就很快崩溃了。IBM的Chipkill技术是利用内存的子结构方法来解决这一难题。内存子系统的设计原理是这样的,单一芯片,无论数据宽度是多少,只对于一个给定的ECC识别码,它的影响最多为一比特。举个例子来说明的就是,如果使用4比特宽的DRAM,4比特中的每一位的奇偶性将分别组成不同的ECC识别码,这个ECC识别码是用单独一个数据位来保存的,也就是说保存在不同的内存空间地址。因此,即使整个内存芯片出了故障,每个ECC识别码也将最多出现一比特坏数据,而这种情况完全可以通过ECC
15、逻辑修复,从而保证内存子系统的容错性,保证了服务器在出现故障时,有强大的自我恢复能力。采用这种内存技术的内存可以同时检查并修复4个错误数据位,服务器的可靠性和稳定得到了更加充分的保障。 (3)Register Register即寄存器或目录寄存器,在内存上的作用我们可以把它理解成书的目录,有了它,当内存接到读写指令时,会先检索此目录,然后再进行读写操作,这将大大提高服务器内存工作效率。带有Register的内存一定带Buffer(缓冲),并且目前能见到的Register内存也都具有ECC功能,其主要应用在中高端服务器及图形
16、工作站上,如IBM Netfinity 5000。 服务器内存典型类型 目前服务器常用的内存有SDRAM和DDR两种内存。 (1)SDRAM (2)DDR SDRAM (3)DDR2 SDRAM 以下是SDRAM和DDR SDRAM的对比图表: 由于服务器内存在各种技术上相对兼容机来说要严格得多,它强调的不仅是内存的速度,而是它的内在纠错技术能力
17、和稳定性。所以在外频上目前来说只能是紧跟兼容机或普通台式内存之后。目前台式机的外频一般来说已到了150MHz以上的时代,但133外频仍是主流。而服务器由于受到整个配件外频和高稳定性的要求制约,主流外频还是100MHz,但133MHz外频已逐步在各档次服务器中推行,在选购服务器时当然最好选择133MHz外频的了!内存、其它配件也一样,要尽量同步进行,否则就会影响整个服务器的性能。目前主要的服务器内存品牌主要有Kingmax、kinghorse、现代、三星、kingstone、IBM、VIKING、NEC等,但主要以前面几种在市面上较为常见,而且质量也能得到较好的保障。
18、160; I2O,是英文“Intelligent Input & output”的缩写,中文意思是“智能输入输出”, 它是用于智能I/O系统的标准接口。 由于PC服务器的I/O体系源于单用户的PC台式机,而不是为处理大吞吐量任务的专用服务器而设计的,一旦成为网络中心设备后,数据传输量大大增加,因而I/O数据传输经常会成为整个系统的瓶颈。I2O智能输入/输出技术把任务分配给智能I/O系统,在这些子系统中,专用的I/O处理器将负责中断处理、缓冲存取以及数据传输等烦琐任务,这样系统的吞吐能力就得到了提高,服务器的主处理器也能被解放出来去处理更为重要的任务。
19、因此,依据I2O技术规范实现的PC服务器在硬件规模不变的情况下能处理更多的任务,作为中小型网络核心的低端PC服务器可以从中获得更多的性能提高。 它能够在不同的操作系统和软件版本下工作,旨在满足更高的I/O吞吐量需求。I2O允许服务请求从PCI上的一个设备进入,而无需通过主处理器。I2O主机处理器将识别该服务请求并在本地进行处理。当主处理器正在执行其它任务时,它还允许服务请求在I20处理器处进行排队。 降低主处理器的工作负载,从而提高系统性能 增强I/O吞吐能力
20、160; 提供一个标准的I/O设备接口 减少外围设备所需的驱动程序数量。 服务器管理软件是一套控制服务器工作运行、处理硬件、操作系统及应用软件等不同层级的软件管理及升级和系统的资源管理、性能维护和监控配置的程序。服务器管理软件是构建于工业标准之上,并具备易于使用的设计。通过互联网有效拓展现有企业级或工作组管理环境,使用丰富的安全性能来访问和管理物理分散的IT设备。 IT管理员可以观察远程系统硬件配置的细节,并监控关键部件如处理器、硬盘驱动器、内存的使用情况和性能表现。通过可选择的附加产品
21、扩展服务器管理、部署和软件分发。所有这些工具与管理软件平滑集成,提供兼容的服务以及单点管理功能,同时发挥管理软件的监控、日程安排、告警、事件管理和群组管理功能。 服务器的管理手段:即基于硬件的管理工具、网络操作系统的附加管理功能以及第三方的系统管理软件。 例如戴尔的OpeManage 4,微软的Microsoft System Management Server(SMS),IBM Director,IBM Tivoli,HP Openview,浪潮的LCSMS等。第三方软件如Veritas公司的OpForce 3.0 和T
22、urbolinux公司的Linux服务器芾砣砑取?/P> 服务器硬盘,顾名思义,就是服务器上使用的硬盘(Hard Disk)。如果说服务器是网络数据的核心,那么服务器硬盘就是这个核心的数据仓库,所有的软件和用户数据都存储在这里。对用户来说,储存在服务器上的硬盘数据是最宝贵的,因此硬盘的可靠性是非常重要的。为了使硬盘能够适应大数据量、超长工作时间的工作环境,服务器一般采用高速、稳定、安全的SCSI硬盘。 现在的硬盘从接口方面分,可分为IDE硬盘与SCSI硬盘(目前还有一些支持PCMCIA接口、IEEE 1394接口、
23、SATA接口、USB接口和FCAL(FibreChannelArbitrated Loop)光纤通道接口的产品,但相对来说非常少);IDE硬盘即我们日常所用的硬盘,它由于价格便宜而性能也不差,因此在PC上得到了广泛的应用,目前个人电脑上使用的硬盘绝大多数均为此类型硬盘。另一类硬盘就是SCSI硬盘了(SCSI即Small Computer System Interface小型计算机系统接口),由于其性能好,因此在服务器上普遍均采用此类硬盘产品,但同时它的价格也不菲,所以在普通PC上不常看到SCSI的踪影。 同普通PC机的硬盘相比,服务器上使用的硬盘具有如下四个
24、特点。 1、速度快 服务器使用的硬盘转速快,可以达到每分钟7200或10000转,甚至更高;它还配置了较大(一般为2MB或4MB)的回写式缓存;平均访问时间比较短;外部传输率和内部传输率更高,采用Ultra Wide SCSI、Ultra2 Wide SCSI、Ultra160 SCSI、Ultra320 SCSI等标准的SCSI硬盘,每秒的数据传输率分别可以达到40MB、80MB、160MB、320MB。 2、可靠性高 因为服务器硬盘几乎是24小时不
25、停地运转,承受着巨大的工作量。可以说,硬盘如果出了问题,后果不堪设想。所以,现在的硬盘都采用了S.M.A.R.T技术(自监测、分析和报告技术),同时硬盘厂商都采用了各自独有的先进技术来保证数据的安全。为了避免意外的损失,服务器硬盘一般都能承受300G到1000G的冲击力。 3、多使用SCSI接口 多数服务器采用了数据吞吐量大、CPU占有率极低的SCSI硬盘。SCSI硬盘必须通过SCSI接口才能使用,有的服务器主板集成了SCSI接口,有的安有专用的SCSI接口卡,一块SCSI接口卡可以接7个SCSI设备,这是IDE接口所不能
26、比拟的。 4、可支持热插拔 热插拔(Hot Swap)是一些服务器支持的硬盘安装方式,可以在服务器不停机的情况下,拔出或插入一块硬盘,操作系统自动识别硬盘的改动。这种技术对于24小时不间断运行的服务器来说,是非常必要的。 我们衡量一款服务器硬盘的性能时,主要应该参看以下指标: 主轴转速 主轴转速是一个在硬盘的所有指标中除了容量之外,最应该引人注目的性能参数,也是决定硬盘内部传输速度和持续传输速度的第一决定因素。如
27、今硬盘的转速多为5400rpm、7200rpm、10000rpm和15000rpm。从目前的情况来看,10000rpm的SCSI硬盘具有性价比叩挠攀疲悄壳坝才痰闹髁鳎?200rpm及其以下级别的硬盘在逐步淡出硬盘市场。 内部传输率 内部传输率的高低才是评价一个硬盘整体性能的决定性因素。硬盘数据传输率分为内外部传输率;通常称外部传输率也为突发数据传输率(Burstdata Transfer Rate)或接口传输率,指从硬盘的缓存中向外输出数据的速度,目前采用Ultra 160 SCSI技术的外部传输率已经达到了160MB/
28、s;内部传输率也称最大或最小持续传输率(Sustained Transfer Rate),是指硬盘在盘片上读写数据的速度,现在的主流硬盘大多在30MB/s到60MB/s之间。由于硬盘的内部传输率要小于外部传输率,所以只有内部传输率才可以作为衡量硬盘性能的真正标准。 单碟容量 除了对于容量增长的贡献之外,单碟容量的另一个重要意义在于提升硬盘的数据传输速度。单碟容量的提高得益于磁道数的增加和磁道内线性磁密度的增加。磁道数的增加对于减少磁头的寻道时间大有好处,因为磁片的半径是固定的,磁道数的增加意味着磁道间距离的缩短,而磁头从
29、一个磁道转移到另一个磁道所需的就位时间就会缩短。这将有助于随机数据传输速度的提高。而磁道内线性磁密度的增长则和硬盘的持续数据传输速度有着直接的联系。磁道内线性密度的增加使得每个磁道内可以存储更多的数据,从而在碟片的每个圆周运动中有更多的数据被从磁头读至硬盘的缓冲区里。 平均寻道时间 平均寻道时间是指磁头移动到数据所在磁道需要的时间,这是衡量硬盘机械性能的重要指标,一般在3ms13ms之间,建议平均寻道时间大于8ms的SCSI硬盘不要考虑。平均寻道时间和平均潜伏时间(完全由转速决定)一起决定了硬盘磁头找到数据所在的簇的时
30、间。该时间直接影响着硬盘的随机数据传输速度。 缓存 提高硬盘高速缓存的容量也是一条提高硬盘整体性能的捷径。因为硬盘的内部数据传输速度和外部传输速度不同。因此需要缓存来做一个速度适配器。缓存的大小对于硬盘的持续数据传输速度有着极大的影响。它的容量有512KB、2MB、4MB,甚至8MB或16MB,对于视频捕捉、影像编辑等要求大量磁盘输入/输出的工作,大的硬盘缓存是非常理想的选择。 由于SCSI具有CPU占用率低,多任务并发操作效率高,连接设备多,连接距离长等优点,对于大多数的服务器应用
31、,建议采用SCSI硬盘,并采用最新的Ultra160 SCSI控制器;对于低端的小型服务器应用,可以采用最新的IDE硬盘和控制器。确定了硬盘的接口和类型后,就要重点考察上面提到的影响硬盘性能的技术指标,根据转速、单碟容量、平均寻道时间、缓存等因素,并结合资金预算,选定性价比最合适的硬盘方案。在具体的应用中,首先应选用寿命长、故障率低的硬盘,山档凸收铣鱿值募嘎屎痛问馇兜接才痰腗TBF(平均无故障时间)和数据保护技术,MTBF值越大越好,如浪潮英信服务器采用的硬盘的MTBF值一般超过120万小时,而硬盘所共有的S.M.A.R.T.(自监测、分析、报告技术)以及类似技术,如seagate和IBM的D
32、ST(驱动器自我检测)和DFT(驱动器健康检测),对于保存在硬盘中数据的安全性有着重要意义。 目前,主流的服务器硬盘厂商主要有seagate(希捷)、IBM等。 SMP的全称是"对称多处理"(Symmetrical Multi-Processing)技术,是指在一个计算机上汇集了一组处理器(多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,一台电脑不再由单个CPU组成,而同时由多个处理器运行操
33、作系统的单一复本,并共享内存和一台计算机的其他资源。虽然同时使用多个CPU,但是从管理的角度来看,它们的表现就像一台单机一样。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。 我们平时所说的双CPU系统,实际上是对称多处理系统中最常见的一种,通常称为"2路对称多处理",它在普通的商业、家庭应用之中并没有太多实际用途,但在专业制作,如3DMax Studio、P
34、hotoshop等软件应用中获得了非常良好的性能表现,是组建廉价工作站的良好伙伴。随着用户应用水平的提高,只使用单个的处理器确实已经很难满足实际应用的需求,因而各服务器厂商纷纷通过采用对称多处理系统来解决这一矛盾。在国内市场上这类机型的处理器一般以4个或8个为主,有少数是16个处理器。但是一般来讲,SMP结构的机器可扩展性较差,很难做到100个以上多处理器,常规的一般是8个到16个,不过这对于多数的用户来说已经够用了。这种机器的好处在于它的使用方式和微机或工作站的区别不大,编程的变化相对来说比较小,原来用微机工作站编写的程序如果要移植到SMP机器上使用,改动起来也相对比较容易。SMP结构的机型
35、可用性比较差。因为4个或8个处理器共享一个操作系统和一个存储器,一旦操作系统出现了问题,整个机器就完全瘫痪掉了。而且由于这个机器的可扩展性较差,不容易保护用户的投资。但是这类机型技术比较成熟,相应的软件也比较多,因此现在国内市场上推出的并行机大量都是这一种。PC服务器中最常见的对称多处理系统通常采用2路、4路、6路或8路处理器。目前UNIX服务器可支持最多64个CPU的系统,如Sun公司的产品Enterprise 10000。SMP系统中最关键的技术是如何更好地解决多个处理器的相互通讯和协调问题。 要组建SMP系统,首先最关键的一点就是需要合适的CPU相配合
36、。我们平时看到的CPU都是单颗使用,所以看不出来它们有什么区别,但是,实际上,支持SMP功能并不是没有条件的,随意拿几块CPU来就可以建立多处理系统那简直是天方夜谈。要实现SMP功能,我们使用的CPU必须具备以下要求: 1、CPU内部必须内置APIC(Advanced Programmable Interrupt Controllers)单元。Intel 多处理规范的核心就是高级可编程中断控制器(Advanced Programmable Interrupt Controllers-APICs)的使用。CPU通过彼此发送中断来完成它们之间的通信。通过给中断
37、附加动作(actions),不同的CPU可以在某种程度上彼此进行控制。每个CPU有自己的APIC(成为那个CPU的本地APIC),并且还有一个I/O APIC来处理由I/O设备引起的中断,这个I/O APIC是安装在主板上的,但每个CPU上的APIC则不可或缺,否则将无法处理多CPU之间的中断协调。 2、相同的产品型号,同样类型的CPU核心。例如,虽然Athlon和Pentium III各自都内置有APIC单元,想要让它们一起建立SMP系统是不可能的,当然,即使是Celeron和Pentium III,那样的可能性也为0,甚至Coppermine核心的Pen
38、tium III和Tualatin的Pentium III也不能建立SMP系统-这是因为他们的运行指令不完全相同,APIC中断协调差异也很大。 3、完全相同的运行频率。如果要建立双Pentium III系统,必须两颗866MHz或者两颗1000MHz处理器,不可以用一颗866MHz,另一颗1000MHz来组建,否则系统将无法正常点亮。 4、尽可能保持相同的产品序列编号。即使是同样核心的相同频率处理器,由于生产批次不同也会造成不可思议的问题。两个生产批次的CPU作为双处理器运行的时候,有可能会发生一颗CPU负担过高,而另一颗
39、负担很少的情况,无法发挥最大性能,更糟糕的是可能导致死机,因此,应该尽可能选择同一批生产的处理器来组建SMP系统。应急管理端口,英文缩写为EMP,全称是“Emergency Management Port”,是服务器主板上所带的一个用于远程管理服务器的接口。远程控制机可以通过Modem(调制解调器)与服务器相连,控制软件安装于控制机上。远程控制机通过EMP Console控制界面可以对服务器进行下列工作: A.打开或关闭服务器的电源。 B.重新设置服务器,甚至包括主板BIOS和CMOS的参数。
40、60; C.监测服务器内部情况:如温度、电压、风扇情况等。 以上功能可以使技术支持人员在远地通过Modem(调制解调器)和电话线及时解决服务器的许多硬件故障。这是一种很好的实现快速服务和节省维护费用的技术手段。 顾名思义,服务器电源就是指使用在服务器上的电源(POWER),它和PC(个人电脑)电源一样,都是一种开关电源。 服务器电源按照标准可以分为ATX电源和SSI电源两种。ATX标准使用较为普遍,主要用于台式机、工作站和低端服务器;而SSI标准是随着服务器技术的发展而产生的,适用于各种
41、档次的服务器。 ATX标准 ATX标准是Intel在1997年推出的一个规范,输出功率一般在125瓦350瓦之间。ATX电源通常采用20Pin(20针)的双排长方形插座给主板供电。随着Intel推出Pentium4处理器,电源规范也由ATX修改为ATX12V,和ATX电源相比,ATX12V电源主要增加了一个4Pin的12V电源输出端,以便更好地满足Pentium4的供电要求(2GHz主频的P4功耗达到52.4瓦)。 SSI标准
42、 SSI(Server System Infrastructure)规范是Intel联合一些主要的IA架构服务器生产商推出的新型服务器电源规范,SSI规范的推出是为了规范服务器电源技术,降低开发成本,延长服务器的使用寿命而制定的,主要包括服务器电源规格、背板系统规格、服务器机箱系统规格和散热系统规格。 根据使用的环境和规模的不同,SSI规范又可以分为TPS、EPS、MPS、DPS四种子规范。 EPS规范(Entry Power Supply Specification):主要为单电源供电
43、的中低端服务器设计,设计中秉承了ATX电源的基本规格,但在电性能指标上存在一些差异。它适用于额定功率在300瓦400瓦的电源,独立使用,不用于冗余方式。后来该规范发展到EPS12V(Version2.0),适用的额定功率达到450瓦650瓦,它和ATX12V电源最直观的区别在于提供了24Pin的主板电源接口和8Pin的CPU电源接口。联想万全2200C/2400C就采用了EPS标准的电源,输出功率为300W,该电源输入电压宽范围为90264V,功率因数大于0.95,由于选用了高规格的元器件,它的平均无故障时间(MTBF)大于150000小时。 TPS规范(T
44、hin Power Supply Specification):适用于180瓦275瓦的系统,具有PFC(功率因数校正)、自动负载电流分配功能。电源系统最多可以实现4组电源并联冗余工作,由系统提供风扇散热。TPS电源对热插拔和电流均衡分配要求较高,它可用于N+1冗余工作,有冗余保护功能。 MPS规范(Midrange Power Supply Specification):这种电源被定义为针对4路以上CPU的高端服务器系统。MPS电源适用于额定功率在375瓦450瓦的电源,可单独使用,也可冗余使用。它具有PFC、自动负载电流分配等功能。采用这种电源元件电压、
45、电流规格设计和半导体、电容、电感等器件工作温度的设计裕量超过15%。在环境温度25度以上、最大负载、冗余工作方式下MTBF可到150000小时。 DPS规范(Distributed Power Supply Specification):电源是单48V直流电压输出的供电系统,提供的最小功率为800瓦,输出为+48V和+12VSB。DPS电源采用二次供电方式,输入交流电经过AC-DC转换电路后输出48V直流电,48VDC再经过DC-DC转换电路输出负载需要的+5V、+12V、+3.3V直流电。制定这一规范主要是为简化电信用户的供电方式,便于机房供电,使IA服务
46、器电源与电信所采用的电源系统接轨。 虽然目前服务器电源存在ATX和SSI两种标准,但是随着SSI标准的更加规范化,SSI规范更能适合服务器的发展,以后的服务器电源也必将采用SSI规范。SSI规范有利于推动IA服务器的发展,将来可支持的CPU主频会越来越高,功耗将越来越大,硬盘容量和转速等也越来越大,可外挂高速设备越来越多。为了减少发热和节能,未来SSI服务器电源将朝着低压化、大功率化、高密度、高效率、分布式化等方向发展。服务器采用的配件相当多,支持的CPU可以达到4路甚至更多,挂载的硬盘能够达到410块不等,内存容量也可以扩展到10GB之多,这些配件都是消
47、耗能量的大户,比如中高端工业标准服务器采用的是Xeon(至强)处理器,其功耗已经达到80多瓦特(W),而每块SCSI硬盘消耗的功率也在10瓦特(W)以上,所以服务器系统所需要的功率远远高于PC,一般PC只要200瓦电源就足够了,而服务器则需要300瓦以上直至上千瓦的大功率电源。在实际选择中,不同的应用对服务器电源的要求不同,像电信、证券和金融这样的行业,强调数据的安全性和系统的稳定性,因而服务器电源要具有很高的可靠性。目前高端服务器多采用冗余电源技术,它具有均流、故障切换等功能,可以有效避免电源故障对系统的影响,实现24×7的不停顿运行。冗余电源较为常见的是N+1冗余,可以保证一个电
48、源发生故障的情况下系统不会瘫痪(同时出现两个以上电源故障的概率非常小)。冗余电源通常和热插拔技术配合,即热插拔冗余电源,它可以在系统运行时拔下出现故障的电源并换上一个完好的电源,从而大大提高了服务器系统的稳定性和可靠性。 在购买服务器时要注意一下本机电源,起码应该关注如下两点: 1.电源的品质,包括输出功率、效率、纹波噪音、时序、保护电路等指标是否达标或者满足需要; 2.注意电源生产厂家的信誉、规模和支持力度,信誉比较好、规模较大、支持及时的厂家,比如台达、全汉、新巨等等,一般质量较可靠
49、,在性价比方面也会好很多。选购时具体可参考以下指标: 功率的选择:市场上常见的是300W和400W两种,对于个人用户来说选用300W的已经够用,而对于服务器来说,因为要面临升级以及不断增加的磁盘阵列,就需要更大的功率支持它,为此使用400W电源应该是比较合适的。 安规认证:只有严格地考虑到产品品质、消费者的安全、健康等因素,对产品按不同的标准进行严格的检测,才能通过国际合格认证,安规认证是我们选购电源的重要指标,这应该是我们选择电源时最重要的一点。因为它关系着我们的安全和健康。不好的电源噪声很大,对人的身体有影响。在这方面
50、省下几百块钱是得不偿失的。现在的电源都要求通过3C认证。(3C认证是"中国国家强制性产品认证(China Compulsory Cerlification)"的简称。实际上是将CCEE(中国电子电工产品安全认证)、CCIB(中国进口电子产品安全认证)、EMC(电磁兼容性认证)三证合一,在2003年月日后强制执行3C认证。) 电压保持时间:对于这个参数主要是考虑UPS的问题,一般的电源都能满足需要,但是如果UPS质量不可靠的话,最好选一个电压保持时间长的电源。 冗余电源选择:这主要针对对系统稳定性要求比较
51、高的服务器,冗余一般有二重冗余和三重冗余。 对主板的支持:这个因素看起来不重要,在家用PC也很少见,但在服务器中却存在这种现象,因此在选购时也要注意。 网卡,又称网络适配器或网络接口卡(NIC),英文名为Network Interface Card。在网络中,如果有一台计算机没有网卡,那么这台计算机将不能和其他计算机通信,它将得不到服务器所提供的任何服务了。当然如果服务器没有网卡,就称不上服务器了,所以说网卡是服务器必备的设备,就像普通PC(个人电脑)要配处理器一样。平时我们所见到的PC机上的网卡主要是将PC机和LAN(局
52、域网)相连接,而服务器网卡,一般是用于服务器与交换机等网络设备之间的连接。 一般服务器网卡具有如下特点: 网卡数量多 普通PC接入局域网或因特网时,一般情况下只要一块网卡就足够了。而为了满足服务器在网络方面的需要,服务器一般需要两块网卡或是更多的网卡。如AblestNet的X5DP8服务器主板上面内置了Intel的82546EM 1000Mbps自适应网卡芯片,这款芯片可以向下兼容10Mbps、100Mbps的端口。 数据传输速度快
53、60; 目前,大约有80%的网络是采用以太网技术的,现在我们最常见到的是以太网网卡。按网卡所支持带宽的不同可分为10Mbps网卡、100Mbps网卡、10/100Mbps自适应以太网卡、1000Mbps网卡等几种。10Mbps网卡已逐渐退出历史舞台,而100Mbps网卡与10/100bps自适应网卡目前是普通PC上常用的以太网网卡。对于大数据流量网络来说,服务器应该采用千兆以太网网卡,这样才能提供高速的网络连接能力。谈到千兆以太网网卡,我们就不得不说一下新一代的PCI总线PCI-X,它可为千兆以太网网卡、基于Ultra SCSI320的磁盘阵列控制器等高数据吞吐量的设备提供足够高的
54、带宽。由于服务器的PCI网络适配器一般都具备相当大的数据吞吐量,旧式的32bit、33MHz的PCI插槽已经无法为那些PCI网络适配器提供足够高的带宽了。而PCI-X可以提供相对于旧式32bit、33MHz PCI总线8倍高的带宽,这样就可以满足服务器网络适配器的数据吞吐量的要求了。如果主板中已经集成了两块100Mbps的以太网网卡,我们可以在BIOS中屏蔽掉板载网卡,然后在PCI-X插槽中安装千兆以太网适配器,这样就能有效地增加网络带宽,大大提高整个网络的数据传输速率。AblestNet的服务器系统都基本上所有的Xeon级系统都提供了PCI-X。 CPU占
55、用率低 由于一台服务器可能要支持几百台客户机,并且还要不停地运行,因此对服务器网络性能的要求就比较高了。而服务器与普通PC工作站的最大不同在于,普通PC工作站CPU的空闲时间比较多,只有在工作站工作时才比较忙。而服务器的CPU则是不停地工作,处理着大量的数据。如果一台服务器CPU的大部分时间都在为网卡提供数据响应,势必会影响服务器对其它任务的处理速度。所以说,较低的CPU占用率对于服务器网卡来说是非常重要的。服务器专用网卡具有特殊的网络控制芯片,它可以从主CPU中接管许多网络任务,使主CPU集中“精力”运行网络操作和应用程序,当然服务器的服务性能也就不会再
56、受影响了。 安全性能高 服务器不但需要有强悍的服务性能,同样也要具有绝对放心的安全措施。在实际应用中,无论是网线断了、集线器或交换机端口坏了,还是网卡坏了都会造成连接中断,当然后果是不堪设想的。影响服务器正常运行的因素很多,其中与外界直接相通的网卡就是其中很重要的一个环节。为此,许多网络硬件厂商都推出了各自的具有容错功能的服务器网卡。例如Intel推出了三种容错服务器网卡,它们分别采用了Adapter Fault olerance(AFT,网卡出错冗余)、Adapter Load Balancing(ALB,网卡负载平衡
57、)、Fast Ether Channel(FEC,快速以太网通道)技术。AFT技术是在服务器和交换机之间建立冗余连接,即在服务器上安装两块网卡,一块为主网卡,另一块作为备用网卡,然后用两根网线将两块网卡都连到交换机上。在服务器和交换机之间建立主连接和备用连接。一旦主连接因为数据线损坏或网络传输中断连接失败,备用连接会在几秒钟内自动顶替主连接的工作,通常网络用户不会觉察到任何变化。这样一来就避免了因一条线路发生故障而造成整个网络瘫痪,可以极大地提高网络的安全性和可靠性。ALB是让服务器能够更多更快传输数据的一种简单易行的好方法。这项新技术是通过在多块网卡之间平衡数据流量的方法来增加吞吐量,每增加
58、一块网卡,就增宽100Mbps通道。另外,ALB还具有AFT同样的容错功能,一旦其中一条链路失效,其他链路仍可保障网络的连接。当服务器网卡成为网络瓶颈时,ALB技术无须划分网段,网络管理员只需在服务器上安装两块具有ALB功能的网卡,并把它门配置成ALB状态,便可迅速、简便地解决瓶颈问题。FEC是Cisco公司针对Web浏览及Intranet等对吞吐量要求较大的应用而开发的一种增大带宽的技术。FEC同时也为进行重要应用的客户/服务器网络提供高可靠性和高速度。AFT、ALB、FEC用的是同一个驱动程序,一个网卡组只能采用一种设置。系统采用何种技术要视具体情况而定。
59、; 外频是CPU乃至整个计算机系统的基准频率,单位是MHz(兆赫兹)。在早期的电脑中,内存与主板之间的同步运行的速度等于外频,在这种方式下,可以理解为CPU外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。对于目前的计算机系统来说,两者完全可以不相同,但是外频的意义仍然存在,计算机系统中大多数的频率都是在外频的基础上,乘以一定的倍数来实现,这个倍数可以是大于1的,也可以是小于1的。 说到处理器外频,就要提到与之密切相关的两个概念:倍频与主频,主频就是CPU的时钟频率;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。
60、 在486之前,CPU的主频还处于一个较低的阶段,CPU的主频一般都等于外频。而在486出现以后,由于CPU工作频率不断提高,而PC机的一些其他设备(如插卡、硬盘等)却受到工艺的限制,不能承受更高的频率,因此限制了CPU频率的进一步提高。因此出现了倍频技术,该技术能够使CPU内部工作频率变为外部频率的倍数,从而通过提升倍频而达到提升主频的目的。倍频技术就是使外部设备可以工作在一个较低外频上,而CPU主频是外频的倍数。 在Pentium时代,CPU的外频一般是60/66MHz,从Pentium 350开始,CPU外频提高到100MHz,
61、目前CPU外频已经达到了200MHz。由于正常情况下外频和内存总线频率相同,所以当CPU外频提高后,与内存之间的交换速度也相应得到了提高,对提高电脑整体运行速度影响较大。 外频与前端总线(FSB)频率很容易被混为一谈。前端总线的速度指的是CPU和北桥芯片间总线的速度,更实质性的表示了CPU和外界数据传输的速度。而外频的概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的,也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一万万次,它更多的影响了PCI及其他总线的频率。之所以前端总线与外频这两个概念容易混淆,主要的原因是在以前的很长一段时间里(主要是在Pentium
62、 4出现之前和刚出现Pentium 4时),前端总线频率与外频是相同的,因此往往直接称前端总线为外频,最终造成这样的误会。随着计算机技术的发展,人们发现前端总线频率需要高于外频,因此采用了QDR(Quad Date Rate)技术,或者其他类似的技术实现这个目的。这些技术的原理类似于AGP的2X或者4X,它们使得前端总线的频率成为外频的2倍、4倍甚至更高,从此之后前端总线和外频的区别才开始被人们重视起来。 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
63、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。即高速缓冲存储器,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
64、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。 处理器缓存的基本思想是用少量的SRAM作为CPU与DRAM存储系统之间的缓冲区,即Cache系统。80486以及更高档微处理器的一个显著特点是处理器芯片内集成了SRAM作为Cache,由于这些Cache装在芯片内,因此称为片内Cache。486芯片内Cache的容量通常为8K。高档芯片如Pentium为16KB,Power PC可达32KB。Pentium微处理器进一步改进片内Cache,采用数据和双通道Cache技术,相对而言,片内Cache的容量不大,但是非常灵活、方便,极大地提高了微处理器的性能。片内Cache也称为一级Cache。由于486,586等高档处理器的时钟频率很高,一旦出现一级Cache未命中的情况,性能将明显恶化。在这种情况下采用的办法是在处理器芯片之外再加Cache,称为二级Cache。二级Cache实际上是CPU和主存之间的真正缓冲。由于系统板上的响应时间远低于CPU的速度,如果没有二级Cache就不可能达到486,586等高档处理器的理想速度。二级Cache的容量通常应比一级Cache大一个数量级以上。在系统设置中,常要求用户确定二级Cache是否安
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