第二讲.服务器基础介绍

1、1服务器相关技术介绍服务器相关技术介绍2服务器的主要性能特点 l服务器英文名称为“Server”， 指的是在网络环境中为客户机（Client）提供各种服务的、特殊的专用计算机 在网络中，服务器承担着数据的存储、转发、发布等关键任务，是各类基于客户机服务器（CS）模式或B/S模式网络中不可或缺的重要组成部分。 3服务器与普通PC的区别l硬件体系结构 CPU主频、MEM容量、存储、供电、散热 I/O、管理方式l存储方式 IDE接口、串口、SCSI接口、磁盘阵列 NAS、SAN RAIDl应用环境 工作时间：724265 温湿度、可靠服务4服务器与普通PC的区别l可靠性/可用性 提供不间断可靠服务l

2、可利用性 计算能力？存储能力？并行能力？l安全性 服务器安全、存储安全l可扩展性 升级、业务扩展5服务器与普通PC的区别l对于服务器硬件并没有一定硬性的规定，特别是在中、小型企业，它们的服务器可能就是一台性能较好的PC机，不同的只是其中安装了专门的服务器操作系统，所以使得这样一台PC机就担当了服务器的角色，俗称PC服务器。 6服务器与普通PC的区别l服务器说到底其实也是一种计算机，它也是由PC机发展过来的。 l在早期网络不是很普及的时候，并没有服务器这个名称，当时在整个计算机领域只有大型计算机和微型计算机两大类。 l随着网络发展和普及，“服务器”这个中间层次的计算机开始得到业界的接受，并随着网

3、络的普及和发展不断得到发展。 7服务器的主要外观特点 l机箱大l硬盘、内存容量大l主板大l有“无用”部件？ l支持热插拨8服务器产品分类l俗语分类 专用服务器 高档服务器 中档服务器 低档服务器9服务器产品分类l按CPU类型分类：RISC服务器典型的RISC服务器：SUN 、HP 、IBM等UNIX服务器IA架构服务器典型的IA架构服务器：PC服务器（基于Intel 至强处理器），新兴的基于安腾处理器和AMD Opteron处理器的64位服务器10服务器产品分类l按服务器物理规格分类： 塔式服务器、机架式服务器、刀片服务器 各个主流服务器厂商均有相应的产品l按照操作系统分类： Windows服

4、务器 Linux服务器 UNIX服务器11服务器产品分类l按照应用分类： WEB服务器 FTP服务器 EMail服务器 数据库服务器 文件服务器等等12服务器厂商13小型机RISC系统结构l指令系统结构- 操作简单- 数据：Load-Store结构，寻址方式简单- 编码：定长l实现与使用方式- 简化硬件，提高主频- 指令流水线技术：寄存器操作容易解决相关- 编译技术l性能及兼容性- 性能：每条指令周期数差不多，主频高，CPI高- 指令流水线技术：寄存器操作容易解决相关- 流水及多发射技术在提高性能的前提下不影响兼容性14常见的小型机厂商及RISC处理器分类lSun:Ultra SPARC V9

5、lIBM:PowerlHP: PA-RISC 2.0lAlpha:MIPS IV1516小型机和小型机和PCPC服务器比较服务器比较l小型机：小型机在速度、稳定性方面具有优势。小型机：小型机在速度、稳定性方面具有优势。Sun Enterprise10000Sun Enterprise10000服务器支持服务器支持6464路路CPUCPU、64G64G内存、内存、200MB/sec200MB/sec的光纤通道的光纤通道磁盘阵列。磁盘阵列。lPCPC服务器：服务器：PCPC服务器在模块化、易用性方面服务器在模块化、易用性方面具有优势。具有优势。IBMIBM的的Netfinity7100Netfin

6、ity7100支持支持4 4路路CPUCPU、16G16G内存、内存、80MB/sec80MB/sec的的SCSISCSI硬盘。硬盘。目前目前PCPC服务器最多支持服务器最多支持8 8路路CPUCPU。17MIPSALPHAPA-RISCSPARCPowerPC1986MIPS 1PA-RISC 1.0RT/PC1987SPARC v819881989MIPS II1990PA-RISC 1.1Power 119911992MIPS III(64b)Alpha(64b)1993Power 2&Power PC1994MIPS IV(64b)SPARC v9(64b)1995Power

7、PC(64b)1996PA-RISC 2.0(64b)小型机发展（一)18SF E2900SF V1280SF E4900SF 4800SF E6900SF 6800SF E20KSF 15KSF 25KSF 15KNetra 120Netra 240Netra 20Netra440Netra 1280SF V100/120SF V210SF V240SF F280SF V250SF V440SF V480/490SF V880/890Sun RaySun Blade 150Sun Blade 1500Sun Blade 2000Sun Blade 2500SF V20zSF V60 xSF

8、V65xSF Blade 1600B100 x&B200 x高端高端/ /中档中档服务器服务器电信特性电信特性服务器服务器入门级入门级服务器服务器瘦客户端工作站瘦客户端工作站服务器服务器X86 LinuxX86 Linux服务器服务器SF V40zSun Fire 工作站/服务器产品家族19服务器选型-应用类型考虑20服务器选型(可靠性、可用性、可服务性RAS）l设备本身的RAS完全冗余部件完全冗余部件热交换部件热交换部件动态重配置动态重配置系统自动恢复系统自动恢复系统故障自动跟踪系统故障自动跟踪动态系统域动态系统域l系统架构 负载均衡 替换双通道 HA/Cluster21服务器硬件：

9、服务器硬件：l选择主机要考虑以下选择主机要考虑以下5 5个方面：个方面：l速度：对做速度：对做WebWeb服务器的主机，主要考虑服务器的主机，主要考虑CPUCPU、内存、网络、内存、网络I/OI/O和磁盘和磁盘I/OI/O。l稳定性：以可用性衡量（是指在一段时间内服务器可供用户正常稳定性：以可用性衡量（是指在一段时间内服务器可供用户正常使用的时间的百分比）。利用系统或部件冗余（包括使用的时间的百分比）。利用系统或部件冗余（包括PCIPCI通道、通道、网卡、网卡、SCSISCSI卡、硬盘、电源等），遇到故障时自动执行系统或卡、硬盘、电源等），遇到故障时自动执行系统或部件切换，以避免或减少意外停机

10、。部件切换，以避免或减少意外停机。l模块化：指网卡、模块化：指网卡、SCSISCSI卡、硬盘、电源、风扇等部件为模块化卡、硬盘、电源、风扇等部件为模块化结构，都可以热插拔，使每个重要部件都有自己的电源，不会因结构，都可以热插拔，使每个重要部件都有自己的电源，不会因一个部件的电源损坏而危及整个系统。一个部件的电源损坏而危及整个系统。l扩展性：主机板上的插槽留有空余数量，机架上的硬盘和电源空扩展性：主机板上的插槽留有空余数量，机架上的硬盘和电源空间留有余地。间留有余地。l易用性：应用软件是否丰富，管理是否方便。易用性：应用软件是否丰富，管理是否方便。22l通用部件l二进制兼容性服务器选型- 投资保

11、护23操作系统l操作系统分类 UNIX AIX、HP-UX、SUN Solaris、BSD Linux RedHat、红旗、FC Windows Windows2000、2003、Vista MAC24lTCSEC中安全程度分：D1、C1、C2、B、B3、A1、A2八级lD1安全保护欠缺级（最低）lC1自由安全保护级lC2受控存取控制级（ORACLE，UNIX皆达到此级）lB1有强制存取控制和形式化模式技术的应用lB3,A1对内核进行形式化的最高级描述和验证。信息技术安全评价公共准则（CC）252627主流服务器操作系统安全性比较主流服务器操作系统安全性比较28服务器提供的服务介绍29服务器提

12、供的服务lWEB服务lFTP文件服务器lEmail邮件服务器lVOD视频服务器lDNS域名服务l代理服务lDHCP自动获取IP地址30WEB服务l硬件平台：服务器l软件平台： 操作系统选择：Windows、Linux、UNIX 服务软件：IIS、Apache、IBM Websphere、BEA Weblogic 数据库软件：oracle、DB2、MS SQLServer、Mysql、Access31软件编程体系32基于基于B/SB/S结构的项目结构的项目l目前主要采用两种服务器端语言：目前主要采用两种服务器端语言： JSPJSP（Java Server PagesJava Server Pag

13、es） ASPASP（Active Server PagesActive Server Pages）l两种语言构成两大开发体系：两种语言构成两大开发体系： JSP+OracleJSP+Oracle体系体系 ASP+SQL ServerASP+SQL Server体系体系33B/SB/S架构编程体系架构编程体系 lB/S结构的编程语言 浏览器端编程语言 服务器端编程语言 l浏览器端 HTML（Hypertext Markup Language，超文本标记语言） CSS（Cascading Style Sheets，层叠样式表单） JavaScript语言 VBScript语言34服务器端编程语言

14、服务器端编程语言l目前主要是3P技术 ASP、JSP和PHP ASP是微软公司推出的，在这三种语言中是用得最为广泛的一种。 JSP是SUN公司推出的是J2EE（Java 2 Enterprise Edition，Java2企业版）十三种核心技术中最重要的一种 PHP在1999年的下半年和2000年用得非常广泛，因为Linux+PHP+MySQL（一种小型数据库管理系统）构成全免费的而且非常稳定的应用平台 35企业级应用开发架构企业级应用开发架构 l 在构建企业级应用的时候，通常需要大量的代码，而且这些代码一般分布在不同的计算机上，划分代码运行在不同计算机上的理论就是多层设计理论。l 企业级应用

15、系统通常分成 两层 三层 N层架构。 36两层架构 l传统的两层应用包括用户接口和后台程序，后传统的两层应用包括用户接口和后台程序，后台程序通常是一个数据库，用户接口直接同数台程序通常是一个数据库，用户接口直接同数据库进行对话。实现上，通常使用据库进行对话。实现上，通常使用JSPJSP、ASPASP或者或者VBVB等技术编写这类软件，结构如图等技术编写这类软件，结构如图 用户显示逻辑层数据库层两层应用架构两层应用架构显示逻辑层一般由HTML、JSP、ASP实现，通过JSP和ASP直接和数据库相连 37三层架构 l在两层应用中，应用程序直接同数据库进行对话。三层结构在用户接口代码和数据库中间加入

16、了一个附加的逻辑层，通常这个层叫做“业务逻辑层”，如图 用户表示逻辑层数据库层三层应用架构商务逻辑层38N N层架构层架构 l如果某个应用超过三个独立的代码层，那么这个应用叫做N应用，就不再叫四层或者五层等名称，而是统称为N层。如图用户表示逻辑层数据库层N层应用架构商务逻辑层服务层39FTP服务l硬件平台：服务器l软件平台： 操作系统选择：Windows、Linux、UNIX 服务软件：IIS、proftp、ServU 数据库软件：oracle、DB2、MS SQLServer、Mysql、Access40Email服务l硬件平台：服务器l软件平台： 操作系统选择：Windows、Linux、

17、UNIX 服务软件：Exchange2000、sendmail、Qmail、profix 数据库软件：oracle、DB2、MS SQLServer、Mysql、Access41DNS服务l硬件平台：服务器l软件平台： 操作系统选择：Windows、Linux、UNIX 服务软件：Windows域名服务、Bind9.042服务器数据安全管理43l硬件故障 l应用软件错误l人为故障 l病毒lIT架构变化 l部署新技术l节点故障l“无法预计的风险”系统和数据保护 避免潜在的风险44系统和数据保护技术l系统保护 冗余部件 Cluster 系统灾难恢复l数据保护 RAID Multipathing P

18、oint-in-Time 数据拷贝（磁盘备份） 复制 磁带备份 (LAN, LAN Free, ServerFree)45什么是集群 - ClusterNetworkHeartbeatLinksMulti-Ported Shared DiskCluster硬件的组成硬件的组成l相同操作系统的两台或以上服务器l共享磁盘l心跳HeartbeatLinks46什么是集群 - ClusterNetworkHeartbeatLinksMulti-Ported Shared Diskl资源监控和管理磁盘应用网络l心跳协议l日志Cluster软件的组成软件的组成系统级系统级Cluster应用级应用级Clus

19、ter47磁盘管理lRAID与逻辑卷管理lMultiPathinglPoint-in-time磁盘备份48什么是RAID49RAID与逻辑卷管理磁盘阵列RAID5RAID1物理磁盘LUN服务器50逻辑卷管理l灵活的空间管理 l动态多路径l在线改变空间大小l在线转移数据l在线改变RAID结构l控制器和阵列之间镜像LUNDG1DG1DG1服务器/fs1/fs2裸设备1/fs1, /fs2, /fs3裸设备1,裸251MultiPathing 多路径磁盘阵列RAID5RAID1物理磁盘LUN服务器/dev/rdsk/c5t1d5/dev/rdsk/c6t1d5Ora_disk01/dev/hdisk

20、10/dev/hdisk20/dev/vpath552lBackup - Definition “Backup is a copy type of operation, designed to protect data from accidental or malicious loss or damage”File12 (or more)Backup Copy备份过程拷贝Backup（备份）53全备份.全备份全备份是在某一个时间点上所有数据的一个完全拷贝Full backup（全备份）54Full BackupDifferentialFull BackupA differential back

21、up is a copy of all the data since the last full Backup.Differential(差分) Backups55Full Backup.IncrementalsFull BackupIncremental backup is a copy of only the data that have changed since the last backup.Incremental(增量) Backups56l恢复过程将数据从磁带拷贝回磁盘l备份是比恢复早的一个时间点的完全映象备份记录了文件的目录结构，权限等，备份在具体的某盘磁带，磁带在磁带库中具体

22、的槽位等这些信息存储在备份软件的数据库中通常被称为元数据DiskTape恢复57磁带机或磁带库磁带机或磁带库本机备份/恢复优点：备份速度快优点：备份速度快缺点：不适合多主机环境缺点：不适合多主机环境58TCP/IP Network磁带库磁带库网络备份/恢复备份服务器备份服务器优点：集中备份，充分利用磁带库资源缺点：占用网络资源要求：支持异构系统可控制备份网络带宽59TCP/IP NetworkFC-to-SCSI Bridge光纤交换机光纤交换机 磁带库磁带库Lan-free 备份/恢复主备份服务器介质服务器优点：备份速度快要求：共享磁带库资源支持异构60同城容灾技术一：磁带vault61同城

23、容灾技术二：磁带远程vault62同城容灾技术三：远程磁带备份63l确定好选择哪种存储系统的基本结构后，我们可以考虑产品问题。存储产品的评价基本可以集中在下面几个方面 容错能力、 性能、 容量、 连接性、 管理性 附加功能综合评价 为我所用64数据存储设备选择标准参考l容错能力是指在存储设备的设计方面对各种偶然性错误和意外情况的预期，以及采取的预防或补救措施。这里，用户需要注意的是，存储系统是一个从软到硬的复杂系统，所以，对数据保护能力的评价应当考虑到整个系统。l存储产品的性能评价是最容易的，因为这一指标可以被充分量化。对磁盘阵列产品来说，性能指数主要有2个: 带宽和IOPs(每秒I/O次数)。带宽决定于整个阵列系统，与所配置的磁盘个数也有一定关系; 而IOPs则基本由阵列控制器决定。在Web、Mail和数据库等小文件频繁读写的环境下，性能主要由IOPs决定。在视频和测绘等大文件连续读写的环境下，性能主要由带宽决定。可见，在