服务器通用基础知识

1、目录一.服务器的定义、分类及特点二.服务器的部件技术2.1处理器2.2内存2.3 I/O接口2.4硬盘和RAID2.5电源及其他部件服务器的定义负责侦听网络上其它客户机（Client）提交的服务请求，并提供相应的服务的高性能计算机。负责向服务器（Server）提交服务请求，并接收响应，反馈给用户。服务器Server客户机Client服务器和客户机的界限日益模糊，例如工作站、一体机等。服务器的分类按外形分机架式服务器（Rack）：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塔式服务器（To

2、wer）: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=44.445mm。刀片式服务器（Blade）：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。服务器的分类按CPU数量分按应用层次分单路服务器十六路服务器双路服务器四路服务器八路服务器三十二路服务器 .入门级服务器工作组服务器部门级服务器企业级服务器按应用类型分邮件服务器打印服务器域名服务器数据库服务器服务器的特点可扩展性可用性安全性可管理性可靠性服务器专用的至强Xeon，皓龙Opteron系列CPU系统247小时不停机、无故障运行PCI,PCI-E插槽，可外接显卡、RAI

3、D卡、HBA卡大量的管理工具软件联想EasyManager、SmartGrid等软件服务器部件冗余、数据备份、恢复服务器部件技术服务器由哪些部件组成主板硬盘机箱CPU内存外插卡电源服务器部件技术-CPUCPU的定义和作用CPU的工作原理CPU是Central Processing Unit（中央微处理器）的缩写，它是计算机中最重要的一个部分，由运算器、控制器和寄存器组成。CPU执行系统的计算和控制任务。CPU的工作就是进行数据处理，数据从哪里来？首先会从高速缓存里寻找，如果找到就会执行如果找不到就会到内存里寻找如果再找不到就到硬盘上寻找CPU高速缓存内存硬盘服务器部件技术-CPUCPU的分类I

4、ntel至强Xeon系列AMD皓龙Opteron系列服务器部件技术-CPUIntel至强Xeon系列CPU的型号和命名规则E3-1200L V2E5-2400E5-2600E5-4600E7-4800E7-8800E3、E5、E7类似于桌面上的I3、I5、I7。分别代表了至强系列三个不同档次的CPU第一位数字表示CPU最多支持的并行路数，1代表一路，2代表2路，以此类推第二位数字表示CPU的封装接口形式第三四位数字表示CPU的编号序列，数字越大性能越好、价格越贵L代表低功耗版，V2代表该版本的修订版，没有的话就说明是标准版服务器部件技术-CPUCPU的重要技术参数E5-2407(2.20GHz

5、/4c)/6.4GT/10ML32.20GHz表示CPU的主频4c表示核数6.4GT表示QPI总线传输速率为6.4GT/s10ML3表示CPU的三级缓存为10M服务器部件技术-CPU至强Xeon主流CPU参数型号型号主频主频核数核数线程数线程数QPIQPI速率速率三级缓存三级缓存E3-12203.1GHZ485GT/s8ME5-24072.2GHZ486.4GT/s10ME5-24201.9GHZ6127.2GT/s15ME5-26202.0GHZ6127.2GT/s15ME5-26502.0GHZ8168.0GT/s20ME7-48071.86GHZ6124.8GT/s18ME7-48202

6、.0GHZ8165.86GT/s18ME7-48502.0GHZ10206.4GT/s24ME7-88372.66GHZ8166.4GT/s24M服务器部件技术-内存内存的作用内存的规格内存是用来存放当前正在使用的（即执行中）的数据和程序。 内存在计算机中的作用很大，服务器中所有运行的程序都需要经过内存来执行，如果执行的程序很大或很多，就会导致内存消耗殆尽。 DDR（被淘汰） DDR2（逐渐被淘汰） FBD（逐渐被淘汰） DDR3（主流） Buffer,带有缓存器，支持ECC功能 Unbuffer，无缓存器，少数带有ECC功能服务器部件技术-内存内存容错技术 热备内存在正常情况下不使用，当工作

7、内存的故障次数达到预设值ECC的最大值，系统自动将故障内存条中的数据传输到热备内存条，故障内存条就不再使用。ECC的功能可以纠正1-2位的内存错误，但是无法应付更复杂的情况。 内存数据有两个拷贝，避免由于内存故障而导致数据丢失，同时工作内存与镜像内存不处于同一通道，也避免了因内存通道错误而引起的数据丢失。ECC 内存纠错技术（海明码）内存热备Sparing内存镜像Mirroring服务器部件技术-I/OPCI总线 PCI （Peripheral 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

8、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。 扩展槽扩展插槽是主板上用于固定扩展卡并将其连接到系统总线上的插槽，也叫扩展槽、扩充插槽。主要规格PCIPCI-XPCI-E（主流） 服务器部件技术-I/O主板上的PCI接口PCI-XPCI-EPCI服务器部件技术-硬盘硬盘分类SAS硬盘全称Serial Attached SCSI，串行连接的SCSI硬盘，可向下兼容SATA。（SCSI是指Small Computer System Interface，小型计算机系统接口，逐渐淘汰）SATA硬盘全称Se

9、rial ATA，也就是串行连接的ATA硬盘。（ATA是指Advanced Technology Attachment，高级技术接口，已逐渐淘汰）FC硬盘Fibei Channel，光纤接口硬盘，成本较高，在一些高端存储中有应用IDE硬盘全称Integrated Drive Electronics，电子集成驱动器，本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器，已淘汰服务器部件技术-硬盘接口的变化EntryEnterpriseHighATA133MB/s250GBSATA150MB/s300GBSATA II300MB/ s2TB U 320 SCSI320MB/ s146GB150

10、00/转转SAS3Gb/s-12Gb/s兼容兼容 SATA II FC2Gb/s4Gb/s FC主流主流SAS2.0带宽翻倍带宽翻倍服务器部件技术-RAIDRAID基本概念RAID（Redundant Array of Independent Disks）即独立磁盘容易阵列，它将多个单独的物理硬盘以不同的方式组合成一个逻辑硬盘，从而提高了硬盘的读写性能以及数据的安全性。容量性能可靠性RAID计算机发展初期，大容量硬盘价格非常高，而且需要存储的数据量越来越大信息时代，数据对企业和个人的重要性越来越大，数据存储安全更需要保障CPU运算素的飞速提高，数据读写速度不应该成为计算机系统处理的瓶颈RAID

11、出现原因在这种环境下，RAID技术应运而生服务器部件技术-RAIDRAID基本概念-条带、物理卷、逻辑卷RAID由几块硬盘组成，从整体上看相当于一个物理卷DISK1DISK2DISK3DISK4LUN1LUN2LUN3条带（strip）是把连续的数据分割成相同大小的数据块，把每段数据分别写入到阵列中的不同磁盘上的方法。在物理卷基础上可以按照指定容量创建一个或者多个逻辑卷，通过LUN（Logic Unit Number）来标示服务器部件技术-RAIDRAID基本概念-校验和重建奇偶校验（奇偶校验（XORXOR）算法）算法A0值A1值P值000011101110数据A0和A1通过异或运算得到校验位

12、PA0A1P数据盘1数据盘2校验盘A0数据盘1服务器部件技术-RAIDRAID级别RAID0数据条带化，无校验RAID1数据镜像，无校验RAID2海明码错误校验及校正RAID3数据条带化读写，校验信息存放于专用盘RAID4单次些数据采用单个硬盘，校验信息存放于专用盘RAID5数据条带化，校验信息分布式存放RAID6数据条带化，分布式校验并提供两级冗余RAID01先做RAID0，后做RAID1，同时提供数据条带化和镜像RAID10类似于RAID01，区别在于先做RAID0还是RAID1RAID50先做RAID5，后做RAID0，能有效提高RAID5的性能RAID60先做RAID6，后做RAID0

13、服务器部件技术-RAIDRAID 0H G F E D C B A ABCDEFGH RAID 0即没有容错的设计的条带磁盘阵列，以条带形式将RAID组的数据均匀分布在各个磁盘中。DISK1DISK2服务器部件技术-RAIDRAID 0小结优点 极高的读写速率 由于不存在校验，不占用CPU的资源 部署简单缺点 无冗余，用户数据损坏无法修复 不适用关键数据环境最小硬盘数 2可用容量 N*单块磁盘容量，N为RAID组成员数量适用环境 读写速度要求高，文件体积大，如图形工作站 其他无数据冗余要求的环境服务器部件技术-RAIDRAID 1D C B A ABCD RAID 1又称镜像，数据同时一致写到

14、主硬盘和镜像硬盘。DISK1DISK2ABCD服务器部件技术-RAIDRAID 0小结优点 提供了很高的数据安全性和可用性 由于不存在校验，不占用CPU的资源 设计、使用简单 100的数据冗余缺点 磁盘利用率低，只有1/2 相对于单个硬盘，无法提高写性能最小硬盘数 2可用容量 (N/2)*单块磁盘容量，N为RAID组成员数量适用环境 安全性要求高的应用，如财务软件、ERP等 其他需要数据冗余要求的应用服务器部件技术-RAIDRAID 5L K J I H G F E D C B A RAID 5是指数据和校验信息均匀分布在各数据硬盘上，并且数据块和对应的校验信息保存在不同硬盘上，RAID 5是

15、最常用的阵列之一。DISK1DISK2DISK4校验A0A0值值A1A1值值P P值值000011101110ABParityFILJEDGDISK3CKHParityParityParity服务器部件技术-RAIDRAID 5 小结优点 高读取速率，中等写速率 提供一定程度的数据安全 磁盘利用率比RAID 1高缺点 RAID组里单块硬盘故障会导致其他硬盘读写性能大幅度下降 磁盘利用率没有RAID 0高最小硬盘数 3可用容量 (N-1)*单块磁盘容量，N为RAID组成员数量适用环境 同时要求安全性和读写速率的环境，如数据库、存储等 其他要求安全和性能平衡的环境服务器部件技术-RAIDRAID

16、01H G F E D C B A ACEG RAID 01又称条带阵列镜像，是指阵列中先做RAID 0再做RAID 1，同时保证读写速率和安全性。DISK1DISK2BDFHACEGDISK1DISK2BDFH服务器部件技术-RAIDRAID 10H G F E D C B A ACEG RAID 10又称镜像阵列条带，和RAID 01在结构上完全一样，区别在于先做RAID 0还是RAID 1。DISK1DISK2ACEGBDFHDISK1DISK2BDFH服务器部件技术-RAIDRAID 10 小结优点 高读写速率 高程度的数据安全缺点 磁盘利用率低，只有1/2最小硬盘数 4可用容量 (N

17、/2)*单块磁盘容量，N为RAID组成员数量适用环境 用户预算充足，同时要求安全性和读写速率的环境服务器部件技术-RAID常用RAID比较RAIDRAID级别级别RAID 0RAID 0RAID 1RAID 1RAID 5RAID 5RAID 10RAID 10别名条带镜像分布奇偶位条带镜像阵列条带容错性无有有有冗余类型无复制奇偶校验复制热备盘选项无有有有读性能高低高一般写性能高低低一般最小磁盘数2234可用容量N*单块容量，N一般不大于16(N/2)*单块容量，N一般不大于16(N-1)*单块容量，N一般不大于16(N/2)*单块容量，N一般不大于16典型应用环境工作站财务、ERP数据库、存

18、储银行、金融服务器部件技术-电源电源的作用 服务器电源就是使用在服务器上的电源，它和PC电源一样，都是一种开关电源。 作为服务器运行的“动力系统”，电源系统的整体性能是提高服务器整机系统可用性、可靠性的关键之一。 当前PC只要200W电源就可以，而服务器则需要300至上千瓦不等。因此服务器电源都属于大功率电源。服务器部件技术-电源服务器电源分类 ATX标准 用于低端服务器或工作站。输出功率一般在125瓦350瓦之间。通常采用20Pin(20针)的双排长方形插座给主板供电。当前Pentium4处理器平台的电源规范为ATX12V，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。 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