服务器技术培训

1、20132013年年4 4月月2联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材服务器技术概念1服务器架构基础23服务硬盘技术4服务器RAID技术5服务器电源技术6服务器结构与机柜7服务器操作系统3联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材服务器基本概念服务器基本概念服务器/SERVER定义： 运行网络操作系统与管理软件，控制对网络或网络资源（磁盘驱动器、打印机等）进行访问的计算机，或能够为在网络上的计算机提供服务与资源的设备。4联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材服务器的分类服务器的分类5联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材5服务器综合评价服务器

2、综合评价衡量服务器性能： R：Reliability可靠性 A：Availability可用性 S：Scalability可扩展性 U：Usability易用性 M：Manageability可管理性容错技术部件自我检查与纠错技术冗余群集连续24*365提供服务扩展支持更多部件及集群扩展等易于维护系统自动安装与诊断技术管理方案智能远程管理6联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材服务器核心技术服务器核心技术 服务器系统的硬件构成与我们平常所接触的电脑有众多的相似之处，但相对于普通PC来说，服务器在稳定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此CPU、磁盘系统、内存、网络等硬件和普通PC

3、有所不同SAS/SSD硬盘磁盘阵列RAIDECC内存Xeon至强处理器热插拔冗余技术管理特性Server架构平台NOS技术小节小节 服务器的基本概念 服务器的特征：可靠性、可用性、可扩展性、易用性、可管理性 服务器一般分类类型8联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材服务器技术概念1服务器架构基础23服务硬盘技术4服务器RAID技术5服务器电源技术6服务器结构与机柜7服务器操作系统9联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材Intel Xeon E5-2600产品家族产品家族10联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材该系列处理器采用 Intel Sandy

4、Bridge微架构和32nm工艺，与前一代至强5600系列相比: 具有更多的内核 更大的缓存 更多的内存通道 并直接集成了PCI Express 3.0连接 以及第二代Turbo Boost2.0睿频加速技术 AVX高级矢量扩展指令集等新特性将成为至强处理器家族的新一代主流产品英特尔至强英特尔至强E5-2600架构与性能架构与性能11联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材Xeon Sandy Bridge-E服务器芯片命名规则服务器芯片命名规则E3、E5、E7代表了3个不同档次的至强CPU12联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材FSB & QPI 技术对比技术对比

5、High Bandwidth高带宽高带宽(up to 25.6 GB/s per link)(up to 32 GB/s per MC)Low Latency低延迟低延迟(integrated native DDR3 MC) Intel Reliability高可用高可用(data reliability checks every cycle)Open Innovation创新创新(over 20 industry leaders)MC = memory controller QPI：全称为：Quick Path Interconnect快速通道互联，用于多处理器之间的互联是取代了FSB(前端

6、总线)的一种点到点连接技术，20位宽的QPI连接其带宽可达惊人的每秒25.6GB，速度远远超过FSB13联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材 RDIMM即Registered DIMM 表示控制器输出的地址和控制信号经过Reg寄存后输出到DRAM芯片，控制器输出的时钟信号经过PLL后到达各DRAM芯片RDIMM & UDIMM UDIMM即Unbuffered DIMM 表示控制器输出的地址和控制信号直接到达DIMM上的DRAM芯片14联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材LRDIMMLRDIMM（Load-Reduced DIMM，低负载DIMM) LRDIMM

7、通过使用新的技术和较低的工作电压，达到降低服务器内存总线负载和功耗的目的，并让服务器内存总线可以达到更高的工作频率并大幅提升内存支持容量 相比于通常的RDIMM Dual-Rank LRDIMM内存的功耗只有其50 Quad-Rank LRDIMM也能低到其75%1. 每通道支持到9个DIMM，内存容量提升到原来的三倍15联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材E5 处理器家族还是第一款直接在微处理器中集成支持 PCI Express* 3.0 标准的 I/O 控制器的服务器处理器。与前一代产品相比，这一集成功能可使延迟降低高达 30% ，而且它与 PCI Express* 3.0

8、 的组合还能提供超过三倍的吞吐率PCI-E Gen3.016联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材PCI Express特性特性 低成本，低延迟和最大的互连效率 多条，可伸缩串行通路，不需要协议和电气的改变 同步数据分发的高带宽应用 高带宽，低引脚应用，优化性能 封装和可用面积设计的有效成本控制的硅片组件 支持热插拔17联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材SAS概述概述 SAS是一种磁盘连接技术。它综合了现有并行SCSI和串行连接技术（光纤通道、SSA、IEEE1394及InfiniBand等）的优势，以串行通讯为协议基础架构，采用SCSI-3扩展指令集并兼容SA

9、TA设备，是多层次的存储设备连接协议栈SASSerial Attached SCSISAS由3种类型协议组成： 串行SCSI协议(SSP)用于传输SCSI命令 SCSI管理协议(SMP)用于对连接设备的维护和管理 SATA通道协议(STP)用于SAS和SATA之间数据的传输18联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材SAS的优势的优势1、更好的性能点到点的技术减少了地址冲突以及菊花链连结的减速为每个设备提供了专用的信号通路来保证最大的带宽全双工方式下的数据操作保证最有效的数据吞吐量兼容SATA配置, 支持同一平台上SAS和SATA的共用2、简便的线缆连结 更细的电缆搭配更小的连接器

10、 提高系统的散热和通风能力3、更好的扩展性 可以同时连结更多的磁盘设备，一个SAS域最多可以直连16384个设备19联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材服务器技术概念1服务器架构基础23服务硬盘技术4服务器RAID技术5服务器电源技术6服务器结构与机柜7服务器操作系统20联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材服务器硬盘技术服务器硬盘技术SSDSAS21联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材SAS和和SATA物理接口比较物理接口比较22联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材SSD硬盘硬盘固态硬盘的发展历程1956年IBM公司发明的世界上第

11、一块硬盘1968年IBM重新提出“温彻斯特”（Winchester）技术的可行性，奠定了硬盘发展方向上世纪七十年代StorageTek公司(Sun StorageTek)开发了第一个固态硬盘驱动器2006年3月三星率先发布一款32GB容量的固态硬盘笔记本电脑2007年1月SanDisk公司发布了1.8寸32GB固态硬盘产品，3月又继续发布了2.5寸32GB型号2007年6月东芝推出了其第一款120GB固态硬盘笔记本电脑2008年9月忆正MemoRight SSD的正式发布，标识着中国企业加速进军固态硬盘行业2009年SSD井喷式发展，各大厂商蜂拥而来，存储虚拟化正式走入新阶段2010年2月美光

12、发布了全球首款SATA 6Gbps接口固态硬盘，终于突破了SATAII接口300MB/s的读写速度极限2011年SSD的容量完成从32G到256G跨越，读取速度高达500MB/s23联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材SSD固态硬盘（Solid State Disk、IDE FLASH DISK）基于闪存的固态硬盘采用FLASH芯片作为存储介质，这也是通常所说的SSD固态硬盘类型固态硬盘类型基于DRAM的固态硬盘采用DRAM作为存储介质，它仿效传统硬盘的设计、可被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理，并提供工业标准的PCI和FC接口用于连接主机或者服务器。目前应用范围

13、较窄Solid State Disk基于DRAM的固态硬盘24联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材 读写速度快理论而言，SSD的速度至少比传统硬盘快1个数量级（10倍） 物理特性低功耗、无噪音、抗震动、低热量 、体积小、工作温度范围大 寿命限制SSD性能特点性能特点小节小节 SAS与SATA硬盘的区别 SSD硬盘技术特点与分类 各种硬盘性能的对比26联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材服务器技术概念1服务器架构基础23服务硬盘技术4服务器RAID技术5服务器电源技术6服务器结构与机柜7服务器操作系统27联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材RAID

14、基本概念基本概念RAID - Redundant Array of Independent DisksRAID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Tips：1987年，加利福尼亚大学伯克利分校发表了文章：“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks”，文章提出RAID，并定义了RAID5个层次28联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材RAID技术的价值技术的价值29联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材RAID术语术语Disk Striping（数据分块）（数据分块）

15、 将数据按照一定大小分成多个数据块，这些数据块可以被分别存放在不同的物理盘上 系统在从特定硬盘读取数据时可以通知下个目标盘准备数据 提高系统读写数据的性能File1 2 3 4123430联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材 数据跨盘技术使多个硬盘像一个硬盘那样工作 用廉价的资源来突破现有硬盘空间限制 最大限度的利用磁盘空间 不能改善硬盘的可靠性和速度1234File1 2 3 41200MB300MB400MB400MB100MBRAID术语术语- -Disk Spanning （数据跨盘）（数据跨盘）31联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材RAID术语术语D

16、isk Mirroring（硬盘镜像）（硬盘镜像） 将相同的数据同时写入多个硬盘中 当某个物理硬盘失效时，提供数据资料的保护能力 提高系统读数据的性能File12341234123432联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材RAID术语术语Hot Swap（热备）（热备） 处于运行状态的磁盘阵列子系统当出现单个物理盘失效的情况时，采用新硬盘将失效物理盘在线替换，同时保证系统稳定运行 目前只有RAID级别为1、3、5、10、30、50的阵列才提供该功能 热备用磁盘上不存储任何的用户数据12341241254123433联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材RAID术语

17、术语Parity(奇偶校验奇偶校验) 多个物理磁盘的数据通过异或(XOR)操作运算产生的冗余奇偶数据 当单个硬盘失效时，冗余数据能够通过与其它物理磁盘上的数据进行异或(XOR)操作而恢复 产生的冗余数据可以被存放于一个专用奇偶校验用的硬盘上，也可以将这些奇偶校验数据分散分布在磁盘阵列的全部硬盘中 产生和存储奇偶校验数据需要一些额外的操作，目前产生奇偶校验数据有两种方式：硬件生成和软件计算34联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材RAID 035联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材RAID 136联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材RAID 537联

18、想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材RAID 10&5038联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材RAID 6小节小节 RAID的基本概念 RAID不同LEVEL的技术特点 RAID安全性、性能的对比 RAID容量的计算40联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材服务器技术概念1服务器架构基础23服务硬盘技术4服务器RAID技术5服务器电源技术6服务器结构与机柜7服务器操作系统41联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材电源技术电源技术热插拔冗余电源热插拔冗余电源热插拔的几种形式热插拔的几种形式 直流输出端与交流端同在插拔面 交流输入线在模块

19、上,当拔出模块时,交流电还在电源模块上,模块还工作，插入时相反 不管交流电在哪一面,当拔出时电源模块的管理电路发出一触发信号使电源快速关断,输出端才拔开,插入时相反热插拔时需要实现同步热插拔时需要实现同步 一个模块插拔时，另一个模块不能宕机或停一下再起来42联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材电源技术电源技术热插拔冗余电源热插拔冗余电源冗余特性 1+1,每个模块承担50%的输出功率，当一个模块拔出时,另一个模块承担100%输出功率 2+1,有三个模块,每个模块承担输出功率的1/3,当拔出一个模块，其余两个模块各承担50%的输出功率均流特性 实际电流不是均衡的 1+1时,可能一个

20、40%或30%的电流，另一个60%或70%，甚至更大 加入均流电路是必要的，特别是对于2+1电源来说尤为重要 1+1冗余电源,总输出功率为单个电源模块的功率 2+1冗余电源,总输出功率小于两个模块总输出功率之和43联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材服务器技术概念1服务器架构基础23服务硬盘技术4服务器RAID技术5服务器电源技术6服务器结构与机柜7服务器操作系统44联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材RACKRACK机箱机箱 高度：n*U（1U=44.45mm or 1.75英寸） 宽度：19英寸机柜与机箱机柜与机箱45联想ThinkSevrer认证工程师 2

21、012年教材标准机柜结构标准机柜结构机柜与机箱机柜与机箱机柜前部机柜前立柱机柜后立柱服务器A: A: 导轨前后支架拉伸范围750-900mmB: B: 安装导轨后机箱总体宽度为474mmD: D: 机器前部到机柜门要求大于60mmL：机器前部到后部长度（考虑理线架空间）950mm46联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材机柜须符合机柜须符合EIA-310-E标准标准机柜标准机柜标准47联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材兼容圆孔和方孔兼容圆孔和方孔机柜标准机柜标准48联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材服务器技术概念1服务器架构基础23服务硬盘技术

22、4服务器RAID技术5服务器电源技术6服务器结构与机柜7服务器操作系统49联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材NOS服务器操作系统服务器操作系统Network Operating System Network Operating System 网络操作系统网络操作系统50联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材OS兼容性对比兼容性对比Server VS PCWindows server 2003 Standard Edition R2中/英文版(X32)Windows server 2003 Enterprise Edition R2中/英文版(X32)Window

23、s server 2003 Standard Edition R2中/英文版(X64)Windows server 2003 Enterprise Edition R2中/英文版(X64)RedHat Linux Enterprise AS5.0 Update3 (X32) RedHat Linux Enterprise AS5.0 Update3 (X64)Suse Linux Enterprise Server 10 SP2 (X32) Suse Linux Enterprise Server 10 SP2 (X64) Windows Server 2008 Standard Editio

24、n中/英文版(X32)Windows Server 2008 Standard Edition中/英文版(X64)Windows Server 2008 Enterprise Edition中/英文版(X32) Windows Server 2008 Enterprise Edition中/英文版(X64) Windows Server 2008 Standard Edition中文版(X32) OEM版Windows Server 2008 Standard Edition中文版(X64) OEM版Windows Server 2008 Enterprise Edition中文版(X32) OEM版Windows Server 2008 Enterprise Edition中文版(X64) OEM版VMware ESX 4VMware ESXi 4中标麒麟通用服务器操作系统V5 Update4 x86 /x86_64中标麒麟高级服务器操作系统V5 Update4 x86 /x86_64相对于台式PC或笔记本产品服务器支持的操作系统种类非常多51联想ThinkSevrer认证工程师 2012年教材常用的常用的Se