服务器基础知识课件

1、联想集团有限公司 2001年6月联想万全服务器技术培训服务器基础知识 什么是服务器服务器是计算机的一种，它是网络上一种为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机，它在网络操作系统的控制下，将与其相连的硬盘、磁带、打印机、Modem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、信息发表及数据管理等服务。 服务器基础知识 什么是服务器Internet打印服务器办公用机内部 WWW 系统邮件系统内部信息系统服务器基础知识 服务器的分类RISC（精简指令集）架构服务器，使用RISC芯片并且主要采用UNIX操作系统的服务器。 IA架构服务器，也是CISC（复杂指令集）架构服

2、务器，即通常所讲的PC 服务器，它是基于PC机体系结构，使用Intel或与其兼容的处理器芯片的服务器。 服务器基础知识 PC服务器与PC的区别 处理能力强 I/O性能强 管理能力强 可靠性，安全性强 扩展能力强服务器基础知识 服务器技术要素 SMP技术 内存技术 硬盘接口技术 热插拔技术 RAID技术 机箱外型技术 操作系统技术服务器基础知识 服务器技术要素 SMP技术 内存技术 硬盘接口技术 热插拔技术 RAID技术 机箱外型技术 操作系统技术首先了解一下CPU技术服务器基础知识 CPUCPU技术CPU（Central Processing Unit）CPU执行系统的计算和数据处理任务服务器

3、基础知识 CPUCPU技术流水线采用流水线技术的CPU使用指令重叠的办法，即在一条指令还没有处理完时，就开始处理下一条指令。 典型流水线将指令分为5步：取指、译码、取操作数(或译码2)、执行、回写分支预测和推测执行技术分支预测和推测执行是CPU动态执行技术中的主要内容。预测条件分支，提前执行相应指令。服务器基础知识 CPUCPU技术高速缓存（Cache）介于CPU与主存之间，提高进行效率！L1 Cache：在Pentium系列CPU内置了32K高速缓存L2 Cache早期L2 cache 做在主板上。PIII CPU（.25微米工艺），L2 cache与CPU芯片共同做在一块PCB板上，CPU

4、半速运行PIII Coppenmine CPU（.18微米工艺)，L2 cache on-die，CPU全速运行。服务器基础知识 CPU服务器基础知识 CPUDP Pentium III Xeon Processor DP Pentium III Xeon Processor 512 KB1 MB2 MB36%8.6%吞吐量(Higher is better)平均响应时间(Lower is better)512 KB1 MB2 MB3.8%11%4.6%22%Cache大小影响服务器的性能MS Exchange ON 4200大 Caches 增进性能 - 尤其对企业级应用！服务器基础知识 C

5、PUCPU技术超标量设计CPU内含多个指令执行单元或者多条流水线降低CPU电压减少了功率消耗，减少了产生热量。Pentium处理器双电源设计VRM（Voltage Regulation Module）服务器基础知识 CPUPIII Slot 1 CPU服务器基础知识 CPUPIII FC-PGA CPU and Scoket 370服务器基础知识 CPUPIII XEON and Slot 2服务器基础知识 CPU服务器基础知识 SMP技术SMP技术即对称多处理技术。在一台计算机上汇集了一组CPU，共享内存及总线结构，处理任务队列对称地分布在多个CPU上。Intel Pentium III X

6、eon 处理器 Intel Pentium III 处理器 FC-PGA采用双CPU比采用单CPU的服务器数据处理能力增加50%服务器基础知识 SMP技术单一CPU升高主频，对系统性能提升不如使用原主频双CPU1颗866MHzCPU1颗 1G CPU2颗866MHzCPU服务器基础知识 SMP技术CPU数量影响服务器性能MS Exchange On 4200Pentium III Xeon Processor1P4PPentium III Xeon Processor吞吐量(Higher is better)平均响应时间(Lower is better)2P73%54%1P4P2P84%156

7、%多个CPU显著提高了 性能！（现在与将来）服务器基础知识 SMP技术服务器基础知识 服务器技术要素 SMP技术 内存技术 硬盘接口技术 热插拔技术 RAID技术 机箱外型技术 操作系统技术服务器基础知识 内存技术内存是主板上的存储部件，是CPU直接与之沟通，并对其存储数据的部件，存放当前正在使用的(即执行中)的数据和程序，它的物理实质就是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路。 SRAMDRAM缓存RAM缓存内存Fast Page ModeEDOBEDOSDRAMRDRAMDDR内存工作原理寻址服务器基础知识 内存技术内存工作原理读数据服务器基础知识 内存技术内存工作原理寻址服务

8、器基础知识 内存技术内存工作原理写数据服务器基础知识 内存技术内存工作原理011011服务器基础知识 内存技术内存工作原理000000服务器基础知识 内存技术服务器基础知识 REGISTERED内存REGISTERED 内存SRAMDRAM缓存RAMSIMM普通缓存内存Fast Page ModeEDOBEDOSDRAMDIMMECC 校验内存颗粒内存信息电流提升芯片Registered ECC内存结构内存颗粒PLL ICSPD ICSPD ICRegister IC服务器基础知识 REGISTERED内存Registered ECC内存结构SPD (Serial Presence Detec

9、t) 存放内存条信息的集成电路芯片，便于主板通过检测此信息而优化内存设置而获取最好的性能，也是内存条上最小的集成电路芯片。PLL (Phase Locked Loop) 琐相环集成电路芯片，内存条底部较小IC，比Register IC小，一般只有一个，起到调整时钟信号，保证内存条之间的信号同步的作用.服务器基础知识 REGISTERED内存Registered ECC内存结构Register IC 内存条底部较小的集成电路芯片(2-3片), 起提高驱动能力的作用。服务器产品需要支持大容量的内存，单靠主板信号线的电流无法驱动如此大容量的内存，而使用带Register的内存条，通过Register

10、 IC提高驱动能力，使服务器可支持高达32GB的内存。总体来说, 在尺寸和外观上看，Registered-ECC内存条比普通内存条要高，内存条上比普通内存多了Register IC 和pll IC (SPD IC两者均有)。性能上来说因为在信号线上加了Register IC，内存的速度略有降低，但是可大大增加了服务器内存容量。服务器基础知识 REGISTERED内存服务器基础知识 服务器技术要素 SMP技术 内存技术 硬盘接口技术 热插拔技术 RAID技术 机箱外型技术 操作系统技术服务器基础知识 硬盘接口技术常见硬盘接口技术：IDE (Intergraded drive electronic

11、s)，现在PC机使用的主流硬盘接口。 SCSI 接口即小型计算机系统接口(Small Computer System Interface)，它定义了一种输入/输出(Input/Output)总线和逻辑接口，主要目标是提供一种设备独立的机制用来连接主机和访问设备。具备独立与硬件设备的智能化接口，减轻CPU负担多个I/O并行操作，设备传输速度快可连接的外设数量多，扩展能力强SCSI与IDE的区别(一)IDE的工作方式需要CPU的全程参与;这种情况在Windows95/NT的多任务操作系统中，自然就会导致系统反应的大大减慢。而SCSI接口，则完全通过独立的高速的SCSI卡来控制数据的读写操作，CPU

12、就不必浪费时间进行等待，显然可以提高系统的整体性能。服务器基础知识 硬盘接口技术SCSI与IDE的区别(二)SCSI的扩充性比IDE大，一般每个IDE系统可有2个IDE通道，总共连4个IDE设备，而SCSI接口可连接715个设备，比IDE要多很多，而且连接的电缆也远长于IDE 服务器基础知识 硬盘接口技术SCSI与IDE的区别(三)虽然SCSI设备价格高些，但与IDE相比,SCSI的性能更稳定、耐用，可靠性也更好 服务器基础知识 硬盘接口技术目前常用SCSI系列按数据宽度来分：Narrow SCSI和Wide SCSI；Narrow有50根信号线，其中8根为数据线，最多可接7个设备；Wide有

13、68根信号线，其中16根为数据线，最多可接15个设备Wide接口比Narrow接口的设备传输速率快一倍；服务器基础知识 硬盘接口技术目前常用SCSI系列按电路接口形式分：Fast、Ultra、Ultra2、Ultra3；按收发器类型分：SE（单端）、LVD（低电压差分）服务器基础知识 硬盘接口技术服务器基础知识 硬盘接口技术SCSI接口技术的发展NarrowWide接口传输速率接口传输速率FastFast SCSI10MFast Wide SCSI20MUltraUltra SCSI20MUltra Wide SCSI40MUltra2Ultra2 SCSI40MUltra2 Wide SCS

14、I80MUltra3Ultra3 Wide SCSI160M服务器基础知识 硬盘接口技术磁盘系统接口应用模式Ultra wide SCSI 接口Ultra 160 SCSI 接口IDE 光驱IDE 接口SCSI 磁带机SCSI 硬盘服务器基础知识 服务器技术要素 SMP技术 内存技术 硬盘接口技术 热插拔技术 RAID技术 机箱外型技术 操作系统技术服务器基础知识 热插拔技术热插拔技术又称为热交换技术（Hot Swap），允许在不关机的状态下更换故障热插拔设备。常见的热插拔设备：硬盘，电源，PCI设备，风扇等。热插拔风扇热插拔电源热插拔PCI热插拔硬盘服务器基础知识 热插拔技术服务器基础知识

15、热插拔技术服务器基础知识 热插拔技术服务器基础知识 热插拔技术服务器基础知识 服务器技术要素 SMP技术 内存技术 硬盘接口技术 热插拔技术 RAID技术 机箱外型技术 操作系统技术服务器基础知识 RAID技术RAID技术也就是廉价冗余磁盘阵列，利用磁盘分段、高速缓存等技术提高磁盘存取速度，同时通过磁盘镜像、数据冗作提供数据备份。提高计算机的I/O性能提供对数据的冗余保存，实现了硬盘数据的高可靠性提高了单一硬盘容量=服务器基础知识 RAID技术RAID技术的硬件实现及级别分类无硬件RAID配置主板集成 SCSI 接口SCSI 硬盘有硬件RAID配置SCSI 硬盘RAID 卡 RAID 0 RA

16、ID 1 RAID 0+ 1 RAID 5服务器基础知识 RAID技术RAID0：数据以分段（1K - 8M Byte）的方式放在磁盘阵列中，没有校验数据。A0A1A2A3A4A5A6A74N-24N-14N4N-3.磁盘0磁盘2磁盘3RAID0使磁盘输出入有最高的效率,但没有容错能力。同一通道4个1GB的硬盘做RAID0的效率是1个4GB硬盘的3-3.5倍；磁盘1服务器基础知识 RAID技术RAID1：A0A0A1A1NN.磁盘0磁盘1RAID1使磁盘读取的效率增加，但写入的效率降低，通过数据直接备份具有容错能力。磁盘镜像的技术。服务器基础知识 RAID技术RAID 0+1：对RAID0作磁

17、盘镜像的技术。A0A1A0A1A2A3A2A34N4N-14N4N-1.磁盘0磁盘1磁盘2磁盘3RAID0+1具有最好的容错能力，总体效率是除RAID0外最好的。但硬盘（SCSI ID）的使用效率最低。服务器基础知识 RAID技术RAID5：RAID5将校验数据以循环的方式放在每一个磁盘中A1A2A4A5A64N-24N-14N-3.磁盘0磁盘1磁盘2磁盘3P1A74N.磁盘4RAID5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）。P1A0P2PNA3服务器基础知识 IDE RAID技术IDE RAI

18、DRAID 0RAID 1RAID 0+1捆绑方式 提供基本RAID功能 价格低廉服务器基础知识 服务器技术要素 SMP技术 内存技术 硬盘接口技术 热插拔技术 RAID技术 机箱外型技术 操作系统技术服务器基础知识 机箱外型技术塔式服务器服务器基础知识 机箱外型技术机架式服务器1U=1.75英寸或4.445厘米服务器基础知识 服务器技术要素 SMP技术 内存技术 硬盘接口技术 热插拔技术 RAID技术 机箱外型技术 操作系统技术服务器基础知识 操作系统技术Microsoft Windows NT Server 4.0 中/英文Microsoft Windows 2000 中/英文SCO OpenServer 5.0.5SCO UnixWare 7.1.1Red Hat 6.2/7.0TurboLinux Server 6.1 SUN Solaris 7/8 中/英文常见操作系统 Windows NT与Windows客