服务器基础知识分享

1、效力器根底知识分享(一) 张健效力器知识分享提纲效力器的引见效力器根本硬件引见了解效力器效力器的构成与普通PC机根本一致：有处置器、硬盘、内存等，不同的是效力器是针对详细的网络运用特别制定的，因此它与普通PC机在稳定性、可靠性、平安性、可扩展性、可管理性等方面存在较大差别。 本篇我主要向各位引见效力器的一些根底知识，使大家对效力器能有一个初步的感性认识。什么是效力器？ 效力器是指具有固定的地址，并为网络用户提供效力的节点，它是实现资源共享的重要组成部分，效力器主要有网络效力器、打印效力器、终端效力器、磁盘效力器和文件效力器等，而按其运用层次来说，又可分为入门级效力器、部门级效力器等等。效力器整

2、体特点机箱大 普通说来，效力器的机箱看起来都比普通机要大。有的虽然外观上看似与普通PC机差不多，实践上还是要大些，一方面缘由是由于效力器需求安装、衔接的设备多，需占用较大空间，同时还要预备一些备用设备的位置如磁盘阵列、多PCIX插卡等，这也需求占用空间；另外，由于安装、衔接的设备多，任务时发热量也非常大，必需有足够的空间来散热，以确保效力器能长时间稳定任务。以上这些都决议了效力器的机箱架构就必需求比普通PC机要大。主板大 效力器主板要比PC机主板大许多，这主要是由于在它之中要安装比PC机更多的组件，如更多的PCI5条以上、PCIX、内存插槽4条以上，还能够有多个CPU插座。假设是支持4路或者8

3、路以上CPU的主板就更大了。内存、硬盘容量大 内存容量大，主要是思索到效力器的用户访问速度要求，我们知道内存在很大程度上决议了系统的运转速度，效力器网络越大、越复杂、数据流量越高，内存的需求就越多。如今普通中小企业效力器都在1GB以上，一些高档的效力器可以支持到上TB的内存容量。 硬盘容量大，那么是由于效力器要面对众多的用户，接受一切用户的恳求，而且还必需安装、保管许多大容量的效力器公用系统、软件，以及其它一些数据库文件，这都要求效力器的硬盘容量要足够大。目前的硬盘容量有了非常大的提高，最高的已有2000GB。效力器性能特点 在网络中，效力器承当着数据的存储、转发、发布等关键义务，是各类基于客

4、户机效力器CS方式网络中不可或缺的重要组成部分。其实对于效力器硬件并没有一定硬性的规定，特别是在中、小型企业，它们的效力器能够就是一台性能较好的PC机，不同的只是其中安装了专门的效力器操作系统而已，从而使这台PC机就担当了效力器的角色，俗称其为PC效力器。 归纳起来，效力器的性能方面的特点可以总结为“四性：即可扩展性、可用性、可管理性和可利用性，也就是我们常见到的效力器“SUMA： 可扩展性 由于网络不能够长久不变，假设没有一定的可扩展性，当用户一增多或是网络需求扩展设备时，就不能胜任了。 可用性 作为一台效力器的首要要求就是它必需可靠，由于效力器所面对的是整个网络的用户，而不是本机登录用户，

5、只需网络中有用户，效力器就不能断。 可管理性 为了坚持高的可扩展性，通常需求在效力器上具备一定的可扩展空间和冗余件如磁盘矩阵位、PCI和内存条插槽位等；同时效力器还必需具备一定的自动报警，并配有相应的冗余、备份、在线诊断和恢复系统等，以备出现缺点时及时恢复效力器的运作。 可利用性 效力器要为这么多用户提供效力，没有高的衔接和运算性能是无法接受的。阅历分享-单路、双路、四路、多路效力器“路都是指效力器物理CPU的数量，也就是效力器主板上CPU插槽的数量。 单路：指效力器支持1个CPU 双路：指效力器支持2个CPU 四路：指效力器支持4个CPU 多路：指效力器支持多个CPU 阅历分享-单路、双路、

6、四路、多路效力器单路，如图：阅历分享-单路、双路、四路、多路效力器双路，如图：阅历分享-单路、双路、四路、多路效力器四路，如图：Intel SR4850 四路套件阅历分享-单路、双路、四路、多路效力器Intel SR6850 四路套件阅历分享-效力器CPU效力器CPU：顾名思义，就是在效力器上运用的CPUCenter Process Unit中央处置器。接触过局域网络的读者一定，效力器是网络中的重要设备，要接受成千上万用户的访问，因此对效力器具有大数据量的快速吞吐、超强的稳定性、长时间运转等严厉要求。所以才将CPU比喻成计算机的“大脑，同时CPU也是是衡量效力器性能的首要目的。本文经过对两家C

7、PU厂商的的产品简要分析，旨在给读者朋友们一个认识，能与普通CPU作区别就行！ 我们先来看看效力器CPU的一些特性。目前，效力器的CPU仍按CPU的指令系统来区分，通常分为CISC型CPU和RISC型CPU两类，后来又出现了一种64位的VLIMVery Long Instruction Word超长指令集架构指令系统的CPU。 CISC型CPU CISC是英文“Complex Instruction Set Computer的缩写，中文意思是“复杂指令集，它是指英特尔消费的x86intel CPU的一种命名规范系列CPU及其兼容CPU其他厂商如AMD,VIA等消费的CPU，它基于PC机(个人电

8、脑)体系构造。这种CPU普通都是32位的构造，所以我们也把它成为IA-32 CPU。IA: Intel Architecture，Intel架构。CISC型CPU目前主要有intel的效力器CPU和AMD的效力器CPU两类。 RISC型CPU RISC是英文“Reduced Instruction Set Computing 的缩写，中文意思是“精简指令集。它是在CISC指令系统根底上开展起来的，相对于CISC型CPU ,RISC型CPU不仅精简了指令系统，还采用了一种叫做“超标量和超流水线构造，架构在同等频率下，采用RISC架构的CPU比CISC架构的CPU性能高很多，这是由CPU的技术特征

9、决议的。RISC型CPU与Intel和AMD的CPU在软件和硬件上都不兼容。 效力器CPU阅历分享-效力器CPU英特尔CPU插座与插槽桌面平台：Slot 1 Socket 370 Socket 423Socket W Socket 478Socket N LGA 775Socket T LGA 1156Socket H LGA 6Socket B挪动平台：Socket 441 Socket 479 Socket 495 Socket M Socket P效力器平台：Slot 2 Socket 603 Socket 603 PAC418 PAC611LGA 775Socket T LGA 771

10、Socket J LGA 6 Socket B早期平台：Socket 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8阅历分享-效力器CPULGA 775(Land Grid Array)，又稱Socket T，是英特爾公司的處理器插座，用作取代Socket 478。它最大不同的地方是，其接點座設在底板上，CPU本身不帶針腳。該插座援助的CPU有Pentium 4、Pentium D、部分Prescott中心的CeleronCeleron D以及桌上型的Core 2 CPU。 現在新版LGA775已經援助英特爾45奈米處理器阅历分享-效力器CPULGA 1156亦称Socket H。它亦是Inte

11、l Core i3/i5/i7处置器Nehalem系列的插座，读取速度比LGA 775高。阅历分享-效力器CPULGA 6亦称Socket B，是Intel继LGA 775后的CPU插座。它亦是Intel Core i7处置器Nehalem系列的插座，读取速度比LGA 775高。最近刚刚发布的Xeon 5500Gainestown 系列 的CPU插座也是LGA 6 阅历分享-效力器CPU阅历分享-效力器CPULGA 771又名Socket J，为英特尔2006年推出的全新处置器接口，于最新的效力器处置器Xeon代号Dempsey、Tulsa及Woodcrest中运用。LGA 771取代Sock

12、et 604，其设计大多来自LGA 775，顾名思义，与LGA 775一样，这些处置器本身不带针脚，只设接触点，而针脚那么设在底板上。称号 Socket J 中的 J 字是取自已取消的代号 Jayhawk 处置器。阅历分享-效力器CPUCPU产品代码或者工程代码的由来熟习英特尔公司的人大约都知道每个英特尔的产品或者具有代表性的技术在开发的时候都有一个产品代码或者工程代码。这些代码不会用于正式的产品上市，只会用于开发阶段的沟通。 英特尔产品上市时运用的正式品牌和产品名确实定要远远晚于产品的立项和开发阶段，产品的品牌和产品名涉及的方方面面太多，如法律方面的：商标注册，运用范围；人文方面的：用户接受

13、度等等。 因此，为了沟通方面，就先运用代码沟通，英特尔公司把代码的选择权交给工程组或者工程的担任人，他们可以根据本人的喜好来给新产品和新技术取个代码。不过，命名也不是天马行空，有个前提，为了防止法律上潜在的风险，代码名字的选用应该是地图上可以找到的。 英特尔很多产品的开发部门都集中在加利福尼亚州(California)旧金山附近的硅谷以及俄勒冈州(Oregon)波特兰市周边，所以在这两个地方任务的英特尔工程组都会以任务地周围的地名，街道名，河流名，山名等等作为产品或者工程的代码，它们在地图上都可以找到。 当然，代码的选用不限于这两个州，工程的担任人也可以从本人家乡的地图或者其他地方地图上可以找

14、到的名字来作为代码。在我印象中，中国团队担任的一些工程就用过像Pearl River(珠江)，Yellow River(黄河), ORiver(瓯江)等等，由于工程是区域性的，也只是在内部沟通运用，所以众多代码并不为公众知晓。 我特意查了一下，Nehalem其实是美国俄勒冈州波特兰市的一个小小的卫星城。比如代号Tulsa-美国土而沙、Woodcrest-美国乌克雷丝特、Yorkfield-英国约克郡、 Kentsfield-英国肯特郡等等 Manila 这是AMD 2006年5月底发布的第一种Socket AM2接口Sempron的中心类型，其称号来源于菲律宾首都马尼拉(Manila)。AMD

15、于2021 Q4正式发布了代号“上海的新一代四中心Opteron效力器处置器，并宣布曾经全面上市。上海与此前的“巴塞罗那同样基于直连架构原生四中心设计，但参与了大量创新设计，因此拥有更高的性能和每瓦性能比。AMD表示，上海2.7GHz与巴塞罗那2.3GHz相比，性能可提升35，同时待机功耗降低35、满载功耗降低15，最终性能每瓦特提升50之多。上海与巴塞罗那一样继续采用Socket F 1207插槽，因此实现了平台的向下兼容，有利于数据中心的平稳移植和晋级。下一代六中心代号“伊斯坦布尔也会沿用同样的插槽。参考外國地名譯名 效力器内存阅历分享-效力器内存常用的效力器内存主要有SDRAM、DDR和

16、DDR2，还有另一种RAMBUS内存，是一种高性能、芯片对芯片接口技术的新一代存储产品。 如今用的普遍的是DDR2内存以及刚刚兴起的DDR3内存。效力器内存也是内存，它与我们平常在电脑城所见的普通内存在外观和构造上没有什么本质性的区别，它主要是在内存上引入了一些新的技术 。例如ECC错误检查和纠正、Chipkill、Register存放器、热插拔技术、以及FB-DIMM全缓冲内存模组等。 SDRAM是Synchronous Dynamic Random Access Memory同步动态随机存储器的简称，是前几年普遍运用的内存方式。SDRAM采用3.3v任务电压，带宽64位，SDRAM将CPU

17、与RAM经过一个一样的时钟锁在一同，使RAM和CPU可以共享一个时钟周期，以一样的速度同步任务，与 EDO内存相比速度能提高50。SDRAM基于双存储体构造，内含两个交错的存储阵列，当CPU从一个存储体或阵列访问数据时，另一个就已为读写数据做好了预备，经过这两个存储阵列的严亲密换，读取效率就能得到成倍的提高。SDRAM不仅可用作主存，在显示卡上的显存方面也有广泛运用。SDRAM曾经是长时间运用的主流内存，从430TX芯片组到845芯片组都支持SDRAM。但随着DDR SDRAM的普及，SDRAM也正在渐渐退出主流市场。常见SDRAM内存 SDRAM内存插槽表示图 阅历分享-效力器内存DDR是一

18、种继SDRAM后产生的内存技术，DDR英文原意为“DoubleDataRate，顾名思义，就是双数据传输方式。之所以称其为“双，也就意味着有“单，我们日常所运用的SDRAM都是“单数据传输方式，这种内存的特性是在一个内存时钟周期中，在一个方波上升沿时进展一次操作读或写，而DDR那么援用了一种新的设计，其在一个内存时钟周期中，在方波上升沿时进展一次操作，在方波的下降沿时也做一次操作，之所以在一个时钟周期中，DDR那么可以完成SDRAM两个周期才干完成的义务，所以实际上同速率的DDR内存与SDR内存相比，性能要超出一倍，可以简单了解为100MHZ DDR=200MHZ SDR。DDR内存采用184

19、线构造，DDR内存不向后兼容SDRAM DDR内存184针DIMM插槽 阅历分享-效力器内存DDR2Double Data Rate 2 SDRAM是由JEDEC电子设备工程结合委员会进展开发的新生代内存技术规范，它与上一代DDR内存技术规范最大的不同就是，虽然同是采用了在时钟的上升/下降延同时进展数据传输的根本方式，但DDR2内存却拥有两倍于上一代DDR内存预读取才干即：4bit数据读预取。换句话说，DDR2内存每个时钟可以以4倍外部总线的速度读/写数据，并且可以以内部控制总线4倍的速度运转。 DDR2 内存240针DDR2 DIMM插槽 阅历分享-效力器内存目前用的较多的效力器内存主要是采

20、用ECC和REG ECC技术的。从外观来说， ECC内存由于要满足效验纠错的需求，参与了一颗ECC效验颗粒，由于采用的是TOSP封装，使得内存看上去每面有9颗内存颗粒。REG ECC内存上面的芯片普通比普通主板多出2-3个，主要是PLL (Phase Locked Loop)和Register IC。 DDR2 ECC 内存 DDR2 ECC REG 内存 1：SPD芯片 2 ：PLL芯片 3：Register IC芯片 4 ：内存颗粒 SPDSERIAL PRESENCE DETECT模组存在的串行检测。SPD是一组关于内存模组的配置信息，如P-Bank数量、电压、行地址/列地址数量、位宽、

21、各种主要操作时序如CL、tRCD、tRP、tRAS等。 PLL (Phase Locked Loop) 琐相环集成电路芯片，起到调整时钟信号，保证内存条之间的信号同步的作用。阅历分享-效力器内存内存技术1ECC ECC是一种广泛运用于各种领域的计算机中的指令纠错技术，ECC的全称是“Error Checking and Correcting，对应的中文称号就叫做“错误检查和纠正，从该称号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干正确执行下面的义务，确保效力器的正常运转。很多时候听到一些奸商

22、说我们的效力器内存是ECC内存，其实ECC并不是一种型号，而是将ECC技术运用到内存中。ECC内存主要是从SD内存开场得到广泛运用2Chipkill Chipkill技术是IBM公司为理处理目前效力器内存中ECC技术的缺乏而开发的，是一种新的ECC内存维护规范。ECC内存只能同时检测和纠正单一比特错误，但假好像时检测出两个以上比特的数据有错误，那么普通无能为力。由于目前运用的效力器其系统速度都很高，同时出现多比特错误的景象很少发生，因此ECC技术得到了充分地认可和运用，使得ECC内存技术成为几乎一切效力器上的内存规范。 随着基于Intel处置器架构的效力器的CPU性能在以几何级的倍数提高，而硬

23、盘驱动器的性能跟不上CPU性能，因此效力器需求大量的内存降暂时保管CPU上需求读取的数据，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432位或864位比特以上的数据，一次性读取这么多数据，出现多位数据错误的能够性会大大地提高，而ECC又不能纠正双比特以上的错误，这样就很能够呵斥全部比特数据的丧失，系统就很快解体了。IBM的Chipkill技术是利用内存的子构造方法来处理这一难题。即单一芯片，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。因此，即使整个内存芯片出了缺点，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经过ECC逻辑修复，从而保

24、证内存子系统的容错性，保证了效力器在出现缺点时，有强大的自我恢复才干。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，效力器的可靠性和稳定得到了更加充分的保证。3Register Register即存放器或目录存放器，在内存上的作用好像书的目录，当内存接到读写指令时，会先检索此目录，然后再进展读写操作，这将大大提高效力器内存任务效率。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，其主要运用在中高端效力器及图形任务站上，如IBM Netfinity 5000。4FB-DIMM 全缓冲内存模组FB-DIMMFully Buff

25、ered-DIMM)是Intel在DDR2、DDR3的根底上开展出来的一种新型内存模组与互联架构，既可以搭配如今的DDR2内存芯片，也可以搭配未来的DDR3内存芯片。FB-DIMM可以极大地提升系统内存带宽并且极大地添加内存最大容量。与DDR2内存相比FB-DIMM在内存频率一样的情况下目前能提供四倍于普通内存的带宽，并且能支持的最大内存容量也到达了普通内存的24倍，系统最大能支持192GB内存。与普通的DIMM模块技术相比，FB-DIMM与内存控制器之间的数据与命令传输不再是传统设计的并行线路，而采用了类似于PCI-Express的串行接口多路并联的设计，以串行的方式进展数据传输。在这种新型

26、架构中，每个DIMM上的缓冲区是相互串联的，之间是点对点的衔接方式，数据会在经过第一个缓冲区后传向下一个缓冲区，这样，第一个缓冲区和内存控制器之间的衔接阻抗就能一直坚持稳定，从而有助于容量与频率的提升。阅历分享-效力器内存FB-DIMM内存所采用的缓冲部件被称为AMBadvanced memory buffer，高级内存缓冲的芯片，Intel、IDT、NEC等厂商均有开场消费这种芯片。这颗芯片的主要作用是呼应内存控制器的命令，它将内存控制器发出的指令传送给DRAM。它实践上担当了串行和并行转换的角色，由于它的存在，可以在FB-DIMM上直接运用现有的DRAM芯片。这种设计思绪可以大大降低推行这

27、种新内存技术的阻力，由于它不需求内存芯片厂商做任何的改动，而之前从SDRAM向DDR或者Rambus转变的过程那么需求内存芯片厂商的支持。更重要的是它为今后的内存技术晋级提供了较大的空间，比如未来DDR3投入运用之后，FB-DIMM技术也可以经过采用DDR3 DRAM芯片而“晋级。阅历分享-效力器内存FB-DIMM布线优势每个FB-DIMM通道仅需求69条信号线即可，同如今的并行DDR2通道需求240条信号线相比，其布线的复杂程度将会大大的降低。上图是支持DDR2内存主板的布线左和支持FB-DIMM内存主板的布线右，在支持DDR2 Registered DIMM的主板上，1个通道需求两个Rou

28、ting层用于信号线，另外还需求一层用于供电，而在支持FB-DIMM的主板上，2个通道那么仅需求两个Routing层即可供电亦包括在其中。很明显，这样会大大简化主板布线，降低主板设计难度，缩短产品研发周期，提升消费率。阅历分享-效力器内存DDR3在DDR2根底上采用的新型设计： 18bit预取设计，而DDR2为4bit预取，这样DRAM内核的频率只需接口频率的1/8，DDR3-800的中心任务频率只需100MHz。2采用点对点的拓朴架构，以减轻地址/命令与控制总线的负担。3采用100nm以下的消费工艺，将任务电压从1.8V降至1.5V，性能更好更为省电。添加异步重置Reset与ZQ校准功能。

29、效力器硬盘硬盘类型及接口SASSATAFCSCSIATA/IDELCSC硬盘类型接口视图阅历分享-效力器硬盘硬盘开展历史及趋势时间点容量FC硬盘 100GB 300GB1000GB 2TB146GB300GBSAS硬盘250GB 400GB 500GB 1000GB2TBSATA硬盘73GB 300GB146GB 500GB73GB 300GB146GB 19982021SCSI硬盘73GB硬盘接口开展趋势ATA/IDE接口硬盘简介Power衔接器主/从盘 跳线40-pin衔接器ATA( Advanced Technology Attachment )高级技术附加安装ATA硬盘是传统的桌面级硬

30、盘，主要运用于个人PC机，也经常称为IDE IntegratedDriveElectronics 硬盘ATA接口为并行ATA技术，下一代的产品是串行ATASATASCSI接口硬盘引见SCSI (Small Computer System Interface )小型计算机系统接口SCSI硬盘并发处置性能优良，常运用于企业级存储领域SCSI硬盘采用并行接口，接口速率目前开展到320MB/s(Ultra 320 SCSI )，根本曾经到达极限，未来必被其串行版本SAS Serial Attached SCSI 硬盘所替代80-pin 公接头68pin和80pin的SCSI硬盘的区别： 最大的区别在于：80pin的支持热拔插，而68pin不支持。 68pin 的硬盘有Jimper(跳线)设置，主要用来调整硬盘ID 接磁盘模组直接接68pin硬盘FC接口硬盘引见FC硬盘采用FC-AL( Fiber Channel Arbitrated Loop，光纤通道仲裁环) 接口方式FC-AL是一种双端口的串行存储接口FC-AL支持全双工任务方式FC-AL利用类似SATA/SAS所用的4芯衔接，提供一种单环拓扑构造，一个控制器能访问126个硬盘S