服务器技术培训

服务器核心技术2013年4月服务器技术概念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。服务器的分类处理器RISCEPICX86结构TowerRackBlade机柜式集装箱能力WorkgroupDepartmentEnterprise应用WebFileServerProxyApp……5服务器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IntelXeonE5-2600产品家族该系列处理器采用IntelSandyBridge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PCIExpress3.0连接以及第二代TurboBoost2.0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E5-2600架构与性能XeonSandyBridge-E服务器芯片命名规则E3、E5、E7代表了3个不同档次的至强CPUFSB&QPI技术对比HighBandwidth高带宽(upto25.6GB/sperlink)(upto32GB/sperMC)LowLatency低延迟(integratednativeDDR3MC)IntelReliability高可用(datareliabilitycheckseverycycle)OpenInnovation创新(over20industryleaders)MC=memorycontrollerQPI：全称为：QuickPathInterconnect快速通道互联，用于多处理器之间的互联是取代了FSB(前端总线)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FSBRDIMM即RegisteredDIMM

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&UDIMMUDIMM即UnbufferedDIMM

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LRDIMMLRDIMM（Load-ReducedDIMM，低负载DIMM)

LRDIMM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RDIMMDual-RankLRDIMM内存的功耗只有其50％Quad-RankLRDIMM也能低到其75%每通道支持到9个DIMM，内存容量提升到原来的三倍E5处理器家族还是第一款直接在微处理器中集成支持PCIExpress*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PCIExpress*3.0的组合还能提供超过三倍的吞吐率PCI-EGen3.0PCIExpress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SAS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SATA设备，是多层次的存储设备连接协议栈SAS——SerialAttachedSCSISAS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SAS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

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服务器操作系统服务器硬盘技术SSDSASSAS和SATA物理接口比较SSD硬盘固态硬盘的发展历程1956年IBM公司发明的世界上第一块硬盘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(SunStorageTek)开发了第一个固态硬盘驱动器1989年世界上第一款固态硬盘出现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MemoRightSSD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月美光发布了全球首款SATA6Gbps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/sSSD固态硬盘（SolidStateDisk、IDEFLASHDISK）

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。目前应用范围较窄SolidStateDisk基于DRAM的固态硬盘读写速度快

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RAID基本概念RAID-RedundantArrayofIndependentDisksRAID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：“ACaseforRedundantArraysofInexpensiveDisks”，文章提出RAID，并定义了RAID5个层次UniversityofCalifornia-BerkeleyRAID技术的价值数据安全性能容量RAID术语—DiskStriping（数据分块）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File12341234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1234File12341200MB300MB400MB400MB100MBRAID术语-DiskSpanning（数据跨盘）RAID术语—DiskMirroring（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File123412341234RAID术语—HotSwap（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123412412541234RAID术语—Parity(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RAID0RAID1RAID5RAID10&50RAID6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服务器操作系统电源技术—热插拔冗余电源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

一个模块插拔时，另一个模块不能宕机或停一下再起来电源技术—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RACK机箱高度：n*U（1U=44.45mm

or1.75英寸）宽度：19英寸ThinkServerRD6302P2UMainstreamRackServerThinkServerRD5302P1UMainstreamRackServer机柜与机箱标准机柜结构机柜与机箱机柜前部机柜前立柱机柜后立柱服务器A:导轨前后支架拉伸范围750-900mmB:安装导轨后机箱总体宽度为474mmD: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）950mm机柜须符合EIA-310-E标准机柜标准兼容圆孔和方孔机柜标准服务器技术概念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NOS服务器操作系统

NetworkOperatingSystem网络操作系统

OS兼容性对比——ServerVSPCWindowsserver2003StandardEditionR2中/英文版(X32)

Windowsserver2003EnterpriseEditionR2中/英文版(X32)

Windowsserver2003StandardEditionR2中/英文版(X64)

Windowsserver2003EnterpriseEditionR2中/英文版(X64)

RedHatLinuxEnterpriseAS5.0Update3(X32)

RedHatLinuxEnterpriseAS5.0Update3(X64)

SuseLinuxEnterpriseServer10SP2(X32)

SuseLinuxEnterpriseServer10SP2(X64)

WindowsServer2008StandardEdition中/英文版(X32)

WindowsServer2008StandardEdition中/英文版(X64)

WindowsServer2008EnterpriseEdition中/英文版(X32)

WindowsServer2008EnterpriseEdition中/英文版(X64)

WindowsServer2008StandardEdition中文版(X32)OEM版

WindowsServer2008StandardEdition中文版(X64)OEM版

WindowsServer2008EnterpriseEdition中文版(X32)OEM版

WindowsServer2008EnterpriseEdition中文版(X64)OEM版

VMwareESX4

VMwareESXi4

中标麒麟通用服务器操作系统V5Update4x86/x86_64

中标麒麟高级服务器操作系统V5Update4x86/x86_64服务器兼容操作系统笔记本台式兼容系统相对于台式PC或笔记本产品——服务器支持的操作系统种类非常多常用的