服务器学习笔记

效劳器学习笔记目录效劳器学习笔记〔一〕：效劳器知识简单了解2效劳器学习笔记〔二〕：效劳器技术概览4效劳器学习笔记〔三〕：硬件技术之效劳器处理器技术7效劳器学习笔记〔四〕：硬件技术之内存技术9效劳器学习笔记〔五〕：硬件技术之I/O总线技术13效劳器学习笔记〔六〕：效劳器集群技术17效劳器学习笔记〔七〕：效劳器容错机制22效劳器学习笔记〔八〕：磁盘RAID技术24效劳器学习笔记〔九〕：三种主流的数据存储方式30效劳器学习笔记〔十〕：数据备份与容灾35效劳器学习笔记〔十一〕：Linux第一篇，从Shell开始学起！37效劳器学习笔记〔十二〕：Linux第二篇，学习常用的Shell命令40效劳器学习笔记〔十三〕：Linux第三篇，文件管理中常用的Shell命令44效劳器学习笔记〔十四〕：Linux第四篇，Shell脚本简单了解46效劳器学习笔记〔十五〕：Linux第五篇，磁盘管理之为linux系统添加一块新硬盘51效劳器学习笔记〔十六〕：Linux第六篇，磁盘管理之LVM55发布人微博：原作者Blog：效劳器学习笔记〔一〕：效劳器知识简单了解近来在学习效劳器方面的知识，把自己所了解的有关效劳器方面的知识与大家交流分享，同想学习效劳器方面知识的朋友们一起努力学习。什么是效劳器？效劳器是计算机的一种，它是在网络操作系统的控制下为网络环境里的客户机提供共享资源的高性能计算机，它的高性能主要表达在高速度的CPU运算能力、长时间的可靠运行、强大的I/O外部数据吞吐能力等方面。一、效劳器的分类：按着不同的分类标准，可以有不同的分类。

１、按CPU的类型分类：

RISC(ReducedInstructionSetComputing，精简指令集计算)架构效劳器使用RSIC芯片并且主要采用Unix操作系统的效劳器有HP的PA-RISC、IBM公司的pSeries效劳器、SUN公司的SPARC等。

CISC(ComplexInstructionSetComputing,复杂指令集计算)架构效劳器基于IA(IntelArchitecture)架构的效劳器，使用CISC芯片且主要用WidnowsServer/Linux/BSD等操作系统的效劳器。如Intel的Xeon、AMD的Opteron处理器，也称工业标准效劳器。

IA-64效劳器。采用IA-64架构的处理是主要是Intel安腾处理器(Itanium)。Itanium处理器是HP与Intel共同开的。安腾处理器似乎出现了一些麻烦，Windows、Redhat及Oracle都已经宣布不再支持安腾处理器。

２、按应用规模分类：

大型效劳器

中型效劳器

小型效劳器、入门级效劳器

３、按应用用途分类：

数据库效劳器、域名效劳器、DHCP效劳器、文件效劳器、FTP效劳器、邮件效劳器、代理效劳器、打印效劳器、Web效劳器、WINS效劳器等

４、按外形结构分类：

塔式效劳器、机架式效劳器、刀片效劳器

x86架构的效劳器通常称为PCServer.运行UNIX的效劳器通常被称为小型机。二、效劳器系统特征与性能：选定效劳器的几个标准：

◆先进的系统结构；

◆先进的性能；

◆卓越的扩展性；

◆先进的管理性；

◆使人信服的可靠性；

◆强大的可用性；

◆持续的效劳能力。

国内外效劳器标准

国内效劳器标准：SUMA：Scalability〔可扩展性〕、Usability〔易使用性〕、Manageability〔易管理性〕、Availability〔可用性〕。这一标准是由国内的效劳器厂商曙光所倡导。

①Scalability

效劳器必须具有一定的可扩展性，这是因为企业网络随着企业的开展壮大而开展，用户增多、业务扩展，效劳器也应该具有很强的扩展性，具备一定的可扩展空间。

②Usability

效劳器的功能强大而硬件与软件都很复杂。效劳器的易用性主要表达在效劳器是不是容易操作，用户导航系统是不是完善，有没有关键恢复功能等等。

③Manageability

效劳器的易管理性也是效劳器的一个重要特性，能够做到及时发现问题，及时完成故障处理。效劳器的易管理性还表达在效劳器有没有智能管理系统，有没有自动报警功能，是不是有独立于系统的管理系统。

④Availability

对于一台效劳器，可用性非常重要，效劳器为了保障用户的连续业务，通常要求效劳器得不间断地工作，持续为用户提供连续效劳。

国外效劳器标准：RAS:Reliability〔高可靠性〕、Availability〔高可用性〕、Serviceability〔高可效劳性〕三、效劳器操作系统效劳器上常用的操作系统有WindowsServerFamily(WindowsNT、windows2000Server、windowsserver2008)、Linux〔最有名气的RedhatEnterpriseLinux〕、UNIX〔HP的HP-UX、IBM的AIX及Sun的Solaris(已经被甲骨文收购)等〕

效劳器操作系统与PC操作系统的区别在于前者可以支持更多的CPU、更大的内存及更为卓越的性能和强大的网络功能。四、国内外效劳器生产厂商国外的主要有：HP、IBM、Oracle〔Oracle收购了Sun公司〕。国内的主要有：曙光、浪潮、长城。小结：网络可以分为资源子网与数据子网。效劳器属于资源子网，在网络中占有重要的地位。效劳器的高可靠性、高可用性与高可效劳性等这些特性决定了效劳器所使用的技术，如效劳器的冗余技术、热插拔技术、集群技术等等。效劳器学习笔记〔二〕：效劳器技术概览效劳器技术包括复杂的硬件技术与软件技术。由效劳器的高可用性、扩展性、持续的工作等方面的要求，效劳器与PC在硬件技术上差异很大。目前通用效劳器硬件技术通常包括：CPU技术(RISC与CISC处理器架构技术、SMP对称多处理技术、)、内存(ECC内存纠错)、硬件冗余、热插拔、磁盘阵列技术、智能管理技术I/O总线(I2O智能输入／输出技术和效劳器总路线技术)等。一、RISC和CISC处理器指令架构技术RISC和CISC都是效劳器处理器的指令系统执行方式技术，它们也被称为效劳器处理器架构技术。RISC指令架构技术以IBM、HP和Sum公司的RISC处理为代表，而CISC那么以Intel的IA处理器为代表〔AMD的效劳器处理器也都根本上采用这种指令架构〕二、SMP对称多处理器技术SMP(SymmetricalMulti-Processing，对称多处理)技术是相对非对称多处理技术而言的，在这种架构中，同一效劳器主板需要提供多个处理器插座，但所支持的处理器个数都是偶数的，这就是其“对称”性所要求的。组建SMP系统需要有特定的处理器、操作系统和应用软件的支持：①处理器必需内置APIC(AdvancedProgrammableInterruptControllers,高级可编程中断控制器)单元；②相同的处理器型号；③完全相同的运行频率；④尽可能保持相同的产品序列编号。三、I2C(Inter-IntegratedCircuit)总线技术I2C总线是一种由菲利普公司开发的串行总线，是一种具有多端控制能力的双线双向串行数据总线系统。I2C通过一个带有缓冲区的接口，数据可以被I2C总线发送或接收，控制和状态信息那么通过一套内存映射存放器来传送。利用I2C总线技术可以对效劳器的所有部件进行集中管理，可随时监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数，增加了系统的平安性，方便了管理。四、智能监控管理技术智能监控技术不是一个单一的效劳器技术，它是一系列智能管理技术的总称，其中包括EMP(应急管理端口)、ISC(Intel效劳控制)、IPMI(智能平台管理接口)和SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol)等技术。目前高性能效劳器普遍采用专用的效劳处理器(ServiceProcessor)来对系统的整体运行情况进行监控。系统中的一些关键部件的工作情况都通过一条被称为I2C总线的串行通信接口被传送到效劳处理器，而且效劳处理器通过专用的监控软件监视各个剖件的工作状态。效劳处理器可以对效劳器的所有部件进行集中管理，可随时监控内存、硬盘、网络和系统温度等多个参数。

①EMP(EmergencyManagementPort，应急管理端口)

EMP是效劳器主板上所带的一个用于远程管理效劳器的接口。远程控制机可以通过Modem与效劳器相连，控制软件安装于控制机上，远程控制机通过EMPConsole控制界面可以对效劳器进行以下工作：翻开或关闭效劳器的电源；重新设置效劳器，甚至包括主板BIOS和CMOS的参数；监测效劳器内部情况。

②ISC(IntelServerControl，Intel效劳器控制)

ISC是一种网络监控制技术，现在已经改名为ISM(IntelServerManagement)，只适用于使用Intel架构的带有集成管理功能的主板的效劳器。采用这种技术后，用户可在一台普通的客户机上，通过局域网或广域网对效劳器进行启动、关闭或重新置位，也可以监测网络上所有使用Intel主板的效劳器的运行状况，包括机箱、电源、风扇、内存、处理器、系统信息、温度和电压等。

③IPMI(IntelligentPlatformManagementInterface智能平台管理接口)

为降低效劳器管理系统的开发有管理本钱，并解决不同的效劳器与周边设备因接口不同而无法沟通的问题，Intel、HP、NEC和Dell携手结合多家效劳器芯片制造厂商，从1997年开始研究，在2001年3月推出了一项重要的管理标准——IPMI。它定义了在监控终端上通过网络或串行调制解调器管理、监视远程效劳器的方法。通过IPMI能对系统健康状态进行监视，对严重事件自动产生告警，而县还能实现自动系统控制和系统事件日志记录功能。IPMI结构的核心是一个被称为“基板管理控制器”的微控制器。五、智能输入／输出(I2O)技术随着效劳器处理器性能的提高，效劳器系统的功能越来越强，作用越来越大，作为网络中心设备后，其数据传输量会大大增加，因而I/O数据传输性能经常会成为整个系统的瓶颈。智能输入／输出(I2O)技术把任务分配给智能I/O系统，在这些子系统中，专用的I/O处理器将承当中断处理、缓冲存取及数据传输等烦琐任务，这样，系统的吞吐能力就得到了提高，效劳器的主处理器也能被解放出来去执行更为重要的任务。

I2O(IntelligentInput&Outpu，智能输入输出)是一项可以降低系统CPU负载并改良I/O数据通信的新技术。在这一技术下，I/O子系统的体系结构完全独立于网络操作系统，并不需要外部设备的支持，这样一方面可减轻操作系统的负担，另一方面还可以提高I/O通信效率。六、硬件冗余技术硬件冗余技术是最常见的、最根本的效劳器技术之一，也是应用最广的效劳器通过技术。它是通过提供双份完全一样的硬件，并通过相应的技术使备用件时刻处于待命状态，发现相应部件失效后立即接替原来的部件继续工作，使得效劳器保持恒久不间断的动作。它是提高效劳器可用性的一个重要手段。根据不同的冗余部位和冗余程度，主要分为以下几中硬件冗余方式。

①单机容错冗余。这是一种最高级别的冗余，到达了100%冗余。在这样一个效劳器中，对所有部件都提供了冗余，任何单一部件的损坏都不会造成硬盘中的数据丧失。

②双效劳器冗余。这种冗余方式采用双台效劳器进行冗余容错，将双台效劳器分为主／从效劳器，从效劳器是为主效劳器出现故障而准备的，不过这一容错技术需要专门的效劳器集群软件来实现。当主效劳器出现故障时，从效劳器将立即接替主效劳器的工作，从而使得任何一台效劳器出故障都不会造成系统崩溃。

③磁盘冗余。这是最常见的硬件冗余方式之一，就是提供多个备用磁盘。在这种冗余方式中，应用最广的是磁盘冗余阵列技术(RAID)。

④电源冗余；⑤风扇冗余；⑥网卡冗余。七、热插拔技术(HotPlug)热插拔技术就是指可以在系统带电的情况下对有些部件进行插、拔操作。一般来说具有热插拔性能的硬件主要包括：硬盘、CPU、RAM、电源、风扇、PCI适配器和网卡等。八、诊断技术效劳器诊断技术是效劳器可管理性的一个重要方面，它可由软件实现效劳器的自我诊断，当所监控的硬件出现故障时，及时告知管理人员，以便得到及时维护。

１、光通路诊断技术。这是由IBM开发的，它使得技术人员能够迅速确定和找到发生故障的系统组件；２、ActiveDiagnostics(活动诊断)技术。九、64位处理器技术64位与32位处理器相比，最为关键的优势就表达于位宽和内存寻址能力上。位宽对处理器性能的影响很大，位宽是指处理器一次执行指令的数据带宽。64位处理器一次就能处理64位，即8个字节的数据。十、效劳器集群(Cluster)技术效劳器集群技术是提高效劳器性能的一项技术措施。一个效劳器集群包含多台共享数据存储空间的效劳器，各效劳器之间通过内部局域网进行相互通信。当其中一台效劳器发生故障时，它所运行的应用程序将由其它的效劳器自动接管。十一、负载均衡技术负载均衡的思路是每台效劳器都具备同等的地位，都可以单独对外提供效劳而无须其它效劳器的辅助，通过某种负载分担技术，将从外部发送来的请求均匀分配到称结构中的某些效劳器上。负载均衡技术可以完成以下任务：解决网络拥塞，实现效劳就近提供；为用户提供更好的访问质量；提高效劳器的响应速度；提高效劳器及其它资源的利用效率；防止在网络关键部位出现单点失效。小结：这些技术都是为了提高效劳器的高可用性、高可靠性、高可以效劳性，保证效劳器的能够不间断地向用户提供高性能的效劳。效劳器学习笔记〔三〕：硬件技术之效劳器处理器技术一、效劳器处理器(ServerCPU)的分类通常按按效劳器处理器架构(效劳器处理器所采用的指令系统)划分为以下几类：

①CISC(ComplexInstructionSetComputing，复杂指令集计算)架构

从计算机诞生以来，一直采用CISC指令集方式。基于CISC的CPU主要有Intel、AMD的X86CPU。它们通常在低端效劳器中使用。操作系统为Windows系列或Linux。CISC也可以称为IA-32架构或X86架构。

②RISC(ReducedInstructionSetComputing，精简指令集计算)架构

这类CPU通常在高端效劳器中使用，最具代表性的产品是IBM的POWER、POWERPC处理器、Sun的SPARC处理器、HP的PA-RISC、Alpha处理器及MIPS的MIPS处理器。在20世纪70年代，IBM创造了RISC技术，到了80年代后期，RISC指令架构逐渐代替了效劳器领域中的CISC指令架构，成为效劳器主流微处理器设计架构。RISC优化指令系统，加快程序编译进程，提高运行速度。

RISC技术采用了更加简单和统一的指令格式，固定的指令长度以及优化的寻址方式，使整个计算结构更加合理。一般来说，RISC处理器比同档的CISC处理器要快50%~75%。

③VLIW(VeryLongInstructionWord，超长指令集)架构

VLIW架构采用了先进的EPIC(ExplicitlyParallelInstructionComputing，清晰并行指令)设计，可以把它叫做IA-64架构。HP与Intel合作开发的安腾(Itanium)处理就采用该架构技术。二、效劳器处理器技术介绍①IBMPOWER处理

POWER是PowerOptimizationWithEnhancedRISC的缩写。POWERPC中的PC是PerformanceComputing的缩写。

◆POWER1处理器最早发布于1990年。

◆POWER4处理器发布于2001年，是世界上第一颗双核心处理器。

②SunSPARC处理器

SPARC是ScalableProcessorARChitecture。

③HPPA/Alpha处理器

HP由于并购了Compaq公司，因此它有两个系列的RISC处理器，即HP自己开发的PA-RISC处理系列和Compaq公司的Alpha处理器系列。

PA-RISC于1986年问世，第一款芯片的型号为PA-8000，主频为180MHz,PA-8800是于2004年2月底推出的，它的起始频率为1GHz，是Hp的第一个双核心64RISC处理器。

④MIPS处理器

MIPS(MicroprocessorwithoutInterlockedPipedStages)AMDOpteron处理器的优势AMD的Opteron处理器与Intel的IA-64架构的Itanium和Itanium2处理相比，主要存在有以下不同：①处理器架构不同对于64位处理器，AMD采用了与Intel截然不同的策略：AMD采用一种基于x86指令体系的64位架构，也就是x86-64架构，可以让64位处理器运行在32位应用环境下。②向下兼容性不同AMD的x86-64架构的最大优势就是完全兼容现存的x86代码。IntelItanium/Itanium2处理器Intel的第一款64位处理器Itanium发布于2000年，它采用的是全新的IA-64架构。Intel的IA-64架构所采用的显示并行指令(EPIC)架构，具有分支预测执行、存放器轮动、更多的计算单元和流水线等技术。它的内存寻址能力很强，能够容纳近180亿GB的物理内存。IntelNoconaXeon处理器Nocona处理器是Intel迫于AMDOpteron处理器所带来的压力，在无奈的情况下发布的。NoconaXeon处理器重拾当年自己抛弃的x86架构〔Intel为了避嫌，称之为“EM64T”架构〕，既能支持64位程序运算，同时又能很好地支持现行主流的32位程序。小结：效劳器的角色与功能决定了效劳器CPU的性能在名个方面远远高于PC机的CPU。芯片技术是信息技术中的最为重要的技术。效劳器学习笔记〔四〕：硬件技术之内存技术内存会出错计算机中使用的内存储设备主要有两种类型：静态随机存储器(SRAM)和动态随机存储器(DRAM)。其中SRAM作为缓存使用，这是因为它的速度快，并可以在关闭电源前一直保存其中的数据；而DRAM芯片装在168脚的DIMM(Dualinlinememorymodules)上，每一个DRAM芯片以电容行或电容列存储数据，对这些存储单元必须不停地进行充电或者更新否那么其中的数据就会丧失。一个充电的电容器由数据“1”表示，一个放电的电容器由数据“0”表示。充电或放是由存储设备的电压决定的。当电容器中的电荷受到外界的影响发生变化时，读数就会出现偏差，那么效劳器中使用的内存模块就会出现存储错误。一、内存的通用技术◆奇偶校验技术比特(bit)是内存中的最小单元。比特是通过“1”和“0”来表示数据高、低电平信号的。8个连续的比特叫做一个字节(byte)，在不带“奇偶检验”的内存中如果某个字节数据有一个比特出错，那么数据将出错。可以在每个字节数据后增加一个奇偶检验位。

◆ECC内存查纠错技术ECC是ErrorCheckingandCorrecting(错误检查和纠正)的缩写。ECC纠错技术也需要额外的空间来储存校正码。二、IBM效劳器内存技术◆Chipkill内存技术

◆大容量高速度技术

◆内存保护

◆内存镜像技术

内存镜像(MemoryMirroring)是IBM的另一种更高级的防止因内存错误而导致整个效劳器不稳定性事件发生的技术。内存镜像的工作原理很像磁盘镜像，就是将数据同时写入到两个独立的内存卡中〔两个内存卡的配置是一样的〕，平时的内存数据读取只在激活的内存卡中进行。三、HP的效劳器内存技术◆新ECC内存技术

为了加强对内存数据的保护，HP于1996年引入了新ECC技术(AdvancedECCtechnology)，它类似于IBM的Chipkill内存技术。

◆在线备份内存模式

HP的在线备份内存模式在HPProliant300和HPProliant500两个系列的效劳器中得到应用，但这两个系列的效劳器所采用的在线备份内存模式并不完全一样。

◆镜像内存方式

镜像内存方式可以用来保护发生多比特错误的数据。

①单存储板配置——非热插拔方式(Non-HotPlug)用户可以在效劳器自带的存储板上设置镜像内存。这样无论是发生了单比特错误还是多比特错误，系统都可以保数据的平安可靠。用户可以指定两个镜你存储区(C和D)。运行在镜像内存方式下的效劳器，其系统内存可以到达4GB。为了保证内存镜像方式的正常运行，存储区C和D的配置必须和存储区A和B的配置一样。如下图，数据被同时写入系统内存和镜像内存，但只从系统内存中读出。如果系统内存中的某个DIMM出现单比特错误到达错误极限，那么系统会自动将存储区C和D设置成系统内存，将A和B指定为镜像内存，数据仍然会被同时写入系统内存和镜像内存中，但只从系统内存中读数据。

图一单存储板配置②热插拔的镜像内存模式需要扩展存储板〔选件，〕此模式可以为内存提供比在线备份方式更好的保护。热插拔的镜像内存模式包括在线扩展和在线替换内存。在线扩展是指用户可以在空的插槽上插入DIMM以扩展系统内存容量，在线替换是指用户可以在系统运行中直接将出现故障的DIMM替换掉。为了确保热插拔的镜像内存模式运行正常，两块内存板必须是一样的。一个数据被同时写入两块内存板上，但只从主内存板上读数据。

图二双存储板配置的镜像内存模式◆热插拔RAID内存(HotPlugRAIDMemory)技术

HP热插拔RAID内存可以为长时间不断运行的应用程序提供极高的实用性、灵活性和容错能力。即使内存设备彻底地发生故障，内存仍然可以正常工作。

图三RAID内存原理四、主要效劳器内存模组技术⑴双倍DIMM面积模组

DIMM(Dual-inlineMemoryModules,双列直插式存储模块)

图四双倍DIMM面积模组⑵Elpida和Kingston的TSOP双面内存模组

TSOP:ThinSmallOutlinePackage,薄型小尺寸封装。

图五TSOP封装的内存

图六

叠加的TSOP封装的内存⑶Elpida的TCP模组

TCP：TapeCarrierPackaging

图七

TCP封装的内存

五、FB-DIMM内存体系架构效劳器学习笔记〔五〕：硬件技术之I/O总线技术CPU工作时需要与外围硬件设备进行数据、指令的交换，这就需要与各部件有一个传输通道。如果每种设备都分别引入一组线路直接与CPU相连，那么可导致系统线路杂乱无章，甚至不可能实现。为了简化硬件电路和系统结构，人人引入了一组通用线路，并配以适当的接口，CPU通过这条线路与外围硬件设备相连，这条通用线路被称为总线(BUS)。根据连接设备的不同，总线又可以分为内部总线、系统总线和外部总线三大类。内部总线连接的是CPU与系统内部芯片，系统总线(I/O)是连接系统主机与扩展插卡的总线。外部总线是连接系统与外部设备的总线。

自从IBMPC问世至今，从整体来看，经历了ISA和PCI两种不同类型阶段。

效劳器中先后应用了多种总线技术，其中最为著名的有InfiniBand、PCI-X和PCI-Express(简称为：PCI-E)。

一、ISA总线时代最早的PC总线是IBM公司于1981年在PC/XT电脑上采用的系统总线，它是为基于8位的8088处理器设计的，被称为“PC总线”或者“PC/XT总线”。为了开发与IBMPC兼容的外围设备，行业内便逐渐确立了以IBMPC总线标准为根底的ISA(IndustryStandardArchitecture)总线。

ISA总线是8/16位的系统总线，最大传输速率仅为8Mb/s，但允许多个CPU共享系统资源，由于兼容性好，它在上个世纪80年代是应用最为广泛的系统总线。随着开展，ISA总线的带宽成了系统的瓶颈，影响到处理器性能的发挥。1988年，康柏、惠普等9个厂商协同把ISA扩展到了32位，这就是EISA(ExtendedISA),最后由PCI-SIG发布的PCI(PeripheralComponentInterface)总线取代。二、PCI总线1992年Intel在发布486处理器的时候，同时发布了32位PCI总线。最早发布的PCI总线工作在33MHz频率之下。传输带宽到达了133Mb/s。1993年发布了64位PCI总线后来把它的频率提供到了66MHz，这样64位66MHz的PCI总线带宽就到达了533Mb/s。

图一三种接口插槽三、PCI-X总线技术PCI-X最初是由IBM开发的，后来由PCI特殊利益组织(PCI-SIG)发布，属于PCI总线的扩展架架构。PCI-X有两种版本，多种不同的规格。其中PCI-X1.0版本可以支持66MHz、100MHz和133MHz这种频率，依次能管理4个、2个和1个PCI-X设备，并分别具有533Mb/s、800Mb/s和1066Mb/的峰值带宽。PCI-X2.0标准能够在每个时钟周期内更快地传输数据，PCI-X266标准速度为2.1Gb/s，PCI-X533标准速度为5.3Gb/s。PCI-X是对原有PCI总线的扩展，所以它在结构上与PCI总线类似，而且兼容PCI总线。PCI-X总线主要应用于高性能工作站和效劳器上，使用PCI-X接口较多的设备就是SCSI、RAID控制卡和千兆网卡。

图二

PCI与PCI-X四、PCI-Express总线技术PCI-Express(简称：PCI-E)是针对PCI总线的局域性而提出的一种新型总线标准，它属于串行总线标准，突破了并行总线标准的极限频率限制，传输速率可以极大地改善。PCI-E总线特点：

◎数据传输速度快

单根PCI-E线缆的传输速度可以到达206Mb/s，8线版本的为1.6Gb/s，而32线的传输速度是6.4Gb/s。

◎易于布线、减少串扰

PCI-E技术不需要像PCI总线那样在主板上布大量的数据线，而PCI相比，PCI-Express总线的导线数量减少了将近75%，也就减少了相互之间的串扰。

◎点对点连接

与PCI总线中所有设备共享同一条总线资源不同，PCI-E总线采用点对点技术，能够为每一块设备分配独享通道，不需要设备共享资源，这样充分保障了各设备的宽带资源，提高了数据传输速度。

◎兼容PCI和PCI-X

跨平台兼容是PCI-E总线非常重要的一个特点。五、InfiniBand(无线带宽)总线InfiniBand总线技术最初是由Dell、HP、IBM、Intel、Microsoft和Sum等180多个成员组成的InfiniBandTradeAssociation组织提出的。在技术上，InfiniBand总线技术是基于SwitchedFabric结构的。InfiniBand是一个共享或者集群的装置，不仅擅长于多台I/O设备的智能化互连，而且本身的智能化程序也非常高，接口自然比较复杂，侧重于效劳器应用。

图

基于InfiniBand的计算机体系结构

InfiniBand可以支持一个共享I/O体系架构。在该体系架构中，多个主机可以使用一个I/O设备。I/O共享允许多个机柜安装的商用效劳器以这样一种方式进行集群，即效劳器出现故障时，就失效转移到另一台效劳器。这种失效转移性能可以允许快速轻松地更换出故障的效劳器，同时也提供了用成品组件来配置高度可靠效劳器方法。InfiniBand系统通过连接HCAs、TCAs、交换机和路由器而发挥作用，该体系架构的模型如下：

图InfiniBand体系架构模型六、HyperTransport总线AMD的HyperTransport总线技术是一种为主板上集成电路的互连而设计的总线技术，它可为内存控制器、硬盘控制器以及PCI总线控制器之提供更大的带宽。效劳器学习笔记〔六〕：效劳器集群技术效劳器集群是由一些互相连接在一起的计算机构成一个并行或分布式系统。这些计算机〔效劳器〕一起工作并运行一系列共同的应用程序，同时，为用户和应用程序提供单一的系统映射。从外部来，它们仅仅是一个系统，对外提供统一的效劳。集群内的计算机物理上通过电缆连接，程序上那么通过集群软件连接。通过集群，可以在付出较低本钱的情况下获得在性能、可靠性、灵活性方面的相对较高的收益。简单地说，效劳器集群是相互连接的两个或多个效劳器，通过一个应用程序公共接口，以一台效劳器的形式出现，实际上就是一个虚拟效劳器系统。

效劳器集群结构中，又分为“不对称集群”和“对称集群”两大类。“不对称集群”结构中有一些效劳器专门用于当工作效劳器出现故障时接替它们的工作。在“对称集群”结构中，每个效劳器都承当有工作，每台效劳器都相互平等，没有专门用于备用的效劳器。如果一个效劳器出现故障，其余效劳器那么会继续处理其自身所分配的应用程序组，同时处理发生故障的效劳器上的应用程序，具体由哪台或哪几台效劳器接管，要看集群效劳配置了。

图一不对称效劳器集群结构

图二对称效劳器集群结构

集群技术和双机热备份技术的本质区别表达在能否实现并行处理和节点失效后的任务平滑接管。双机或多机备份技术的原理是一台效劳器作主机，其他效劳器作备份机〔也可以同时工作〕，当主机失效时，备份机接管。集群系统使用的它的高可用性而不是容错。

效劳器集群技术的优势：①扩展能力强；②实现方面容易；③高可用性；④易管理性

对集群技术需求最迫切，开展也最快的领域主要有Web应用、VOD应用，科学计算、数据库应用等领域。集群效劳不保证不停顿的操作，但它为大多数执行关键任务的应用程序提供了足够的可靠性。一、效劳器集群：故障迁移解决方案集群效劳器设计的目的就是提高效劳器性能，同时在出现故障时能及时进行故障迁移〔将应用程序或效劳安装在发生故障时彼此能接管对方工作的多台效劳器上，一台效劳器接管发生故障效劳器工作的过程就称为“故障转移”〕，提高效劳器的可用性。所以在集效劳器设计之初，必须充分考虑故障迁移方案。

故障迁移的原理

①检测故障

要让备用效劳器变成活动效劳器，必须设法确定活动效劳器是否不再正常工作。系统使用以下某个常规类型的心跳机制来做到这一点。◎发送信号。活动效劳器以定义好的时间间隔将指定信号发送到备用效劳器。如果备用效劳器在某个时间间隔内未收到信号，那么确定活动效劳器发生故障并担任活动角色。◎接收信号。备用效劳器向活动效劳器发送请求。如果活动效劳器没有响应，那么备用效劳器按特定次数重复发送此请求。如果活动效劳器仍然没有响应，那么备份效劳器接管活动效劳器的工作。以上发送和接收信号是通过专用通信通道发送的，以使网络拥塞和一般网络问题不会导致假的故障转移，这个专用通信通道通常被称为“心跳线”。

②同步状态

的集群效劳器系统中，在正式接管活动效劳器的工件前，首先要将备用效劳器的状态与发生故障的效劳器的状态进行同步，然后才能开始处理事务。主要有三种不同的同步方法。◎事务日志。在事务日志方法中，活动效劳器将对其状态的所有更改记录到日志中。同步实用工具定期处理此日志，以更新备用效劳器的状态，使其与活动效劳器的一致。当活动效劳器发生故障时，备用效劳器必须使用此同步实用工具处理自上次更新以来事务日志中的任何添加内容。◎热备用。在热备用法中，将把活动效劳器内部状态的更新立即复制到备用效劳器。因为备用效劳器的状态是活动效劳器状态的克隆，所以备份效劳器可以立即成为活动效劳器，并开始处理事务。◎共享存储。在共享存储方法中，两台效劳器都在共享存储设备〔如存储区域网络或磁盘阵列〕上记录其状态。这样，因为不需要进行状态共，故障转移可以立即发生。这种同步方式所需的切换时间也较短，可用性也较高。

③确定活动效劳器

对于指定的一组应用程序，只存在一台活动效劳器，这是极其重要的。

④扩展故障迁移集群效劳器故障迁移解决方案例如在以下图中，网络中只有一台效劳器为网络客户端提供效劳，当这台效劳器出现故障时，就无法向用户提供效劳：

图三有故障单点的效劳器为了提高上图网络中效劳器的高可用性，可以采用效劳器集群故障转移技术，如以下图：

图四具有故障转移的效劳器集群方案

在上图方案中，第一台数据库效劳器是处理所有事务的活动效劳器。仅当第一台数据库效劳器发生故障时，处于空闲状态的第二台数据库效劳器才会处理事务。集群将一个虚拟IP地址和主机名在客户端和应用程序所使用的网络上公开。二、效劳器集群：负载均衡解决方案将效劳或应用程序安装到多台效劳器上，并将这些效劳器配置为共享工作负荷，这种类型的配置就是Load-BalancedCluster(负载均衡集群)。负载均衡技术通过将客户端请求分散到多始效劳器上，从而提高了基于效劳器的程序的性能。

负载均衡器使用不同的算法控制通信流量，这些算法用于以智能方式分散负载，或最大限度地利用集群内的所有效劳器。其中一些典型的算法如下：◎循环法。循环算法将负载均衡地分配每台效劳器，而不考虑当前的连接数或响应时间。循环法适合于集群中的效劳器具有相同处理能力的情况。◎加权循环法。加权循环算法适合于每台效劳器具有同处理能力的情况。管理员将性能权值手动分配给每台效劳器，而且按照效劳器权值自动生成调度序列。◎最少连接。最少连接算法确定集群中哪台效劳器当前正在处理连接数最，从而将请求发送给效劳器。◎基于负载。基于负载算法先判断集群中哪台效劳器当前的负载最低，然后将请求发送给该效劳器。负载均衡解决方案例如负载均衡的两种主要类别如下：◎基于软件的负载均衡。基于软件的负载均衡是在负载均衡集中安装特殊的均衡管理软件。均衡管理软件根据不同的算法发送或接收客户端向效劳器发出的请求。◎基于硬件的负载均衡。

图五负载均衡集群方案效劳器学习笔记〔七〕：效劳器容错机制什么是容错技术？所谓“容错”，就是允许效劳器出现一定的错误〔或者称为“故障”〕，但是效劳器系统中要有自动修复和冗余机制，当错误出现时，这些出错的部件可以得到及时的修复，或同相同功能部件接替出错部件的工作，继续保持效劳器不间断运行。容错技术的开展历史

◎第一代Stratus架构容错技术早在20世纪80年代，第一代容错技术就开始进入商用领域。当时美国的Stratus公司采用MotorolaM68000处理器，在Stratus独特的硬件级容错技术及专门的VOS操作系统的支持下，为美国当时的金融业、证券业、电信业和交通业等行业应用提供了高可用性。◎第二代IntelI860架构容错技术◎第三代HPPA-RISC架构容错技术◎第四代IA架构容错技术一、效劳器网卡容错技术Intel的三种容错效劳器网卡：AFT(AdapterFaultTolerance网卡容错)、ALB(AdapterLoadBalancing，网卡负载平衡)和FEC(FastEtherChannel，快速以太通道)或GEC(GigabitEtherChannel，千兆以太通道)。

①AFTAFT技术是在效劳器和交换机之间建立冗余连接，即在效劳器上安装两块网卡，一块为主网卡，一块为备用网卡，然后用两根网线将两块网卡都连接到交换机上，在效劳器与交换机之间建立主连接和备用连接，一旦主连接断开，备用连接会在几秒钟内自动顶替主连接的工作，而网络用户不会觉察到任何变化。

②ALB在ALB技术中，效劳器安装的两块〔两块以上〕网卡可以同时工作，不仅可以提供冗余备份，还可以实现负载平衡，提高效劳器的网络带宽。

③FEC(GEC)FEC和GEC技术具有AFT和ALB技术的全部功能，在一个网卡组〔几块网卡〕中实现容错和负载平衡。二、效劳器磁盘容错技术效劳器磁盘容错技术内容比较多，另单独写一篇学习笔记，请参见《效劳器学习笔记〔〕磁盘RAID技术》三、效劳器整体性容错技术效劳器容错，更多的应该是强调效劳器整个系统的容错，而不是仅指某一个局部的容错。磁盘冗余、网卡冗余、热插拔等都是效劳器的某个方面的容错技术。效劳器系统容错技术有三类：效劳器集群技术、双机热备份和单机容错技术。它们所对应的容错级别是从低到高的，也就是说效劳器集群技术容错级别最低，而单机容错技术级别最高。

①效劳器集群技术效劳器集群技术不仅可以做到容错，还可以实现负载平衡，提高效劳器的性能。内容多，所以也单独做了学习笔记，请参见：《效劳器学习笔记〔〕：效劳器集群技术》

②双机容错方案

双机容错是计算机应用系统稳定、可靠、有效、持续运行的重要保证。它通过系统冗余的方法解决计算机应用系统的可靠性问题，具有维护简单、稳定可靠、监测直观等优点，当一台主机出现故障时，冗余容错软件可及时启动另一台主机接替原主机的任务，保证了用户数据的可靠性和系统的持续运行。双机容错技术由两台效劳器系统和一个外接共享磁盘阵列柜及相应的双机热备份软件组成。双机热备份通常要求两台效劳器的配置完全一样。在该方案中，操作系统和应用程序安装在两台效劳器的本地系统盘上，用户的数据存储在外接共享磁盘阵列中。双机热备份系统采用“心跳”方法保证主系统与备用系统的联系。

双机热备份的三种工作模式：双机热备模式、双机互备模式及双机双工模式。

Ⅰ、双机热备份(HotStandby)

双机热备份就是一台主机为活开工作机(ActiveServer)，另一台主机为备份(StandbyServer)。在这种容错方案中，各效劳器只需一块网卡，共同连接在同一网络上，磁盘阵列的连接都是通过SCSI电缆连接两主机和磁盘阵列的。

Ⅱ、双机互备(DualActive)

所谓双机互备就是两台主机均为工作机，在正常情况下，两台工作机均为信息系统提供支持，即都为活动效劳器(ActiveServer)，并互相监视对方的运行情况。当一台主机出现异常时，不能支持信息系统正常运营，另一主机那么主动接管异常机的工作。

③单机容错方案

单机容错技术是由一台效劳器实现高性能容错，它的容错能力要远比效劳器集群和双机热备份的容错能力高。容错效劳器是通过CPU时钟锁频和对系统中所有主要部件的冗余来实现的容错，包括CPU、内存、网卡和I/O总线等。通过系统内所有冗余部件的在线同步运行，实现真正意义上的容错。四、HPNonStop容错效劳器HPNonStop是HP工业标准效劳器系列产品中的高端产品，其专用性表现在它的核心容错结构，可进行全面的故障检测和隔离，以确保数据的完整性。整个系统无任何单点故障，其可用性到达99.999%，足以让最关键和复杂的应用得到满足。效劳器学习笔记〔八〕：磁盘RAID技术RAID是RedundantArrayofIndependentDisks的缩写，意思为独立磁盘阵列。RAID技术可以把几个物理上独立的磁盘组合成一个大的逻辑磁盘，这种磁盘组可以提高磁盘的存储性能、保证数据的平安性。对于几个常用的RAID技术进行了学习。RAID的起源RAID磁盘阵列系统，是美国加州大学伯克利分校Patterson教授，于1988年首先提出的，它的原理是将假设干个小型磁盘驱动器与控制系统组成一个整体，在使用者看来像一个大磁盘。由于有多个驱动器并行工作，提高了存储容量和数据传输率。RAID技术主要以下三个根本功能：①通过对磁盘上的数据进行条带化，实现对数据成块存取，减少磁盘的机械寻道时间，提高了数据存取速度；②通过对一阵列中的几块磁盘同时读取，减少了磁盘的机械寻道时间，提高了数据存取速度；③通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式，实现了对数据的冗余保护。

RAID实现的方式：硬件和软件。硬件方式就是通过RAID控制器实现。在RAID应用中，最常选用的就是RAID控制卡〔有的效劳器已经集了RAID控制卡〕，RAID控制卡是一种磁盘阵列卡，它的核心就是RAID控制芯片。

SCSI磁盘接口SCSI(SmallComputerSystemInterface)接口设备在RAID中的应用非常普遍，也是中高档磁盘阵列的主要接口类型。SCSI接口向来是以高传输速率和高可靠性著称，其应用速度从最初4Mb/s一直开展到目前最快的320Mb/s(Ultra320SCSI技术标准)。几种常见RAID模式◆JBOD模式

JBOD(JustBuddleofDisks，简单磁盘捆绑)，JBOD并不是真正意义上的RAID模式，它是在逻辑上把几个物理磁盘一个接一个地串联到一起，从而提供一个大的逻辑磁盘，简单地从第一个磁盘开始存储，当第一个磁盘的存储空间用完后，再依次从后面的磁盘开始存储数据。

◆RAID0

RAID0(中文：无过失控制的条带华阵列)又称为Strip(条带化)或Striping(带区集)，是所有RAID规格中速度最快但可靠性最差的磁盘阵列模式。RAID0不仅可以将多块硬盘连接起来形成一个容量更大的存储设备，而且还可以获得呈倍数级增长的性能提升。在RAID0模式中，对磁盘读写是同时进行、并行操作的。如RAID0中有四块磁盘，在写数据时把数据分成等量四段，分别同时写入(并行操作)四块磁盘中;在读取数据时，目标数据被同时从多块硬盘中取出并经控制器组合成完整的文件。这样可以提高磁盘读写性能，但是它没有冗余措施，其中的某一块磁盘损坏时那么数据就会全部丧失。在RAID0模式中至少需要两块磁盘。

图一RAID0模式◆RAID1(中文：镜像结构)

RAID1也被称为“镜像”，是最为平安的一种RAID模式，它是将一个磁盘上的数据完全复制到另一个磁盘上，百分百地实现数据冗余，数据平安非常有保障。它的缺乏之处就是磁盘利用率低只有50%，实现RAID1至少需要2块磁盘，当采用多块磁盘时，必须是对称的，即硬盘数必须是偶数。

图二

RAID1模式◆RAID2(带海明码校验)

RAID2是带海明码校验磁盘阵列，在这种RAID模式中，磁盘组的第2的n次幂个磁盘驱动器是专门的校验盘，用于校验和纠错，余下的其它盘才用数据存储。因此RAID2的磁盘利用率很低。

◆RAID3(带奇偶校验码的并行传送)

RAID3为带有专用奇偶位(parity)的条带，是对RAID0的改良模式，对于RAID0中的“条带”来说，RAID3增加一块磁盘专门做奇偶校验如果某个存储数据的磁盘出现了故障，可以用它来进行数据恢复。RAID3至少需要3块磁盘。

图三◆RAID4(带奇偶校验的独立磁盘结构)

RAID4与RAID3很相似，不同的是RAID4对数据的访问是按数据块进行的，也就是按磁盘进行的，每次是一个盘。RAID3是一次一横条(strip条带)。所以RAID3常须访问阵列中所有的磁盘驱动器，而RAID4只须访问有用的磁盘驱动器。配置RAID4也至少需要3块磁盘。

◆RAID5

RAID5被称为“带分布式奇偶位的条带”，RAID5把奇偶位信息随机地分布在所有的磁盘上，而不是单独用一个磁盘来存储，(RAID3单独用一块磁盘存储奇偶校验位)这样可以减轻奇偶校验盘的负担。需要至少3块磁盘。

图四RAID5模式◆RAID6(带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构)

RAID6是带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构，是使用了分配在不同的磁盘上的第二种奇偶校验的增强型RAID5。

图五RAID6模式◆RAID7(优化的高速数据传输磁盘结构)

RAID7自身带有智能化实时操作系统和用于存储管理的软件工具，可完全独立于主机运行，不占用主机CPU资源。RAID7存储计算机操作系统(StorageComputerOperatingSystem)是一套实时事件驱动操作系统，主要用来进行系统初始化和安排RAID7磁盘阵列的所有数据传输，并把它们转换到相应的物理存储驱动器上。

图六

RAID7模式

除了上面几种常用的RAID模式外，这些模式还可以进行组合，构成新的RAID模式：

◆RAID0+1(RAID10)

RAID0+1是RAID0与RAID1模式的组合，它即有RAID0的高性能，也具有RAID1的平安性。实现RAID0+1模式的方法是将2组RAID0的磁盘阵列互为镜像，形成一个RAID1陈列。RAID0+1至少需要4块磁盘，本钱比较高而县磁盘利用率低，只有50%。

◆RAID30

RAID30是RAID0与RAID3的组合，它具有RAID0和RAID3的特性，由两组RAID3的磁盘组成阵列，使用专用奇偶位，而这两组磁盘再组成一个RAID0的陈列。RAID30至少要有6个磁盘，配置本钱较高，磁盘利用率也较低。

图七RAID30模式◆RAID50

RAID50是RAID0与RAID5的组合，它同时具有RAID5和RAID0的特性，由两组RAID5磁盘组成。

图八RAID50模式

RAID相关专业词语释义：

条带〔条带化〕：在向磁盘中读写数据时，同时把数据分成多个数据块并分布到一个磁盘阵列的多个磁盘上来提高数据吞吐量及读写速度，这个技术称为分条或条带化。

参考资源：①《RAID技术详解》效劳器学习笔记〔九〕：三种主流的数据存储方式效劳器与数据存储是息息相关，密不可分的，随着企业的开展，企业的应用数据量会不断增大，对数据存储的容量与性能上的要求也会越来越高。什么是数据存储呢？数据存储就是根据不同的应用环境通过采取合理、平安、有效的方式将数据保存到某些介质上并能保证有效的访问。总的来讲可以包含两个方面的含义：一方面它是数据临时或长期驻留的物理媒介；另一方面，它是保证数据完整平安存放的方式或行为。数据存储就是把这两个方面结合起来，向客户提供一套数据存放解决方案。

说到存储介质，它的范围非常广，小到计算机系统中的几百KB的ROM芯片，大到TB级的磁盘阵列系统都可以用来保存数据，都可以称为存储。三种数据存储形式为了减少企业对存储的整体投入，通常对不同的数据采取不同的存储方式，因此在一个较在的存储系统中的存储设备可分成三种角色：在线存储(Onstore,又称联机存储)、近线存储(NearStore)和离线存储(OffStore,又称脱机存储)。通常将不经常访问的数据存储在离线存储的设备上〔如磁盘库〕，将要求传输速度快或经常访问的数据存放在在线存储的设备上〔如磁盘阵列〕。

三种主流的数据存储方式是：DAS(DirectAttachedStorage，直接附加存储／直接连接存储)、NAS(NetworkAttachedStorage,网络附加存储)、SAN(StorageAreaNetwork，存储区域网络)一、DAS数据存储方式DAS存储方案是把外部数据存储设备〔如磁盘阵列、光盘机、磁带机等〕都直接挂接在效劳器内部总线上，数据存储设备是效劳器结构的一局部。DAS存储方案主要在PC机和早期的效劳器上使用。由于当时的数据存储的需要并不大，单个效劳器的存储能力就可以满足日常数据存储需要。

DAS存储方式主要适用于以下环境

〔１〕小型网络〔２〕地理位置分散的网络〔３〕特殊应用效劳器二、NAS数据存储方式NAS采用独立的效劳器，单独为网络数据存储而开发的一种文件效劳器来连接所有存储设备，自形成一个网络。这样数据存储就不再是效劳器的附属，而是作为独立网络节点而存在于网络之中，可由所有网络用户共享。三、SAN存储方式1991年,IBM公司在S/390效劳器中推出了ESCON(EnterpriseSystemConnection,企业级系统连接)技术，它是光纤介质，最大传输速度达17MB/s的效劳器访问存储的一种连接方式。在些根底上，进一步推出了功能更强的ESCONDirector，构建了一套最原始的SAN系统。

SAN的支撑技术是光纤通道——FibreChannel(FC)技术。FC技术支持HIPPI、IPI｜SCSI、IP、ATM等多种高级协议。FC支持多种拓扑结构，主要有点到点(Point-to-Point)、仲裁环及交换式网络结构等。SAN是把存储设备单独通过光纤交换机连接起来，形成一个光纤通道的存储子网，然后再与企业现有局域网进行连接。由光纤通道构建的SAN由三局部构成：①存储和备份设备：包括磁带库、磁盘阵列和光盘库等；②光纤通道网络连接部件：包括HBA(HostButAdapter，主机总线适配卡)、驱动程序、光缆、集线器、交换机、光纤通道和SCSI间的桥接器等③应用和管理软件：包括备份软件、存储资源管理软件和存储设备管理软件。

㈠FCSAN存储技术与方案

光纤通过(FibreChannel)是一种利用光纤作为传输介质的数据传输技术，用于计算机设备之间的数据传输，传输速率可以到达1Gb/s或2Gb/s、4Gb/s，光纤通道比SCSI的速度快，而且非常灵活，光纤作为传输介质，设备间的距离可以达10KM。

光纤通道与传统的SCSI通道相比，光纤通道所具有的优势主要表达在以下几个方面：①高速。光纤通道具有很高的吞吐量；②低本钱。光纤通道无需终端处理，这些管理功能被一些存在于光纤结构中的特殊效劳器处理，并不是必须由每一个节点来处理。光纤通道可以使用现有的系统和软件，只需添加一个光纤通道HBA(HostBusAdapter)；③点对点的连接。光纤通道建立于设备间的点对点的连接之上，每一个光纤通道端口使用一对光纤，一根从端口传出数据，另一根那么接收数据，为每一个连接提供足够的带宽。④分布式设备连接。通过光纤通道，计算机和存储系统可以更高效地别离和分布，而不需要添加额外的支持效劳器，当支持分布式配置时，光纤通道提高了灾难和规划能力，更快的速度和更长的传输距离使其可以应用于远程备份系统。⑤电缆连接容易，而且更远。光纤通道电缆比SCSI电线更小且更轻便，因此它可以铺设到墙壁的管道中，并且不易受到电磁干扰。⑥寻址能力更强。

光纤通道的缺乏：①构建、维护的本钱高、时间长；②互操作性不强，各个厂商的协议的具体实现有所不同，因此各个厂商的设备之间的互操作性问题不能很好解决；③缺乏统一标准；④地理位置的限制。

㈡FC体系结构

FC技术标准共有5层，从FC-0到FC-4。FC-0是物理层底层标准，定义了连接的物理端口特性，包括介绍和连接器的物理特性、电气特性和光特性。FC-1链路控制，规定了8B/10B的编码／解码方式和传输协议。FC-2帧协议，定义了传输机制，包括帧定位、帧头内容、使用规那么以及流量控制。FC-3通用效劳。FC-4(ULP映射。

FC标准

◎FC-AL(FibreChannelArbitratedLoop)：定义了光纤通常架构所需要的必要条件，此架构是建立在廉价、分布式、易扩展的拓扑结构上的。仲裁环(ArbitratedLoop)是一个共享的光纤通道传输。

◎FC-SW(FCSwitchFaricandSwitchControlRequirements):定义了构建基于交换式拓扑的光纤交换网络络所需要的必要条件。

FC帧结构

㈢FC的三种主要拓扑结构

①点对点连接

FC这种点对点的连接架构，虽然也算是SAN的一种，但是实质上属于直接连接存储(DAS)，只不过把SCSC或IDE换成了FibreChannel而已。在典型的点对点连接配置中发送端口与接收端口之间的最大距离可达500米。

图一点对点的架构

在上图中是一个最根本、最简单的点对点架构。

②FC仲裁环连接(FCArbitratedLoop,FC-AL)

FC-AL拓扑结构，在环路中的任何设备以仲裁的方式进行设备间的通信。当环路中的2个设备之间通信时，其他设备无法进行通信。在一个由单一环路连接而成的光纤通道仲裁环路中，如果某个节点或设备失效，将会引起整个环路的失效。

图二FC-AL架构

仲裁环光纤通道连接方式具有以下几个特点：

◎每个节点的TX端口连接到邻近节点的RX端口，直到形成闭环为止。

◎不是令牌传输方案，不限制设备保存控制的时间。

◎操作顺序为环路控制仲裁→翻开到目标设备的通道→传送数据→关闭。

◎环路上的节点数直接影响性能。

在ArbitratedLoop中，第一个NL_Port的传送端连接到第二个NL_Port的接收端口，第二个NL_Port的传送端再连接到下一个NL_Port的接收端，依次类推，一直到最后一个NL_Port的传送端连接到第一个NL_Port的接收端。如此便形成一个封闭的回路。

③交换结构(SwitchFabric)

图三SwitchFabric

交换拓扑结构的主要特点如下：

◎每个端口独占带宽，但本钱高。

◎添加新设备可以增加总的带宽。

◎支持分区功能。

FC-SW标准的寻址模式，把24位的地址分为3个局部：最高的8位作为DomainAddress(域地址)，中间的8bit作为AreaAddress(区域地址)，最低的8位作为PortAddress(端口地址)。由于DomainAddress中有许多是保存的，实际可用的数目为236个，因此一个Fabric中最多可以有236个交换机连接在一起；

㈣光纤通道设备

◎光纤通道端口类型

由上面的SAN网络的三种拓扑结构中可知：在不同的连接中所采用的端口并不一样。在点对点连接方式中，网络设备需提供N_Port；而在ArbitratedLoop连接方式中，设备需要提供NL_Port；在交换连接方式中，网络设备需要提供N_Port，而光纤交换机那么需要提供F_Port。

◎HBA卡◎FibreChannelSwitch效劳器学习笔记〔十〕：数据备份与容灾数据备份就是将数据以某种方式复制一份予以保存，以便在系统遭受破坏或数据丧失的情况下，重新加以恢复的一个过程。

造成网络数据损坏的原因主要有以下几个方面：①自然灾害造成计算机系统的破坏，导致存储数据被破坏或丧失；②计算机设备故障，其中包括存储介质的老化、失效；③系统管理员及维护人员的误操作；④病毒感染和网络攻击造成数据损坏。③差分备份(DifferentialBackup)是每次备份的数据是在上一次全备份之后增加的和修改正的数据。

三种主要的数据备份方式：①全备份(FullBackup)，全备份就是对整个效劳器系统进行备份，包括效劳器操作系统和应用程序生成的数据。这种备份方式的特点是备份的数据最全面、最完整。这种备份可以恢复全部的数据。缺乏之处是备份时间长使用的备份介质多，本钱高。②增量备份(IncrementalBackup)。增量备份指每次备份的数据只是在上一次备份后增加的和修改正的数据。这种备份的优点是：没有重复的备份数据，节省磁带空间，缩短了备份时间。

数据备份活动组成数据备份看似只是一项简单加、卸载存储媒体的工作，其实是一个系统工程。①备份设备。常见的备份设备是磁带机、磁带库；②存储媒体。存储媒体是数据备份存储的载体，它不仅直接决定了数据备份活动的性能，而且还关系着备份数据的可用性和平安性。③控制备份的软件。一般来说，操作系统都会带有备份功能，但为了到达更好的备份效果、最好使用专门的备份软件，如VeritasBackupExec等。④备份策略。备份策略是按照用户的需求来确定的，取决于用户要备份的数据量、备份数据要保存多久、何时可以备份、能承受的备份时间等。一、常见的数据备份设备①磁盘阵列

②磁带机

磁带机是我们常用的数据备份设备，按加载方式可分为人工加载磁带机和自动加载磁带机两大类。自动加载机可以在一盘磁带存储满后，自动卸载原有磁带，并加载新的磁带，适合备份数据量较大的大、中型企业。

③磁带库

磁带库不仅数据存储容量大，而且在备份效率和人工占用方面拥有无可以比较的优势。它可以实现连续备份、自动搜索磁带，也可以在驱动管理软件控制下实现智能恢复、实时监控和统计，整个数据存储藏份过程完全摆脱了人工干预。二、磁带技术由于磁带的高容量和低本钱，它作为备份存储的地位仍是无法替代，在效劳器数据备份中仍然用到磁带技术。磁带技术包括三个主要方面：磁带格式技术、磁带驱动技术和磁带介质技术。①磁带格式技术

目前磁带市场中的主流磁带格式技术有DDS(DigitalDataStorage，数字数据存储，也称为：DAT,DigitalAudioTape)、DLT(DigitalLinearTape，数字线型磁带技术，DEC公司技术)、AIT(AdvancedIntelligentTape，高级智能磁带，Sony的技术)、LTO(LinearTapeOpen，开放性线型磁带，由HP、IBM、Seagate三家厂商在1997年11月联合制定的)及它们的升级版本SDLT和SAIT等，它们都属于开放性磁带格式技术，除此之外，还有ADR(AdvancedDigitalRecording,高级数字记录技术，由Philips公司开发)、8mmmammoth(由Exabyte公司在1987年开发)、SLR(ScaleLinearRecording，比例线性记录，Tandberg(腾保)公司技术)和VXA(由Exabyte公司主导)等。(互联网参考资源：《磁带格式技术》

②磁带驱动技术

除了磁带格式技术外，磁带驱动技术和磁带介质技术也决定了磁带机备份存储的整体性能。两种主要磁带驱动技术：螺旋扫描技术和线性记录技术。LTO(LinearTapeOpen)技术是一种结合了线性多通道双向磁带格式的磁带存储技术，它代表了磁带技术的开展方向。

③磁带介质技术

在磁带规格上，磁带产品可以分为4mm、8mm、1/4英寸和1/2英寸。磁带按介质大致可以分为MP、AME、DAT和DLT等。二、存储容灾

容灾，简单地说就是尽量减少或防止因灾难的发生而造成的损失。它是一个系统工程，备份与恢复就是这一系统工程的两个重要组成局部。容灾根据不同实际需求可以有不同的等级，适合于不同的企业选用。中小企业通常只需采用本地容灾即可。所谓本地容灾就是在企业网络本地进行的容灾措施，其中包括本地备份、存储、保管备份媒体。在一些大中弄企业，所采取的容灾级别就高些，称之为“异地容灾”或远程容灾。异地容灾就是采取异地存储藏份，异地保管存储媒体等方式，这样就可以防止因本地灾难发生而引起的数据丧失。效劳器学习笔记〔十一〕：Linux第一篇，从Shell开始学起！早期，效劳器的数量比较少，都是高端应用，效劳器操作系统使用的是Unix，再后来，也就是1991年，芬兰的一个大学生摹仿Unix开发了一个类Unix系统：Linux。对于想学习Unix的人来说，如果刚开始没有时机能接触Unix，那还是先在PC机上学习Linux，Linux上的许多命令可以直接在Unix上运行。它的可移植性都非常好。我早在2002年，开始接触到了RedhatLinux7.2。那个时候，我刚刚组装了一台计算机，对所有的计算机相关方面的技术都十分感兴趣，每天尽可能地尝试使用一些新的软件。当知道除Windows外还其它的操作系统时，就非常好奇，希望能够试用，一次时机买了RedHatLinux7.2安装光盘。之后，随着对Linux的了解，也试用了更多的Linux发行版，但是对于字符界面的操作〔Linux命令，Shell命令〕却不多。配置效劳器版的Linux通常通常是在字符模式下，Linux的命令行才彰显了它的强大功能！最近把工作指向了HP效劳器，得学HP-UX操作系统，现在还没有见到HP-UX呢，就拿Linux先练练手吧。主要是Shell命令行与Shell脚本！再重新认识ShellShell是提供操作系统内核(Kernel)与用户之间交互的特殊程序，Shell是从用户登录就开始运行的实用程序，它允许用户通过Shell命令行或脚本的方式输入命令，并通过翻译这些命令完成用户与Kernel的交互。简单地说：Shell就是用户与LinuxKernel之间交互的接口，用户通过Shell操控Kernel，进行系统管理。Shell的一个主要用途是翻译提示符后的命令。Shell的另一个重要功能是通过设置Shell初始化文件，使用户的工作环境个性化。这些文件包括终端键盘设备和窗口字符的定义，设置终端类型、权限、提示及搜索路径变量的值。Shell也可以作为解释型的程序语言，Shell程序也称为脚本，由文件中的命令组成，在编辑器或在命令行中创立，这些命令通过程序结构组织在一起，这些结构包括：变量赋值、环境检测、循环等等。BourneShell是UNIX下的标准Shell。BourneAgainShell(bash)是Linux下非常流行的Shell，查看文件/etc/shell(在做这个笔记时，我使用的是Redflaglinux，文件名是/etc/shells)，可以得知我们所使用的Linux版本可以运行哪个Shell。如下：意外收获：不知道Bourne的中文意思是什么?为什么称为BourneShell，或BourneAgainShell(bash)?经常查找资料得知BourneShell是以它的作者StephonBourne的名字命名的，而bash(BourneAgainShell)是别人在BourneShell根底上开发并用到Linux上的。/bin/shell文件包含了我们所使用的Linux版本下可以运行的Shell程序的列表，chsh命令可以在不同的Shell中进行切换，如:chsh/bin/tcsh，切换到TCShell。先来学习几个常用的Shell命令：首先要注意，在Linux和Unix下，每个字母的大写与小是含义是不相同，一定要区分字母的大小写！与进程管理相关的几个命令：ps、pstree、top及kill。PS：显示进程；pstree：显示进程树；top命令是动态监测Linux进程运行状态；kill终止一个进程。

uname命令显示系统版本信息。Examples(OperatingonFedora):

[root@localhostsenya]#ps

PIDTTY

TIMECMD

1577pts/0

00:00:00su

1582pts/0

00:00:00bash

1602pts/0

00:00:00ps

[root@localhostsenya]#ps-ef

UID

PID

PPID

CSTIMETTY

TIMECMD

root

1

0

014:55?

00:00:03/sbin/init

root

2

0

014:55?

00:00:00[kthreadd]

root

3

2

014:55?

00:00:00[ksoftirqd/0]

root

4

2

014:55?

00:00:00[kworker/0:0]

root

5

2

014:55?

00:00:00[kworker/u:0]

root

6

2

014:55?

00:00:00[migration/0]

root

7

2

014:55?

00:00:00[watchdog/0]

root

8

2

014:55?

00:00:00[cpuset]

root

9

2

014:55?

00:00:00[khelper]

root

10

2

014:55?

00:00:00[netns]

root

11

2