服务器基础知识

服务器基础知识Revision:1.0Date:WW17.51服务器介绍服务器是指在网络环境下运行相应的应用软件，为网上用户提供共享信息资源和各种服务的一种高性能计算机.由于服务器是针对具体的网络应用特别制定的，因而服务器又与微机(普通PC)在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面存在很大的区别。

服务器的可扩展性决定着它们的专用板型为较大的ATX，EATX或WATX

中高端服务器主板一般都支持多个处理器

服务器通常要扩展板卡

服务器主板同时承载了管理功能，可以远程检测服务器，从而使网络管理员对服务器系统进行及时有效的管理由于服务器要适应长时间，大流量的高速数据处理任务，因此其能支持高达十几GB甚至几十GB的内存容量，而且大多支持ECC内存以提高可靠性

服务器主板大多配备双网卡，甚至是双千兆网卡以满足局域网与Internet的不同需求。

在显示设备方面。服务器与工作站有很大不同，服务器对显示设备要求不高

中高端服务器主板多采用SCSI接口、SAS,SATA接口，并且支持RAID方式以提高数据处理能力和数据安全性。服务器和工作站的区别：服务器是给工作站提供各种服务的，网络通信服务，文件共享服务，硬件共享服务，各种资源服务。工作站在获取服务器各种资源的同时也可以帮服务器分流计算等任务。服务器和工作站都是高性能的计算机，只是相对而言服务器专注于数据吞吐能力，所以支持的外设(硬盘、I/O插槽等)更多;而工作站则专注于图形处理能力，所以外设则相对少一些，但采用特别为图形处理设计的架构，采用高档显示卡，支持3D图像处理。工作站主要应用在各种设计、多媒体制作领域。服务器追求稳定，工作站追求性能

.服务器为了保证足够的安全性，还采用了大量普通电脑没有的技术，如冗余技术、系统备份、在线诊断技术、故障预报警技术、内存纠错技术、热插拔技术和远程诊断技术等等，使绝大多数故障能够在不停机的情况下得到及时的修复，具有极强的可管理性(manability).2服务器分类1.按应用层次划分为入门级服务器、工作组级服务器、部门级服务器和企业级服务四类。入门级服务器通常只使用一块CPU，主要是针对基于WindowsNT，NetWare等网络操作系统的用户，可以满足办公室型的中小型网络用户的文件共享、打印服务、数据处理、Internet接入及简单数据库应用的需求，也可以在小范围内完成诸如E-mail、Proxy、DNS等服务。工作组级服务器一般支持1至2个处理器，适用于为中小企业提供Web、Mail等服务，也能够用于学校等教育部门的数字校园网、多媒体教室的建设等

部门级服务器通常可以支持2至4个处理器，适合中型企业（如金融、邮电等行业）作为数据中心、Web站点等应用。

企业级服务器属于高档服务器，普遍可支持4至8个处理器，可作为大型企业级网络的数据库服务器。

2.按服务器CPU所采用的指令系统划分把服务器分为CISC架构服务器、RISC架构服务器和VLIW架构服务器三种。CISC：ComplexInstructionSetComputer。CISC架构的服务器主要以IA-32架构（IntelArchitecture,）为主，而且多数为中低档服务器所采用。许多CPU厂商一直在走CISC的发展道路，包括Intel、AMD，TI（德州仪器）、Cyrix以及VIA（威盛）等。RISC：ReducedInstructionSetComputing。中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有Compaq（康柏，即新惠普）公司的Alpha、HP公司的PA-RISC、IBM公司的PowerPC、MIPS公司的MIPS和SUN公司的Spare。VLIW：VeryLongInstructionWord。目前基于这种指令架构的微处理器主要有Intel的IA-64和AMD的x86-64两种。3.按服务器按用途划分为通用型服务器和专用型服务器两类。4.按服务器的机箱结构来划分，可以把服务器划分为“台式服务器”、“机架式服务器”、“机柜式服务器”和“刀片式服务器”四类

3机架式服务器的外形看来不像计算机，而像交换机刀片式服务器是指在标准高度的机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元，实现高可用和高密度。每一块"刀片"实际上就是一块系统主板.每块"刀片"都是热插拔,4服务器基础知识11。服务器的单路、双路、四路乃至八路：其中的“路”都是指服务器物理CPU的数量，也就是服务器主板上CPU插槽的数量。2。“U”在服务器领域中特指机架式服务器厚度，是一种表示服务器外部尺寸的单位，是unit的缩略语，详细尺寸由作为业界团体的美国电子工业协会(EIA)决定。厚度以4.445cm为基本单位。1U就是4.445cm，2U则是1U的2倍为8.89cm。也就是说，所谓“1U的机架式服务器”，就是外形满足EIA规格、厚度为4.445cm的产品。3。冗余redundancy/redundance

。指重复配置系统的一些部件,当系统发生故障时,冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作,由此减少系统的故障时间Redundan,自动备援,即当某一设备发生损坏时,它可以自动作为后备式设备替代该设备冗余系统配件主要是电源，存储子系统，I/O卡，CPU。实现存储子系统的冗余的方法：磁盘镜像，磁盘双联，RAID

5服务器基础知识2IDE：IntegratedDriveElectronics。通常我们所说的IDE指的是硬盘等设备的一种接口技术.采用这种接口的硬盘制造成本低，价格低廉，安装方便。但CPU占用率高，速度较慢，而且不能实现热插拔，不能提供苛刻环境所要求的对数据可靠性的保护.SCSI：SmallComputerSystemInterface。采用这种接口的硬盘的最大好处就是它具备自我管理能力，因此在实际运行中只需占用很少的CPU资源，而且可以多任务运作，串联设备的传输速率互相独立，支持热插拔，稳定性更高，是服务器产品中最常见的硬盘接口。RAID：RedundantArrayofIndependentDisks，磁盘阵列。RAID是一种把多块独立的硬盘按不同的方式组合起来形成一个硬盘组，从而提供比单个硬盘更高的存储性能并提供数据备份技术。RAID技术的两大特点：一是速度、二是安全热插拔：hot-plugging或HotSwap。该功能允许用户在不关闭系统，不切断电源的情况下取出和更换损坏的硬盘、电源或板卡等部件，从而提高系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性。具体到服务器这类产品，可能实现热插拔的部件主要有硬盘、CPU、内存、电源、风扇、PCI适配器、网卡等。SMP：即“对称多处理”（SymmetricalMulti-Processing）技术，是指在一个计算机上汇集一组处理器，各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。系统将任务队列对称地分布于多个CPU之上，从而极大地提高了整个系统的数据处理能力。所有的处理器都可以平等地访问内存、I/O和外部中断。在对称多处理系统中，系统资源被系统中所有CPU共享，工作负载能够均匀地分配到所有可用处理器之上6BlockDiagram-sample17BlockDiagram-sample28SMP/多路对称处理

1.要组建SMP系统，关键是使用的CPU要能相配合。这些CPU内部必须内置APIC（AdvancedProgrammableInterruptControllers，高级可编程中断控制器）单元。CPU通过彼此发送中断来完成它们之间的通信。通过给中断附加动作（actions），不同的CPU可以在某种程度上彼此进行控制。每个CPU有自己的APIC（成为那个CPU的本地APIC），并且还有一个I/OAPIC来处理由I/O设备引起的中断，这个I/OAPIC是安装在主板上的。而且仅仅具有APIC单元还是不够的，更要求这些CPU具有相同CPU类型，总线频率，CPU的主频和Cache，而且最好这些CPU是相同的stepping。2.

要支持双路以及多路的服务器，必须安装相应的操作系统。

因为Linux是开源的，被不同的软件开发商改制出若干个版本，因此不同开发商的不同版本能够支持的SMP数量也不同。具体情况可以在购买时咨询销售人员，用户可以根据自己服务器的处理器数量选择购买相应的License。Window操作系统如图：3.应用程序本身的设计也是多路对称工作效果的决定性因素。多路对称工作模式需要程序员设计的软件本身就能支持多个CPU的指令调度。例如，现在的3D游戏都是基于单线程开发的，也就是说游戏运行时不会调用操作系统的多线程函数，这样的话即使是使用支持多路对称的操作系统，仍然无法提升应用程序的执行效率。9Memory1。ECC:ErrorCheckingandCorrecting,带ECC的内存有UnbufferECC和REGECC两种,一般多应用在服务器及图形工作站上.SITtestplanwillcoversingle/multi-biterrortestduringrun-time,powerontocheckmemoryerrorinjectionfunction.2。UDIMM与RDIMM的区别UDIMM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RDIMM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()

Registered-带寄存器的内存寄存器可以的作用是：再次推动数据信号通过内存芯片，使内存条上能够焊接更多的芯片。带寄存器（Registered）的内存和不带缓存（unbuffered）的内存不能混用。3。能否使用带寄存器的内存是由电脑的内存控制器决定的.LynnfieldsupportUDIMM&RDIMM,andHavendalesupportUDIMMonly.4。服务器产品需要支持大容量的内存，单靠主板无法驱动如此大容量的内存，而使用带Register的内存条，通过RegisterIC提高驱动能力，使服务器可支持高达32GB的内存。也有些中低端服务器主板也可以采用普通的内存5。Registered内存上面的芯片有PLL(PhaseLockedLoop)和RegisterIC。PLL(PhaseLockedLoop)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。RegisterIC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。图为ECC-registered内存（ATP/8G/DDR2），包括两个RegisterIC和1个PLL。10DualGbE/Hartwell+Hanksville(PHY)onGP1。共享网络连接/分割两个不同的网段

2。双网卡绑定，增加带宽，提升主机的网络吞吐量，实现负载均衡和失效保护

。利用软件绑定两个或多个网卡，启用网络负载平衡。当数据流量比较大时，管理软件就会自动进行分流，使绑定的每块网卡都担当一定的任务，而不是把重任压在某一块网卡的身上，达到网络负载平衡。3.ForGPproject:HartwellICintegratedfitterNC-SI(Networkcontrollersidebandinterface)tojudgeifdeliverythedatatoPCHorBMCICcontrolerNote：Linux双网卡绑定实现就是使用两块网卡虚拟成为一块网卡，这个聚合起来的设备看起来是一个单独的以太网接口设备，通俗点讲就是两块网卡具有相同的IP地址而并行链接聚合成一个逻辑链路工作。其实这项技术在Sun和Cisco中早已存在，被称为Trunking和Etherchannel技术，在Linux的2.4.x的内核中也采用这这种技术，被称为bonding。bonding技术的最早应用是在集群——beowulf上，为了提高集群节点间的数据传输而设计的。什么是bonding需要从网卡的混杂(promisc)模式说起。我们知道，在正常情况下，网卡只接收目的硬件地址(MAC

Address)是自身Mac的以太网帧，对于别的数据帧都滤掉，以减轻驱动程序的负担。但是网卡也支持另外一种被称为混杂promisc的模式，可以接收网络上所有的帧，比如说tcpdump，就是运行在这个模式下。bonding也运行在这个模式下，而且修改了驱动程序中的mac地址，将两块网卡的Mac地址改成相同，可以接收特定mac的数据帧。然后把相应的数据帧传送给bond驱动程序处理。

11SASSAS(SerialAttachedSCSI)即串行连接SCSI，是新一代的SCSI技术,采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短连结线改善内部空间等。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性.SAS可以和SATA以及部分SCSI设备无缝结合.SAS接口和SATA接口完全兼容，SATA硬盘可以直接使用在SAS的环境中，从接口标准上而言，SATA是