服务器基础知识

*,*,69,联想,万全,服务器,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,大联想学院,2001年6月,联想万全服务器技术培训,1,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。,2,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,3,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。,4,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,5,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,6,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,7,首先了解一下CPU技术,服务器基础知识 CPU,8,CPU技术,CPU（Central Processing Unit）,CPU执行系统的计算和数据处理任务,服务器基础知识 CPU,9,CPU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 CPU,10,CPU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,11,服务器基础知识 CPU,12,DP Pentium III Xeon Processor,DP Pentium III Xeon Processor,512 KB,1 MB,2 MB,36%,8.6%,吞吐量,(Higher is better),平均响应时间,(Lower is better),512 KB,1 MB,2 MB,3.8%,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 CPU,13,CPU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 CPU,14,PIII Slot 1 CPU,服务器基础知识 CPU,15,PIII FC-PGA CPU and Scoket 370,服务器基础知识 CPU,16,PIII XEON and Slot 2,服务器基础知识 CPU,17,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,Xeon 处理器,Intel Pentium III 处理器,FC-PGA,18,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,19,单一CPU升高主频，对系统性能提升不如使用原主频双CPU,1颗866MHzCPU,1颗 1G CPU,2颗866MHzCPU,服务器基础知识 SMP技术,20,CPU数量影响服务器性能MS Exchange On 4200,Pentium III Xeon Processor,1P,4P,Pentium III Xeon Processor,吞吐量,(Higher is better),平均响应时间,(Lower is better),2P,73%,54%,1P,4P,2P,84%,156%,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,21,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,22,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。,SRAM,DRAM,缓存,RAM,缓存,内存,Fast Page Mode,EDO,BEDO,SDRAM,RDRAM,DDR,23,内存工作原理,寻址,服务器基础知识 内存技术,24,内存工作原理,读数据,服务器基础知识 内存技术,25,内存工作原理,寻址,服务器基础知识 内存技术,26,内存工作原理,写数据,服务器基础知识 内存技术,27,内存工作原理,01,10,1,1,服务器基础知识 内存技术,28,内存工作原理,00,00,0,0,服务器基础知识 内存技术,29,服务器基础知识 REGISTERED内存,REGISTERED 内存,SRAM,DRAM,缓存,RAM,SIMM,普通,缓存,内存,Fast Page Mode,EDO,BEDO,SDRAM,DIMM,ECC 校验,内存颗粒,内存信息,电流提升芯片,30,Registered ECC内存结构,内存颗粒,PLL IC,SPD IC,SPD IC,Register IC,服务器基础知识 REGISTERED内存,31,Registered ECC内存结构,SPD (Serial Presence Detect),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,32,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 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,33,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,34,服务器基础知识 硬盘接口技术,常见硬盘接口技术：,IDE,(Intergraded drive electronics)，,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,35,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,36,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,37,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,38,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,39,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,40,服务器基础知识 硬盘接口技术,SCSI接口技术的发展,41,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,42,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,43,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,44,服务器基础知识 热插拔技术,45,服务器基础知识 热插拔技术,46,服务器基础知识 热插拔技术,47,服务器基础知识 热插拔技术,48,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,49,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,=,50,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,RAID 1,RAID 0+ 1,RAID 5,51,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。,A0,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,4N-2,4N-1,4N,4N-3,.,.,.,.,磁盘0,磁盘2,磁盘3,RAID0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1,52,服务器基础知识 RAID技术,RAID1：,A0,A0,A1,A1,N,N,.,.,磁盘0,磁盘1,RAID1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。,53,服务器基础知识 RAID技术,RAID 0+1：,对RAID0作磁盘镜像的技术。,A0,A1,A0,A1,A2,A3,A2,A3,4N,4N-1,4N,4N-1,.,.,.,.,磁盘0,磁盘1,磁盘2,磁盘3,RAID0+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。,54,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,A1,A2,A4,A5,A6,4N-2,4N-1,4N-3,.,.,.,.,磁盘0,磁盘1,磁盘2,磁盘3,P1,A7,4N,.,磁盘4,RAID5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）。,P1,A0,P2,PN,A3,55,服务器基础知识 IDE RAID技术,IDE RAID,RAID 0,RAID 1,RAID 0+1,捆绑方式,提供基本,RAID,功能,价格低廉,56,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,57,服务器基础知识 机箱外型技术,塔式服务器,58,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,59,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,60,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 5.0.5,SCO UnixWare 7.1.1,Red Hat 6.2/7.0,TurboLinux Server 6.1,SUN Solaris 7/8 中/英文,常见操作系统,61,Windows NT,与,Windows,客户机集成较好,提供一定的文档和应用服务器兼容能力,简化安装和管理工作，操作系统易于使用，用户界面好,提供更多的开发工具，第三方厂商应用支持较多；,目前在中小用户中的增长势头较快,大型环境中目录不易管理,与其他操作系统相比，可靠性较差,改变配置后，系统需重新启动,服务器基础知识 操作系统技术,62,SCO UNIX,在高性能的,RISC,机器中扩展性较好,可轻松改变网络配置,安全性、可靠性高,提供内置的多用户能力,最早，最广泛地支持,Internet,标准,该平台上的应用极为丰富,在国内金融等重要行业中用户较多,用户界面较差，维护、管理、使用复杂,没有可靠的开发工具,服务器基础知识 操作系统技术,63,NetWare,单,CPU,的文件服务器性能优异,高性能的目录服务可轻松管理大型环境,在国内早期中小用户中使用较多,关键服务与,SMP,无关,缺乏第三方厂商支持,没有可靠的开发工具,服务器基础知识 操作系统技术,64,LINUX,免费的多任务多用户的操作系统,性能稳定，占用空间小,可运行在Intel、SPARC、Alpha平台,没有专门的技术支持部门,对一些设备的驱动能力还不是很完善,服务器基础知识 操作系统技术,65,Solaris,安装方式多样，自动化程度高,处理数据的能力很高,可与各种平台实现互操作,软件价格昂贵,对基于Intel的服务器技术支持较弱,服务器基础知识 操作系统技术,66,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,67,问题讨论,问题讨论,68,谢谢大家,69,