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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,冶金工业出版社,*,第,2,章 网络服务器基础,2.1 Internet/Intranet,发展史,2.2,服务器的发展与分类,2.3,企业级网络服务器的选择,2.4,服务器的几种核心技术,2.5,服务器硬件组成,2.1 Internet/Intranet,发展史,在,60,年代后期，美国国防部（,Department of Defense,，缩写为,DoD,）认识到美国政府已经日益依赖其国内的计算机网络，于是提出了这样的问题：“如果敌人破坏了我们的网络会发生什么情况？我们会无法访问我们的计算机吗？,因此，国防部就设计了一种新的,Internet,网络，它可以在某一部分网络失效时继续工作。整个系统的关键是一组通信规则（也称为协议），其名称为,TCP/IP,。,2.2,服务器的发展与分类,所谓服务器，是指一些专门用来提供服务的计算机，包括应用程序服务器、文档服务器、邮件服务器、,Web,服务器、代理服务器等。,2.2.1,服务器的发展,在服务器发展之初只有用来共享文件的文件服务器，用户的客户端计算机空间有限，于是将文件共同存储在一个中央服务器上。这样不仅节约了客户端计算机的空间，而且可以共享资源。,随着网络的发展，越来越多类型的服务器不断涌现。出现了用来收发邮件的邮件服务器，提供浏览器访问的,WEB,服务器，用来为内部网用户连接,Internet,而设计的代理服务器，解析名称的,DNS,服务器，自动分配,TCP/IP,设置的,DHCP,服务器。,2.2.2,服务器的分类,1.,按照体系架构来区分,目前，按照体系架构来区分，服务器主要分为两类：一类是,CISC,（,Complex Instruction Set Computing,，复杂指令集计算）服务器，一类是,RISC,（,Reduced Instruction Set Computing,，精简指令集计算）服务器。,1,）,CISC,服务器,CISC,架构服务器，即通常所讲的,PC,服务器，也指低端服务器，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，如联想的万全系列服务器、,HP,公司的,Netserver,系列服务器、,IBM,的,eserver,、浪潮的,xserver,、宝德的,appliance server,等。从当前的网络发展状况看，以“小、巧、稳”为特点的,IA,架构的,PC,服务器凭借其可靠的性能、低廉的价格，得到了广泛的应用，在互联网和局域网内完成文件服务、打印服务、通讯服务、,Web,服务、电子邮件服务、数据库服务、应用服务等应用。,2,）,RISC,服务器,一般说来，我们称作高端服务器便是,RISC,架构服务器，它采用,RISC,芯片并且主要采用,Unix,操作系统，如,Sun,公司的,SPARC,、,HP,公司的,PA,RISC,、,Compaq,的,Alpha,、,SGI,公司的,MIPS,等。,RISC,服务器具有高可靠性、高性能、高吞吐能力和大内存容量等特点，并具备强大的网络功能和友好的人机界面，是以网络为中心的现代计算环境的关键设备。,2.,按照软件专业用途来区分,如果按照软件划分可以分为：,WWW,服务器、邮件服务器、代理服务器、,FTP,服务器、数据库服务器、防火墙服务器、,IRC/,聊天服务器、视频,/,音频服务器等等。,1,）,Web,服务器,Web,服务器是用户与应用服务交互的信息流通枢纽，负责接收用户的信息请求，并适时返回部分信息，或把这些请求分发给后台运行的各应用服务程序，在,HTML/HTTP,标准下，,WWW,服务器还负责把各应用服务程序的运行结果以适当形式返回给用户端的浏览器。在,CORBA/IIOP,标准中，由其对象请求代理（,ORB,）负责浏览器端程序与服务器应用程序的交互。,2,）,FTP,服务器,从下载最新的软件到传输公司文件，,Internet,很大一部分通信量是由文件传输产生的。文件可以通过,HTTP,来传输，但,Web,协议的页面定向有一些不利特点，特别是对性能和控制而言。但,FTP,使得在拥有适于,Internet,的安全性和数据完整性控制的计算机之间移动一个或多个文件成为可能。,3,）邮件服务器,邮件服务是用户所需要的最重要的网络服务之一。,Web,的通信量很大，但邮件主要用于个人之间的通信，而人与人之间的通信是商务的基础。没有邮件服务的网络是不完整的网络。换句话说，如果不能给用户提供完整的,TCP/IP,下的邮件支持，这样的网络操作系统也不值得信赖。,4,）新闻组服务器,新闻组服务器，新闻组（,Usenet Newsgroup,）是比,WWW,浏览更为“古老”的一种网络服务，现在互联网上的各种,BBS,（含论坛、社区等）都是在它的基础上发展而来的。许多重要的信息（比如新闻、新软件）都往往第一时间出现在一些新闻组上，之后才被更多人所知。,5,）,DHCP,服务器,DHCP,（动态主机配置协议）是一种简化主机,IP,配置管理的,TCP/IP,标准。,DHCP,标准为,DHCP,服务器的使用提供了一种有效的方法：即管理,IP,地址的动态分配以及网络上启用,DHCP,客户机的其他相关配置信息。,6,）,DNS,服务器,DNS,是域名系统（,Domain Name System,）的缩写，是一种组织成域层次结构的计算机和网络服务命名系统。,DNS,命名用于,TCP/IP,网络，如,Internet,，用来通过用户友好的名称定位计算机和服务。当用户在应用程序中输入,DNS,名称时，,DNS,服务可以将此名称解释为与此名称相关的其他信息，如,IP,地址。,7,）数据库服务器,数据库服务器是以数据库管理系统为核心的用于存储和管理企业各种业务数据的软件。数据库由数据库管理系统统一管理，数据的插入、修改和检索均要通过数据库管理系统进行。数据库管理系统是一种系统软件，它的主要功能是维护数据库并有效地访问数据库中任意部分数据。在选择数据库时主要侧重于数据库的可扩展性和高可用性、 安全性 、对多种,Internet,标准如,Java,和,XML,的支持以及良好的集成性这几个主要方面 ，推荐选择的数据库产品对象关系型数据库，因为它代表着当今数据库的主流技术。当前的代表产品是：,Oracle,、,Sybase,、,Informix,、,Microsoft SQL Server,以及,IBM DB2 UDB,几大品牌。,8,）代理服务器,/,防火墙,代理服务器位于一个客户端（通常为,Web,浏览器）和某个外部服务器（通常是,Web,上面的一台服务器）之间。代理服务器能够监测并拦截被发往外部服务器或来自,Internet,的任何请求。这种定位使代理服务器拥有两项主要功能：过滤请求和提高性能。,9,）,IRC/,聊天服务器,随着,Internet,的飞速发展，人们可以通过网络进行及时的沟通，从实时和有效性上都超过了信件和电子邮件，并且在费用上要低于电话。当前的聊天服务器基本上有如下几种类型：基于,Web,的聊天服务，一般都是用,CGI,来实现的。基于,IRC,协议的聊天服务，,IRC,协议的特点是速度比较快，它主要是基于字符界面的。基于,Telnet,的聊天服务，实际上,BBS,上的两个人之间的交谈和聊天室就是基于,Telnet,协议实现的。另外的还有近来流行起来的,ICQ,、,OICQ,、,AIM,、,MSN,等，有自己特定的客户端程序，但本质上都是基于即时消息协议（,IMP,）实现的。,10,）音频,/,视频服务器,音频和视频服务器使用户能够通过,Web,浏览器插件听到声音和观看电影剪辑，从而为网站提供了多媒体功能。,11,）,Telnet,服务器,Telnet,服务器使用户能够登录到一台主机并执行任务，仿佛它们就在远程计算机上工作一样。,用户可以使用一台远程登录客户机通过远程登录服务器从世界任何地方访问该主机。代表产品如,SLNet,、,Fictional Daemon,。,2.3,企业级网络服务器的选择,2.3.1,企业级网络服务器的分类,1.,入门级应用服务器,2.,工作组级应用服务器,3.,部门级应用服务器,4.,组织级应用服务器,2.3.2,选择策略,企业在选择服务器的时候首先应该从自己实际的需求出发从以下几个方面作出选择。,1.,需求分析,2.,确定选择品牌,3.,选择经销商,2.3.3,企业级服务器选择标准,企业服务器通常有几个方面的性能指标：可靠性、可管理性、高可用性、可扩展性及安全性。,1.,可靠性,所谓服务器的可靠性是指服务器可提供的持续非故障时间，故障时间越少，服务器的可靠性越高。如果客户应用服务器来实现文件共享和打印功能，只要求服务器在用户工作时间段内不出现停机故障，企业服务器中的低端产品就完全可以胜任。对于银行、电信、航空之类的关键业务，即便是短暂的系统故障，也会造成难以挽回的损失。可以说，可靠性是服务器的灵魂，其性能和质量直接关系到整个网络的系统可靠性。所以，用户在选择时必须把服务器的可靠性放在首位。,2.,可管理性,所谓服务器的可管理性是企业服务器的标准性能，,Windows 2000 Server,不但工作界面与,Windows,其他操作系统保持一致，而且还与各类基于,Windows,系统的应用软件兼容。这些为企业服务器在可管理性方面提供极大方便。同时企业服务器还为系统提供了大量的管理工具软件，特别是为管理员安装服务器或扩容（增加硬盘、内存等）服务器非常方便。,3.,高可用性,重要的企业应用都追求高可用性服务器，希望系统,247365,不停机、无故障运行。有些服务器厂商采用服务器全年停机时间占整个年度时间的百分比来描述服务器的可用性。,4.,可扩展性,所谓服务器的可扩展性是企业服务器的重要性能之一。服务器在工作中的升级特点，是由于工作站或客户的数量增加是随机的。为了保持服务器工作的稳定性和安全性，就必须充分考虑服务器的可扩展性能。,5.,安全性,安全性是网络的灵魂，而企业服务器的安全就是网络的安全。为了提高服务器的安全性，服务器部件冗余就显得非常重要。因为服务器冗余性是消除系统错误、保证系统安全和维护系统稳定的有效方法，所以冗余是衡量服务器安全性的重要标准。,2.3.4 ISP/ICP,选择的特殊性,所谓,ISP/ICP,主要属于部门级应用和企业级应用。在性能方面，则必须根据,ISP/ICP,的业务特性来决定必须突出某个或某几个方面。,1.,可管理性,2.,可用性,3.,占用空间,2.4,服务器的几种核心技术,2.4.1,服务器的零基管理技术,1.,零基管理技术,零基管理技术简要来说由如下几个研发理念组成：零安装、零配置和零操作。具体体现如下：,1,）零安装,2,）零配置,3,）零操作,2.,未来发展趋势,具体体现在如下两个方面。,1,）与服务器监控技术的融合,2,）与网络入侵检测技术的无缝结合,2.4.2,服务器的几种监控技术,1. ISC,2. EMP,3. I2C,4. I2O,2.4.3,其他技术,1.,群集（,Cluster,）技术,2.,双机容错,1,）双机互备援模式,2,）双机热备份模式,3.,多处理器技术,1,）,SMP,体系,2,）,MPP,体系,4.,磁盘阵列技术,现在服务器通常采用磁盘阵列，即,RAID,（,Redundant Arrays of Independent Disks,）。,1,）磁盘阵列的种类,2,）广泛应用,5.,热插拔技术,热插拔技术指在不关闭系统和不停止服务的前提下更换系统中出现故障的部件，达到提高服务器系统可用性的目的。目前的热插拔技术已经可以支持硬盘、电源、扩展板卡的热插拔。而系统中更为关键的,CPU,和内存的热插拔技术也已日渐成熟。未来的热插拔技术的发展将会促使服务器系统的结构朝着模块化的方向发展，大量的部件都是可以通过热插拔的方式进行在线更换的。,6.,可用性（,Availability,）技术,（,1,）磁盘系统冗余,（,2,）电源系统冗余,（,3,）网络系统冗余,（,4,）冷却系统冗余,（,5,）系统冗余,7.,智能输入,/,输出（,Intelligent I/O,）技术,随着处理器的性能飞速提高，服务器系统的作用越来越大，一旦成为中心设备后，数据传输量大大增加，因而,I/O,数据传输经常会成为整个系统的瓶颈。,I2O,智能输入,/,输出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,处理器将负责中断处理、缓冲存取以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，服务器的主处理器也能被解放出来去处理更为重要的任务。因此，依据,I2O,技术规范实现的,PC,服务器在硬件规模不变的情况下能处理更多的任务，作为中小型网络核心的低端,PC,服务器可以从中获得更多的性能提高。,8. NUMA,（,Non-Uniform Memory Access,）分布式内存存取,（,1,）,NUMA,技术是在,SMP,和集群技术的基础上发展起来的，结合了两种技术的优势，它将多个,SMP,结构的服务器通过专用高速网络连接起来，组成多,CPU,的高性能主机。,（,2,）,NUMA,技术克服了,SMP,结构的服务器在多,CPU,共享内存总线带宽产生的系统性能瓶颈，可以支持,64,个以上,CPU,的设计，而如果采用,NUMA,技术，每一个,SMP,节点机都拥有其自己的内存，并能够形成与其他节点中的内存静态或动态的连接。,（,3,）,NUMA,体系结构的服务器从内部看，整体上是分布内存式的，但是由于它的传输通道带宽较高，不存在,cluster,结构下的通讯带宽瓶颈问题，从用户使用的角度看和共享内存式的机器一样。,（,4,）,NUMA,技术实现了大量处理器间接共享内存，是一种具有前途的大型服务器技术，是今后几年大型服务器发展的重要方向。,2.5,服务器硬件组成,服务器硬件主要由以下几部分组成：处理器、内存、磁盘、监视器、电源、网卡。,2.5.1,标准服务器组件,服务器的基本组件是处理器、内存、磁盘、系统板、监视器、电源、网卡。看起来，可能与台式机差不多，但在企业级服务器与台式机之间还是有很大的不同。,2.5.2,处理器,服务器应用的处理器，缓存通常比台式机系统的缓存要大很多，而且处理器还具有冗余的处理器电源模块。如果一个模块停止工作，其他模块会共享电源负荷，直到替换了有缺陷的模块为止。企业级服务器可以安装多个服务器，可以是对称的或者是非对称的。如果使用的操作系统不支持，则多处理器便没有价值了。,Windows 2000 Server,支持,4,个处理器，,Windows 2000 Advanced Server,可支持,8,个处理器。,2.5.3,内存,1.,奇偶校验,2.,纠错码,2.5.4,磁盘,从价格上看，,SCSI,硬盘是普通,IDE,硬盘的几倍，人们经常怀疑花这么多钱究竟值不值。并且从速度来看，,SCSI,硬盘的优势并不明显，虽然多数,SCSI,硬盘的传输率已高达,80MB/s,，但相对,DMA66,来说也差不多。,2.5.5,系统板,服务器的系统板考虑了数据吞吐量和冗余性，它的组件要比台式机中的质量高很多。服务器系统板通常有一个集成的,SCSI,（,Small Computer System Interface,，小型计算机系统接口）控制台，台式机一般都没有。,2.5.6,网卡,服务器一般会应用集成的网卡，可以是双端口。网卡提供了冗余，可以给网络分段。现在大部分网卡是,100Mbps,，,1000Mbps,网卡也在很多服务器上得到应用。集成的网卡能够以总线宽度访问总线，也就是说，如果总线是,32,位的，则网卡一次发送,32,位数据，如果总线是,64,位的，则网卡一次发送,64,位的数据。,2.5.7,电源,服务器的电源必须为附加的内存、硬盘、,PCI,槽和冷却功能提供更多的能量。在冗余方面，可以采用两个电源共同分担服务器的负荷。当一个电源发生故障时，另一个电源能够处理服务器的负荷，直到发生故障的电源被修好或被替换掉。,小结,重点：,掌握服务器采用的主要技术如零管理技术、监控技术如,ISC,、,EMP,、,I2C,及,I2O,，其他如集群技术、双机容错技术以及其他技术；认识服务器的各种硬件，如标准服务器组件、处理器、内存、磁盘等其他设备。,难点：,群集技术和双机容错技术的应用，其中双机容错主要有两种模式：双机互备援模式、双机热备份模式，掌握这两种模式的工作原理。,疑点：,主要是企业服务器的选择，包括服务器的选择策略和性能的选择，因为本书也只是简单介绍了服务器的选择策略，如果读者要选择一台合适的服务器，还需要请教一些高手或有经验的管理员来指导。,
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