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1、服务器基础知识培训,1,内容简介,1.服务器概述什么是服务器？服务器的分类2.服务器子系统介绍CPU内存系统总线阵列卡磁盘电源、风扇3. 机柜配件介绍,2,冯诺依曼计算机模型,3,计算机之父约翰冯诺依曼,请大家思考两个问题:,什么是服务器？服务器与PC机有什么样的区别？,4,什么是服务器？,服务器是计算机的一种，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(如PC) 共享资源（包括查询、存储、计算等）的高性能计算机，它的高性能主要体现在高速度的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。 服务器主要为客户机提供Web 应用、数据库、文件、打印服务。,简单的说
2、,服务器就是在网络中为其他客户机提供服务的计算机,5,服务器的特点,运行NOS，通过NOS控制、协调各工作站的运行，协调各工作站同时发来的各种网络请求。存储、管理网络中的共享资源：数据库、文件、应用程序等。网络管理员在服务器上对各工作站的活动进行监视、控制及调整。,6,服务器分类,按处理器架构分类 ： 巨型机与大型机（专用处理器） 小型机（IA-64,RISC处理器） PC服务器（CISC处理器）,7,PC服务器按外形结构分类：,塔式服务器（通用式服务器）具有较大的机箱尺寸，因此其内部扩展能力较强，可以安装的扩展板卡以及硬盘的数量都比较多机柜优化服务器机箱尺寸比较小巧，在机柜中可以同时放置多台
3、服务器，从而获得更高的处理能力。刀片式服务器超高密度服务器为动态的，空间紧缺的，向外扩展的环境而优化的快速部署。,8,塔式服务器早期的服务器形式较大的机箱尺寸内部扩展能力较强占用面积大,9,机架式服务器现阶段销售数量最多的服务器机箱尺寸比较小巧在机柜中可以同时放置多台,1U机架式服务器,2U机架式服务器,4U机架式服务器,什么是“U”？ “U”是机架式服务器高度的计量单位 1U=1.75inch=1.7525.4=44.45mm,10,刀片式服务器,刀片式服务器超高密度服务器节省能源集中化管理快速部署,BladeCenter (后端),(2) 光纤通道SAN 交换机,(2) 10/100/10
4、00 托管快速以太网交换机,(4) 2000 Watt 负载平衡和故障恢复电源,(2) 冗余矢量冷却系统,(2) 具有本地控制台开关的管理模组,BladeCenter (前端),14 个刀片,CD-ROM、软驱、指示灯和 USB,11,服务器外形结构的演化,12,内容简介,1.服务器概述什么是服务器？服务器的分类2.服务器子系统介绍CPU内存系统总线阵列卡磁盘电源、风扇3. 机柜配件介绍,13,内存,PCI-E 扩展插槽,风扇,电源,CPU,CPU、内存、磁盘、扩展插槽、显示卡和网卡、电源、风扇,服务器内部视图,磁盘,14,32-位处理器 （CISC）广阔的兼容性 64位数据总线32位地址总线
5、64-位处理器 （IA-64,RISC)支持大容量内存64位数据总线64位地址总线需要 64位操作系统,服务器基础知识CPU,处理器是服务器工作的核心部件，对于双路和多路服务器来说，升级处理器对于服务器性能的提高非常重要。,15,按CPU个数来分:4路及4路以上服务器（企业级服务器）2路服务器（部门级服务器）1路服务器（入门级服务器）,2路服务器,4路服务器,机架式服务器,塔式服务器,刀片服务器,PC服务器分类,1路服务器,4路以上服务器,16,PC服务器常用CPU,AMD Opteron6000 Series Platform (codenamed ”Maranello”),2/4 sock
6、et; 4 memory channelsHighly scalable without compromising value,“Magny-Cours”8 and 12 cores,“Interlagos”12 and 16 cores,AMD Opteron4000 Series Platform (codenamed “San Marino”and “Adelaide”),1/2 socket; 2 memory channelsNew levels of value and power efficiency,“Lisbon”4 and 6 cores,“Valencia”6 and 8
7、 cores,17,CPU主要参数,Intel Xeon CPU规格表 (节选),18,19,内存及主要参数,内存是界于CPU 和外部存储之间，是CPU 对外部存储中程序与数据进行高速运算时存放程序指令、数据和中间结果的临时场所，它的物理实质就是一组具备数据输入输出和数据存储功能的高速集成电路。,先进的测试方法可以提高内存的可靠性 错误检查/纠正技术 ECC 内存 多位ECC内存,单位 (1位数据错误)多位 (超过1位数据错)硬件错 数据错误反复出现，即使在“擦除”错误以后 (来自:DRAM, DIMM插槽, 或控制器中的物理错误)软错误 在“擦除”错误以后 出现的数据错误(来自:由于高度活动
8、的粒子产生断断续续的错误）,内存错误和防止出现内存错误的方法,AFR = 年度失败率 = 1年当中内存故障的可能性,20,服务器内存技术,Parity （校验）为台式计算机设计奇偶检验检查只能检测奇数个一位错误，无法确定错误位并且无法更正它。ECC在内存读时发现并纠正1个单位错误 能发现多位错但不能纠正它们 ChipKill和高级ECC技术发现和纠正多位错 发生在单一的DRAM 不提供故障切换或热插拔的能力,21,双通道技术双通道体系包含了两个独立的、具备互补性的智能内存控制器，两个内存控制器都能够在彼此间零等待时间的情况下同时运作。使内存的带宽翻了一翻。内存交错技术交错存储技术能将主内存分成
9、两个或更多的小节，CPU能非常快速地寻到这些交错的小节，从而无需等待。内存交错技术是用来组织服务器主板上的内存条，得以提高内存传输性能。Registered内存REGISTERED ECC SDRAM内存上有23片专用的集成电路芯片，称为RegisterIC，这些集成电路芯片起提高电流驱动能力的作用，使IA架构的服务器可支持大容量的内存。,服务器内存技术,22,23,在线备用内存技术,A 主内存B 扩展内存C 在线备用内存,当主内存或者是扩展内存中的内存出现多位错误时或者出现物理内存故障时，服务器仍继续运行由备用内存接替出现故障内存的工作备用的内存区域必须比其它区域的内存容量要大或相同,内存镜
10、像,镜像为系统在出现多位错或内存物理故障时提供数据保护功能，以保证系统仍能正常的运行数据同时写入两个镜像的内存区域从一个区域进行数据的读取,DIMM 1A,DIMM 2C,DIMM 3A,DIMM 4C,DIMM 5A,DIMM 6D,DIMM 7B,DIMM 8D,DIMM 5B,DIMMs 1-4和 DIMMs 5-8是相互的镜像拷贝,数据从一组DIMM中读取，另外一组则包含数据的镜像拷贝。 如果出现无法纠正的读取错误，那么就会从镜像拷贝中重试读取注：两组DIMM的配置必须相同。,服务器内存技术,常见的系统总线类型,ISA 总线 PCI 总线PCI -X 总线AGP 总线PCI-Expre
11、ss总线Infiniband总线,24,25,对等PCI总线,通过多条路径平衡I/O负担同一个PCI-X控制器下最好不要安装多个PCI-X设备如果在同一个PCI-X控制器下安装了多个PCI-X设备，那么会造成设备的性能不一样最好是不同的设备连接到不同的PCI-X控制器下，这样可以满足设备的性能,优点：与系统总线有多通道通讯高性能缺点:价格较高技术复杂,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。热插拔硬盘技术与RAID技术配合起来，可以使服务器在不关机的状态下恢复故障硬盘上的数据，同时并不影响网络用
12、户对数据的使用。,26,27,常见的磁盘种类：Serial ATA (SATA)磁盘Serial Attached SCSI (SAS)磁盘SSD 磁盘磁盘主要参数：磁盘尺寸：3.5”/2.5”/1.8”磁盘容量：146GB/300GB/500GB磁盘转速：10K/15K/7200接口速度：3GB/6GB是否支持热插拔 平均无故障时间（MTBF）,磁盘,阵列卡（RAID卡）的作用阵列卡把若干硬盘驱动器按照一定要求组成一个整体、由阵列控制器管理的系统。阵列卡用来提高磁盘子系统的性能及可靠性。阵列卡参数支持的RAID级别阵列卡缓存电池保护,阵列卡,28,RAID 技术概念,Redundent Ar
13、ray of Independent Drives 独立磁盘冗余阵列比一块大磁盘更有效率 能提供更高的性能 能提供容错能提供动态增加存储容量 能提供简单存储管理,29,RAID 级别,RAID 0 数据跨盘，没有校验RAID 1 磁盘镜像RAID 1 磁盘双工RAID 2 综合纠错 RAID 3 并行传输, 专一校验盘RAID 4 并发访问, 专一校验盘RAID 5 并发访问, 分布校验RAID 1+0 磁盘镜像和数据跨盘，没有校验 RAID 6 分布式校验, 有2组校验位,30,RAID 0,RAID 0 没有奇偶校验的条带化特点:需要两块或更多磁盘优点:磁盘空间可被100% 使用极好的读写
14、性能缺点:没有冗余，如果1块硬盘故障，所有数据丢失,磁盘1,磁盘2,磁盘3,Data1,Data2,Data3,Data4,Data5,Data6,Data7,Data8,Data9,31,磁盘 1,磁盘 2,Data1,Mirror1,Data2,Mirror2,Data3,Mirror3,RAID 1 磁盘镜像特点：由2块磁盘构成磁盘可用空间为 50%允许坏掉任意一块磁盘而数据可用优点:良好的读性能数据冗余缺点:一半的可用容量标准的RAID1只允许使用2块磁盘,RAID 1,32,RAID 10,磁盘1,磁盘2,Data1,Mirror1,Data2,Mirror2,Data3,Mirro
15、r3,RAID 1,RAID 1,RAID 10,33,RAID 5 带奇偶校验的数据条带化特点：至少需要3块磁盘分布校验信息跨越物理盘 允许坏掉任意一块磁盘而数据可用优点:良好的空间利用率缺点:读写性能比RAID 1差,磁盘 1,磁盘 2,磁盘 3,Data1,Data2,Parity,Data3,Parity,Data4,Parity,Data5,Data6,RAID 5,34,RAID 级别性能对比,RAID6,35,36,Online Spare 在线备用磁盘,临时更替故障硬盘 不必分区或格式化 可用于现有RAID级别,37,在线磁盘扩展,在线物理盘扩展 使用ACU向现存的阵列添加新磁
16、盘 在所有物理盘中重新分配数据 创建新逻辑盘 最大可定义32个逻辑盘 逻辑盘容量扩展扩展一个现存的分区 卷扩展将现存的分区和自由空间融合到一个大的分区 少数操作系统 支持卷扩展 使用第三方软件重新分配磁盘，避免丢失数据,在线RAID级别迁移,支持服务器的电力负载支持冗余，防止电源故障 故障预警和防止 故障之前的预防性维护保证服务器持续运行 电源子系统包括 智能电源和风扇冗余电源和风扇,电源和风扇,风扇(6),高效率电源,38,内容简介,1.服务器概述什么是服务器？服务器的分类2.服务器子系统介绍CPU内存系统总线阵列卡磁盘电源、风扇3. 机柜配件介绍,39,40,机架式服务器-服务器放置在机柜中,通常使用的机柜是42U机柜（高度约2米）,41,机架式服务器-机架及其配件,机架式 1U 键盘TFT显示器,KVM,PDU,42,讨论,什么是服务器简单的说,服务器就是在网络中为其他客户机提供服务的计算机。为什么要用服务器？ -性能-可靠性-扩展性服务器和PC的区别在哪里？CPU，内存，磁盘，阵列卡，电源和风扇,43,
