服務(wù)器基礎(chǔ)知識

服務(wù)器基礎(chǔ)知識Revision:1.0Date:WW17.51服務(wù)器介紹服務(wù)器是指在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行相應(yīng)的應(yīng)用軟件，為網(wǎng)上用戶提供共享信息資源和各種服務(wù)的一種高性能計算機(jī).由于服務(wù)器是針對具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特別制定的，因而服務(wù)器又與微機(jī)(普通PC)在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴(kuò)展性、可管理性等方面存在很大的區(qū)別。

服務(wù)器的可擴(kuò)展性決定著它們的專用板型為較大的ATX，EATX或WATX

中高端服務(wù)器主板一般都支持多個處理器

服務(wù)器通常要擴(kuò)展板卡

服務(wù)器主板同時承載了管理功能，可以遠(yuǎn)程檢測服務(wù)器，從而使網(wǎng)絡(luò)管理員對服務(wù)器系統(tǒng)進(jìn)行及時有效的管理由于服務(wù)器要適應(yīng)長時間，大流量的高速數(shù)據(jù)處理任務(wù)，因此其能支持高達(dá)十幾GB甚至幾十GB的內(nèi)存容量，而且大多支持ECC內(nèi)存以提高可靠性

服務(wù)器主板大多配備雙網(wǎng)卡，甚至是雙千兆網(wǎng)卡以滿足局域網(wǎng)與Internet的不同需求。

在顯示設(shè)備方面。服務(wù)器與工作站有很大不同，服務(wù)器對顯示設(shè)備要求不高

中高端服務(wù)器主板多采用SCSI接口、SAS,SATA接口，并且支持RAID方式以提高數(shù)據(jù)處理能力和數(shù)據(jù)安全性。服務(wù)器和工作站的區(qū)別：服務(wù)器是給工作站提供各種服務(wù)的，網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)，文件共享服務(wù)，硬件共享服務(wù)，各種資源服務(wù)。工作站在獲取服務(wù)器各種資源的同時也可以幫服務(wù)器分流計算等任務(wù)。服務(wù)器和工作站都是高性能的計算機(jī)，只是相對而言服務(wù)器專注于數(shù)據(jù)吞吐能力，所以支持的外設(shè)(硬盤、I/O插槽等)更多;而工作站則專注于圖形處理能力，所以外設(shè)則相對少一些，但采用特別為圖形處理設(shè)計的架構(gòu)，采用高檔顯示卡，支持3D圖像處理。工作站主要應(yīng)用在各種設(shè)計、多媒體制作領(lǐng)域。服務(wù)器追求穩(wěn)定，工作站追求性能

.服務(wù)器為了保證足夠的安全性，還采用了大量普通電腦沒有的技術(shù)，如冗余技術(shù)、系統(tǒng)備份、在線診斷技術(shù)、故障預(yù)報警技術(shù)、內(nèi)存糾錯技術(shù)、熱插拔技術(shù)和遠(yuǎn)程診斷技術(shù)等等，使絕大多數(shù)故障能夠在不停機(jī)的情況下得到及時的修復(fù)，具有極強(qiáng)的可管理性(manability).2服務(wù)器分類1.按應(yīng)用層次劃分為入門級服務(wù)器、工作組級服務(wù)器、部門級服務(wù)器和企業(yè)級服務(wù)四類。入門級服務(wù)器通常只使用一塊CPU，主要是針對基于WindowsNT，NetWare等網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的用戶，可以滿足辦公室型的中小型網(wǎng)絡(luò)用戶的文件共享、打印服務(wù)、數(shù)據(jù)處理、Internet接入及簡單數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的需求，也可以在小范圍內(nèi)完成諸如E-mail、Proxy、DNS等服務(wù)。工作組級服務(wù)器一般支持1至2個處理器，適用于為中小企業(yè)提供Web、Mail等服務(wù)，也能夠用于學(xué)校等教育部門的數(shù)字校園網(wǎng)、多媒體教室的建設(shè)等

部門級服務(wù)器通?？梢灾С?至4個處理器，適合中型企業(yè)（如金融、郵電等行業(yè)）作為數(shù)據(jù)中心、Web站點(diǎn)等應(yīng)用。

企業(yè)級服務(wù)器屬于高檔服務(wù)器，普遍可支持4至8個處理器，可作為大型企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

2.按服務(wù)器CPU所采用的指令系統(tǒng)劃分把服務(wù)器分為CISC架構(gòu)服務(wù)器、RISC架構(gòu)服務(wù)器和VLIW架構(gòu)服務(wù)器三種。CISC：ComplexInstructionSetComputer。CISC架構(gòu)的服務(wù)器主要以IA-32架構(gòu)（IntelArchitecture,）為主，而且多數(shù)為中低檔服務(wù)器所采用。許多CPU廠商一直在走CISC的發(fā)展道路，包括Intel、AMD，TI（德州儀器）、Cyrix以及VIA（威盛）等。RISC：ReducedInstructionSetComputing。中高檔服務(wù)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。目前基于這種指令架構(gòu)的微處理器主要有Intel的IA-64和AMD的x86-64兩種。3.按服務(wù)器按用途劃分為通用型服務(wù)器和專用型服務(wù)器兩類。4.按服務(wù)器的機(jī)箱結(jié)構(gòu)來劃分，可以把服務(wù)器劃分為“臺式服務(wù)器”、“機(jī)架式服務(wù)器”、“機(jī)柜式服務(wù)器”和“刀片式服務(wù)器”四類

3機(jī)架式服務(wù)器的外形看來不像計算機(jī)，而像交換機(jī)刀片式服務(wù)器是指在標(biāo)準(zhǔn)高度的機(jī)架式機(jī)箱內(nèi)可插裝多個卡式的服務(wù)器單元，實(shí)現(xiàn)高可用和高密度。每一塊"刀片"實(shí)際上就是一塊系統(tǒng)主板.每塊"刀片"都是熱插拔,4服務(wù)器基礎(chǔ)知識11。服務(wù)器的單路、雙路、四路乃至八路：其中的“路”都是指服務(wù)器物理CPU的數(shù)量，也就是服務(wù)器主板上CPU插槽的數(shù)量。2?！癠”在服務(wù)器領(lǐng)域中特指機(jī)架式服務(wù)器厚度，是一種表示服務(wù)器外部尺寸的單位，是unit的縮略語，詳細(xì)尺寸由作為業(yè)界團(tuán)體的美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)決定。厚度以4.445cm為基本單位。1U就是4.445cm，2U則是1U的2倍為8.89cm。也就是說，所謂“1U的機(jī)架式服務(wù)器”，就是外形滿足EIA規(guī)格、厚度為4.445cm的產(chǎn)品。3。冗余redundancy/redundance

。指重復(fù)配置系統(tǒng)的一些部件,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時,冗余配置的部件介入并承擔(dān)故障部件的工作,由此減少系統(tǒng)的故障時間Redundan,自動備援,即當(dāng)某一設(shè)備發(fā)生損壞時,它可以自動作為后備式設(shè)備替代該設(shè)備冗余系統(tǒng)配件主要是電源，存儲子系統(tǒng)，I/O卡，CPU。實(shí)現(xiàn)存儲子系統(tǒng)的冗余的方法：磁盤鏡像，磁盤雙聯(lián)，RAID

5服務(wù)器基礎(chǔ)知識2IDE：IntegratedDriveElectronics。通常我們所說的IDE指的是硬盤等設(shè)備的一種接口技術(shù).采用這種接口的硬盤制造成本低，價格低廉，安裝方便。但CPU占用率高，速度較慢，而且不能實(shí)現(xiàn)熱插拔，不能提供苛刻環(huán)境所要求的對數(shù)據(jù)可靠性的保護(hù).SCSI：SmallComputerSystemInterface。采用這種接口的硬盤的最大好處就是它具備自我管理能力，因此在實(shí)際運(yùn)行中只需占用很少的CPU資源，而且可以多任務(wù)運(yùn)作，串聯(lián)設(shè)備的傳輸速率互相獨(dú)立，支持熱插拔，穩(wěn)定性更高，是服務(wù)器產(chǎn)品中最常見的硬盤接口。RAID：RedundantArrayofIndependentDisks，磁盤陣列。RAID是一種把多塊獨(dú)立的硬盤按不同的方式組合起來形成一個硬盤組，從而提供比單個硬盤更高的存儲性能并提供數(shù)據(jù)備份技術(shù)。RAID技術(shù)的兩大特點(diǎn)：一是速度、二是安全熱插拔：hot-plugging或HotSwap。該功能允許用戶在不關(guān)閉系統(tǒng)，不切斷電源的情況下取出和更換損壞的硬盤、電源或板卡等部件，從而提高系統(tǒng)對災(zāi)難的及時恢復(fù)能力、擴(kuò)展性和靈活性。具體到服務(wù)器這類產(chǎn)品，可能實(shí)現(xiàn)熱插拔的部件主要有硬盤、CPU、內(nèi)存、電源、風(fēng)扇、PCI適配器、網(wǎng)卡等。SMP：即“對稱多處理”（SymmetricalMulti-Processing）技術(shù)，是指在一個計算機(jī)上匯集一組處理器，各CPU之間共享內(nèi)存子系統(tǒng)以及總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)將任務(wù)隊列對稱地分布于多個CPU之上，從而極大地提高了整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力。所有的處理器都可以平等地訪問內(nèi)存、I/O和外部中斷。在對稱多處理系統(tǒng)中，系統(tǒng)資源被系統(tǒng)中所有CPU共享，工作負(fù)載能夠均勻地分配到所有可用處理器之上6BlockDiagram-sample17BlockDiagram-sample28SMP/多路對稱處理

1.要組建SMP系統(tǒng)，關(guān)鍵是使用的CPU要能相配合。這些CPU內(nèi)部必須內(nèi)置APIC（AdvancedProgrammableInterruptControllers，高級可編程中斷控制器）單元。CPU通過彼此發(fā)送中斷來完成它們之間的通信。通過給中斷附加動作（actions），不同的CPU可以在某種程度上彼此進(jìn)行控制。每個CPU有自己的APIC（成為那個CPU的本地APIC），并且還有一個I/OAPIC來處理由I/O設(shè)備引起的中斷，這個I/OAPIC是安裝在主板上的。而且僅僅具有APIC單元還是不夠的，更要求這些CPU具有相同CPU類型，總線頻率，CPU的主頻和Cache，而且最好這些CPU是相同的stepping。2.

要支持雙路以及多路的服務(wù)器，必須安裝相應(yīng)的操作系統(tǒng)。

因?yàn)長inux是開源的，被不同的軟件開發(fā)商改制出若干個版本，因此不同開發(fā)商的不同版本能夠支持的SMP數(shù)量也不同。具體情況可以在購買時咨詢銷售人員，用戶可以根據(jù)自己服務(wù)器的處理器數(shù)量選擇購買相應(yīng)的License。Window操作系統(tǒng)如圖：3.應(yīng)用程序本身的設(shè)計也是多路對稱工作效果的決定性因素。多路對稱工作模式需要程序員設(shè)計的軟件本身就能支持多個CPU的指令調(diào)度。例如，現(xiàn)在的3D游戲都是基于單線程開發(fā)的，也就是說游戲運(yùn)行時不會調(diào)用操作系統(tǒng)的多線程函數(shù)，這樣的話即使是使用支持多路對稱的操作系統(tǒng)，仍然無法提升應(yīng)用程序的執(zhí)行效率。9Memory1。ECC:ErrorCheckingandCorrecting,帶ECC的內(nèi)存有UnbufferECC和REGECC兩種,一般多應(yīng)用在服務(wù)器及圖形工作站上.SITtestplanwillcoversingle/multi-biterrortestduringrun-time,powerontocheckmemoryerrorinjectionfunction.2。UDIMM與RDIMM的區(qū)別UDIMM即UnbufferedDIMM，表示控制器輸出的地址和控制信號直接到達(dá)DIMM上的DRAM芯片RDIMM即RegisteredDIMM，表示控制器輸出的地址和控制信號經(jīng)過Reg寄存后輸出到DRAM芯片，控制器輸出的時鐘信號經(jīng)過PLL后到達(dá)各DRAM芯片()

Registered-帶寄存器的內(nèi)存寄存器可以的作用是：再次推動數(shù)據(jù)信號通過內(nèi)存芯片，使內(nèi)存條上能夠焊接更多的芯片。帶寄存器（Registered）的內(nèi)存和不帶緩存（unbuffered）的內(nèi)存不能混用。3。能否使用帶寄存器的內(nèi)存是由電腦的內(nèi)存控制器決定的.LynnfieldsupportUDIMM&RDIMM,andHavendalesupportUDIMMonly.4。服務(wù)器產(chǎn)品需要支持大容量的內(nèi)存，單靠主板無法驅(qū)動如此大容量的內(nèi)存，而使用帶Register的內(nèi)存條，通過RegisterIC提高驅(qū)動能力，使服務(wù)器可支持高達(dá)32GB的內(nèi)存。也有些中低端服務(wù)器主板也可以采用普通的內(nèi)存5。Registered內(nèi)存上面的芯片有PLL(PhaseLockedLoop)和RegisterIC。PLL(PhaseLockedLoop)瑣相環(huán)集成電路芯片，起到調(diào)整時鐘信號，保證內(nèi)存條之間的信號同步的作用。RegisterIC內(nèi)存條底部較小的集成電路芯片(2-3片),起提高驅(qū)動能力的作用。圖為ECC-registered內(nèi)存（ATP/8G/DDR2），包括兩個RegisterIC和1個PLL。10DualGbE/Hartwell+Hanksville(PHY)onGP1。共享網(wǎng)絡(luò)連接/分割兩個不同的網(wǎng)段

2。雙網(wǎng)卡綁定，增加帶寬，提升主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡和失效保護(hù)

。利用軟件綁定兩個或多個網(wǎng)卡，啟用網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡。當(dāng)數(shù)據(jù)流量比較大時，管理軟件就會自動進(jìn)行分流，使綁定的每塊網(wǎng)卡都擔(dān)當(dāng)一定的任務(wù)，而不是把重任壓在某一塊網(wǎng)卡的身上，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡。3.ForGPproject:HartwellICintegratedfitterNC-SI(Networkcontrollersidebandinterface)tojudgeifdeliverythedatatoPCHorBMCICcontrolerNote：Linux雙網(wǎng)卡綁定實(shí)現(xiàn)就是使用兩塊網(wǎng)卡虛擬成為一塊網(wǎng)卡，這個聚合起來的設(shè)備看起來是一個單獨(dú)的以太網(wǎng)接口設(shè)備，通俗點(diǎn)講就是兩塊網(wǎng)卡具有相同的IP地址而并行鏈接聚合成一個邏輯鏈路工作。其實(shí)這項技術(shù)在Sun和Cisco中早已存在，被稱為Trunking和Etherchannel技術(shù)，在Linux的2.4.x的內(nèi)核中也采用這這種技術(shù)，被稱為bonding。bonding技術(shù)的最早應(yīng)用是在集群——beowulf上，為了提高集群節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計的。什么是bonding需要從網(wǎng)卡的混雜(promisc)模式說起。我們知道，在正常情況下，網(wǎng)卡只接收目的硬件地址(MAC

Address)是自身Mac的以太網(wǎng)幀，對于別的數(shù)據(jù)幀都濾掉，以減輕驅(qū)動程序的負(fù)擔(dān)。但是網(wǎng)卡也支持另外一種被稱為混雜promisc的模式，可以接收網(wǎng)絡(luò)上所有的幀，比如說tcpdump，就是運(yùn)行在這個模式下。bonding也運(yùn)行在這個模式下，而且修改了驅(qū)動程序中的mac地址，將兩塊網(wǎng)卡的Mac地址改成相同，可以接收特定mac的數(shù)據(jù)幀。然后把相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀傳送給bond驅(qū)動程序處理。

11SASSAS(SerialAttachedSCSI)即串行連接SCSI，是新一代的SCSI技術(shù),采用串行技術(shù)以獲得更高的傳輸速度，并通過縮短連結(jié)線改善內(nèi)部空間等。此接口的設(shè)計是為了改善存儲系統(tǒng)的效能、可用性和擴(kuò)充性.SAS可以和SATA以及部分SCSI設(shè)備無縫結(jié)合.SAS接口和SATA接口完全兼容，SATA硬盤可以直接使用在SAS的環(huán)境中，從接口標(biāo)準(zhǔn)上而言，SATA是