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1、 本文由520147727貢獻(xiàn) ppt文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT,或下載源文件到本機(jī)查看。 第4章 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器技術(shù) 章 網(wǎng)絡(luò)資源設(shè)備的集成是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目 中至關(guān)重要的內(nèi)容。 中至關(guān)重要的內(nèi)容。本章重點(diǎn)介紹網(wǎng)絡(luò)資 源設(shè)備中的服務(wù)器系統(tǒng), 源設(shè)備中的服務(wù)器系統(tǒng),包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)。 和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)。 本章主主要內(nèi)容容 1 22 3 網(wǎng)絡(luò)服服務(wù)器 網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)絡(luò)打印技技術(shù) 4.11 網(wǎng)絡(luò)絡(luò)服務(wù)器器 網(wǎng)絡(luò)服服務(wù)器是是最重要要的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)資源設(shè)設(shè)備,對對整個 網(wǎng)絡(luò)上上的用戶戶提供諸諸如文件件共享、打印共共享、 數(shù)據(jù)庫庫、WWWW、E
2、E-maail等等一系列列服務(wù)是是網(wǎng)絡(luò) 服務(wù)器器的重要要功能。 服務(wù)務(wù)器定義義:在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境境下提供供網(wǎng)上客客戶機(jī)共共 享資資源(包包括查詢詢、存儲儲、計(jì)算算等)的的設(shè)備。 廣義義而言,網(wǎng)絡(luò)系系統(tǒng)中凡凡能為某某類應(yīng)用用提供服服 務(wù)的的設(shè)備或或部件(軟/硬硬件)都都可以被被視為服服 務(wù)器器。不論論是巨型型計(jì)算機(jī)機(jī)、大型型計(jì)算機(jī)機(jī)和中小小 型計(jì)計(jì)算機(jī),還是工工作站、臺式機(jī)機(jī)或微處處理器, 都可可以扮演演服務(wù)器器的角色色。 4.11.1 網(wǎng)絡(luò)服服務(wù)器的的分類(1) 按用途途劃分 文件打打印服務(wù)務(wù)器:通通常文件件打印服服務(wù)器運(yùn)運(yùn)行的操操作系統(tǒng)統(tǒng)有NeetWaare 和NTT,也有有少數(shù)用用戶使用用UN
3、IIX系統(tǒng)統(tǒng)提供文文件打印印服務(wù)。 網(wǎng)絡(luò)絡(luò)服務(wù)器器:網(wǎng)絡(luò)絡(luò)服務(wù)器器是一臺臺為網(wǎng)絡(luò)絡(luò)提供多多種服務(wù)務(wù)的計(jì)算算機(jī)系統(tǒng)統(tǒng), 包包括因特特網(wǎng)服務(wù)務(wù)器、WWeb服服務(wù)器和和電子郵郵件服務(wù)務(wù)器等,提供磁磁盤陣 列、打打印機(jī)、繪圖儀儀等硬件件和各種種大型軟軟件、數(shù)數(shù)據(jù)庫等等各種網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)資 源,并并負(fù)責(zé)管管理和協(xié)協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)用戶對對資源的的訪問。它是計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)的核核心。 數(shù)據(jù)庫庫服務(wù)器器:數(shù)據(jù)據(jù)庫服務(wù)務(wù)器通常常運(yùn)行UUNIXX或NTT操作系系統(tǒng),需需要 配配合數(shù)據(jù)據(jù)庫來使使用。 文件服服務(wù)器:文件服服務(wù)器的的處理速速度必須須能夠滿滿足多個個用戶的的需要。 文件件服務(wù)器器的性能能由其部部件決定定,如網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)
4、適配配器、內(nèi)內(nèi)存、CCPU及及總 線線。一般般來說,用速度度較快的的服務(wù)器器作為文文件服務(wù)務(wù)器,會會使網(wǎng)絡(luò)絡(luò)訪 問問速度有有明顯的的改觀。 4.11.1 網(wǎng)絡(luò)服服務(wù)器的的分類(2) 按處理理器類型型劃分 CISSC服務(wù)務(wù)器:CCISCC(復(fù)雜雜指令集集計(jì)算)CPUU結(jié)構(gòu)從從19664年IIBM3360系系統(tǒng)開始始, 基基于CIISC處處理器的的服務(wù)器器大都是是Inttel架架構(gòu)(IIA)的的PC服服務(wù)器,包括IInteel XX86 列處理理器和IIA-332架構(gòu)構(gòu)的Peentiium(Proo)、PPenttiumm、Peentiium (Xeeon) 等。基于CCISCC處理器器的Innt
5、ell架構(gòu)(IA)PC服服務(wù)器根根據(jù)安裝裝結(jié)構(gòu)可可以分為為機(jī)座 式服務(wù)務(wù)器和機(jī)機(jī)架式服服務(wù)器。 RIISC服服務(wù)器:RISSC(精精簡指令令集計(jì)算算)概念念是IBBM在770年代代提出的的。RIISC技技 術(shù)大大幅度減減少指令令的數(shù)量量,用簡簡單指令令組合代代替過去去的復(fù)雜雜指令,通過優(yōu)優(yōu)化 指指令系統(tǒng)統(tǒng)來提高高運(yùn)行速速度。RRISCC技術(shù)采采用了更更加簡單單和統(tǒng)一一的指令令格式、固 定定的指令令長度以以及優(yōu)化化的尋址址方式,使整個個計(jì)算機(jī)機(jī)體系更更加合理理。指令令系統(tǒng) 的簡化化使得系系統(tǒng)指令令譯碼器器的設(shè)計(jì)計(jì)復(fù)雜程程度也大大大簡化化了,并并使完全全由硬件件 邏輯輯實(shí)現(xiàn)指指令譯碼碼成為可可能,
6、而而盡量減減少使用用內(nèi)嵌微微代碼來來完成譯譯碼操作作, 大大大提高高了指令令的執(zhí)行行速度。RISSC處理理器比同同等的CCISCC處理器器性能提提高500 75,因此此各種大大中小型型計(jì)算機(jī)機(jī)和超級級服務(wù)器器都采用用RISSC架構(gòu)構(gòu)的處理理器, RISSC處理理器已經(jīng)經(jīng)逐漸成成為高性性能計(jì)算算機(jī)的代代名詞。RISSC體系系結(jié)構(gòu)的的服務(wù)器器的 代代表有DDEC的的Alppha Serrverr系列、HP的的HP 90000系列列、SUUN的SSparrc CCentter和和 Ulltraa Ennterrpriise系系列、IIBM的的RS 60000和AAS 4400系系列等。 小型型機(jī)服務(wù)
7、務(wù)器:由由于RIISC架架構(gòu)服務(wù)務(wù)器技術(shù)術(shù)和性能能的進(jìn)步步,現(xiàn)在在除了一一些特大大 型的的企業(yè)級級服務(wù)器器或特別別密集的的數(shù)據(jù)庫庫應(yīng)用(如機(jī)場場管理、售火車車票、人人口 普普查等)外,一一般難覓覓小型機(jī)機(jī)服務(wù)器器的蹤影影。 4.11.1 網(wǎng)絡(luò)服服務(wù)器的的分類(3) 按網(wǎng)絡(luò)絡(luò)應(yīng)用規(guī)規(guī)模劃分分 入門級級服務(wù)器器:通常常只有l(wèi)l個CPPU,適適用于在在幾個辦辦公室之之間完成成文件共共享和打打 印服服務(wù),也也可以完完成簡單單數(shù)據(jù)庫庫處理、Intternnet接接入等需需求。 工作組組級服務(wù)務(wù)器:一一般支持持122個CPPU(SSMP對對稱多處處理器結(jié)結(jié)構(gòu)),配置了了小 型型服務(wù)器器所必備備的各種種特性
8、,如采用用SCSSI總線線的I/O系統(tǒng)統(tǒng)、可選選裝RAAID、熱插 拔硬盤盤、熱插插撥電源源和增強(qiáng)強(qiáng)服務(wù)器器管理功功能的SSM總線線等。功功能全面面、可管管理 性性強(qiáng)、易易于維護(hù)護(hù),具有有高可用用性特性性。可滿滿足中型型網(wǎng)絡(luò)用用戶的數(shù)數(shù)據(jù)處理理、文件件 共享享、Innterrnett接入以以及中型型數(shù)據(jù)庫庫應(yīng)用的的需求。 部門門級服務(wù)務(wù)器:一一般支持持244個CPPU(SSMP對對稱多處處理器結(jié)結(jié)構(gòu)),具有較較高的 可靠性性、可用用性、可可擴(kuò)展性性和可管管理性。通常標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)配置置有熱插插拔硬盤盤、熱插插撥 電電源和RRAIDD。這類類服務(wù)器器的另一一些普遍遍特點(diǎn)是是:具有有差錯檢檢測和改改正(E
9、ECC) 的存存儲器,維護(hù)了了存于磁磁盤和內(nèi)內(nèi)存RAAM中數(shù)數(shù)據(jù)的完完整性,具有智智能驅(qū)動動控制器器 和冗冗余子系系統(tǒng);數(shù)數(shù)據(jù)處理理能力較較強(qiáng)、易易于維護(hù)護(hù)管理,是面向向大型網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)產(chǎn)品。 企業(yè)級級服務(wù)器器:通常常支持44166個或更更多的CCPU、最新CCPU技技術(shù)及關(guān)關(guān)鍵部件件熱插 拔技術(shù)術(shù),使得得系統(tǒng)性性能、系系統(tǒng)連續(xù)續(xù)運(yùn)行時時間均得得到最大大的提升升。支持持無磁盤盤柜 集集群方式式,擁有有獨(dú)立的的雙PCCI通道道和內(nèi)存存擴(kuò)展板板設(shè)計(jì),具有高高內(nèi)存帶帶寬,大大容 量量熱插拔拔硬盤和和熱插撥撥電源,具有超超強(qiáng)的數(shù)數(shù)據(jù)處理理能力,同時系系統(tǒng)的監(jiān)監(jiān)控管理理 也得得到很大大簡化。這類產(chǎn)產(chǎn)品具有
10、有高度的的容錯能能力及優(yōu)優(yōu)良的擴(kuò)擴(kuò)展性能能,可作作為替 代傳統(tǒng)統(tǒng)小型機(jī)機(jī)的大型型企業(yè)級級網(wǎng)絡(luò)的的數(shù)據(jù)庫庫服務(wù)器器。適合合運(yùn)行在在需要處處理大量量數(shù) 據(jù)據(jù)、高處處理速度度,以及及對可靠靠性要求求極高的的金融、證券、交通、郵電和和通信等等 行業(yè)業(yè)中。 4.11.1 網(wǎng)絡(luò)服服務(wù)器的的分類(4) 按系統(tǒng)統(tǒng)體系結(jié)結(jié)構(gòu)劃分分 UMAA體系結(jié)結(jié)構(gòu):UUMA(Uniiforrm MMemoory Acccesss,通用用內(nèi)存訪訪問), 即SSMP(Symmmettry Mullti-Proocesssorr,對稱稱多處理理器)體體系結(jié)構(gòu)構(gòu)采 用用共享內(nèi)內(nèi)存,所所有CPPU訪問問內(nèi)存的的時間是是一致的的,處理理
11、器與處處理器 之間通通過總線線或高速速交叉開開關(guān)相連連,運(yùn)行行一個操操作系統(tǒng)統(tǒng)。這種種結(jié)構(gòu) 的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是易于于管理和和資源的的有效利利用,但但缺點(diǎn)是是比較昂昂貴和擴(kuò)擴(kuò)展性 差。在在SMPP中,共共享存儲儲器以及及存儲器器總線是是系統(tǒng)性性能的瓶瓶頸。 SMPP不具有有高可擴(kuò)擴(kuò)展能力力,因?yàn)闉樗褂糜酶偁幙偪偩€和集集中式共共享存儲儲 器。同時,單操作作系統(tǒng)映映像(SSSI)及共享享存儲器器是兩個個潛在的的單 失失效點(diǎn),會降低低SMPP的可用用性。 NUMMA體系系結(jié)構(gòu):NUMMA(NNon-Uniiforrm MMemoory Acccesss,非通通用 內(nèi)內(nèi)存訪問問)體系系結(jié)構(gòu)也也稱為分分布式內(nèi)內(nèi)
12、存結(jié)構(gòu)構(gòu),每個個處理器器訪問內(nèi)內(nèi)存 的的時間是是可變的的,處理理器與處處理器之之間通過過以太網(wǎng)網(wǎng)或?qū)S糜镁W(wǎng)絡(luò)連連接, 運(yùn)行多多個操作作系統(tǒng)拷拷貝,內(nèi)內(nèi)存和IIIO都都是分布布式資源源。這種種體系結(jié)結(jié) 構(gòu)的的優(yōu)點(diǎn)是是比較便便宜、擴(kuò)擴(kuò)展性能能好,但但缺點(diǎn)是是難于管管理和資資源使用用 效率率低。分分布式存存儲器結(jié)結(jié)構(gòu)和高高帶寬交交叉開關(guān)關(guān)網(wǎng)絡(luò)解解決了SSMP系系統(tǒng) 中中通常存存在的許許多瓶頸頸問題,減輕了了并行計(jì)計(jì)算機(jī)程程序設(shè)計(jì)計(jì)的復(fù)雜雜度; 系統(tǒng)能能進(jìn)行靈靈活的多多處理,從而實(shí)實(shí)現(xiàn)較高高的工作作效率。 4.11.2 影響服服務(wù)器性性能和穩(wěn)穩(wěn)定 的的因素 影響服服務(wù)器性性能和穩(wěn)穩(wěn)定的因因素主要要有:
13、 中央處處理器(CPUU) 系系統(tǒng)內(nèi)存存 硬盤盤和硬盤盤控制器器 隨機(jī)機(jī)存取存存儲器(RAMM) 系系統(tǒng)總線線等 4.11.2 影響服服務(wù)器性性能和穩(wěn)穩(wěn)定 的的因素(續(xù)1) 中央處處理器(CPUU) CPUU的數(shù)據(jù)據(jù)總線寬寬度。數(shù)數(shù)據(jù)總線線的寬度度決定CCPU在在一個處處理周 期內(nèi)能能存取的的信息量量,總線線越寬,性能越越好。 CPUU的時鐘鐘速度。 高速速緩沖存存儲器(Cacche)。高速速緩沖存存儲器容容量越大大,CPPU 傳傳遞信息息的效率率越高。多數(shù)CCPU都都有某種種形式的的Cacche,內(nèi)嵌 在CPPU中的的Cacche常常稱之為為第1級級高速緩緩存(LL1 CCachhe);另
14、有有一些放放在CPPU之外外的Caachee,稱作作L2 Cacche 或L33 Caachee。在 設(shè)計(jì)CCachhe時使使用了兩兩種新技技術(shù):一一種是總總線監(jiān)聽聽規(guī)程,它使 CPUU在查到到自己的的Cacche故故障后可可以訪問問保存在在另一個個CPUU Caachee中的數(shù)數(shù)據(jù);另另一種是是管道技技術(shù),在在數(shù)據(jù)從從主存取取出時, 可以以避免CCPU不不必要的的等待。按工作作原理通通常將CCachhe分為為四 種種: 通過CCachhe完成成寫操作作。 回回寫式CCachhe。 直接映映射式CCachhe。 雙向相相連Caachee。 4.11.2 影響服服務(wù)器性性能和穩(wěn)穩(wěn)定 的的因素(續(xù)
15、2) 系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)存 由于CCPU速速度的不不斷提高高,對于于高性能能系統(tǒng)的的需求也也不斷增增加。采采用先 進(jìn)的內(nèi)內(nèi)存技術(shù)術(shù)如同步步模式(SDRRAM)、DDDR技術(shù)術(shù),及采采用較大大的內(nèi)存存容 量量可以提提高整個個服務(wù)器器的性能能。 硬盤和和硬盤控控制器 硬盤是是文件服服務(wù)器中中最容易易出故障障的部分分。服務(wù)務(wù)器的硬硬盤配置置對服務(wù)務(wù)器 的的總體效效率和可可靠性具具有關(guān)鍵鍵性的影影響。選選擇硬盤盤主要從從硬盤的的容量、 性能能、價格格以及硬硬盤的接接口等幾幾個方面面考慮。如果考考慮冗錯錯,硬盤盤的個 數(shù)還要要增加。 硬盤盤的性能能主要由由以下因因素決定定: 旋轉(zhuǎn)速速率:服服務(wù)器硬硬盤中的的磁盤的
16、的旋轉(zhuǎn)速速率至少少是每分分鐘72200轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),一般般為每 分鐘1100000轉(zhuǎn)或或100000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)以上; 平均均尋道時時間; 平均存存取時間間; 數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸率:數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸率主要要由硬盤盤驅(qū)動器器與系統(tǒng)統(tǒng)的接口口決定,依賴于于系統(tǒng) 總線、硬盤控控制器的的支持和和所用的的數(shù)據(jù)傳傳輸模式式。服務(wù)務(wù)器的硬硬盤控制制器一般般 選用用速度很很快的SSCSII(小型型計(jì)算機(jī)機(jī)系統(tǒng)接接口)控控制器,傳輸速速率在110Mbbit/s 以以上。 4.11.2 影響服服務(wù)器性性能和穩(wěn)穩(wěn)定 的的因素(續(xù)3) 隨機(jī)存存取存儲儲器 存儲器器性能: CPUU數(shù)據(jù)總總線的時時鐘速度度; CCPU數(shù)數(shù)據(jù)總線線的寬度度; 等等
17、待狀態(tài)態(tài)的數(shù)目目; 存存儲器芯芯片的速速度。 存儲器器故障檢檢驗(yàn)與校校正(EECC)。 系統(tǒng)總總線 服務(wù)器器中的系系統(tǒng)總線線分為服服務(wù)器內(nèi)內(nèi)部 II/O總總線和服服務(wù)器外外部I/O總線線。服務(wù)務(wù) 器的的內(nèi)部II/O總總線主要要有ISSA、EEISAA、VLL-Buus和PPCI等等4種總總線?,F(xiàn)現(xiàn)在最常常用 的的是PCCI總線線。硬盤盤與主機(jī)機(jī)的連接接是通過過外部II/O總總線實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的。目目前常用用的 II/O總總線主要要有ATTA/EEIDEE和SCCSI兩兩種。 系統(tǒng)總總線對提提高服務(wù)務(wù)器傳遞遞信息的的效率起起重要作作用,原原則上是是越高越越好。 影響系系統(tǒng)總線線性能的的因素有有兩個: 系
18、統(tǒng)總總線的寬寬度 系系統(tǒng)總線線的時鐘鐘頻率。 4.11.2 影響服服務(wù)器性性能和穩(wěn)穩(wěn)定 的的因素(續(xù)4) 綜上所所述,CCachhe系統(tǒng)統(tǒng)用來管管理對內(nèi)內(nèi)存的 訪問,以使CCPU能能得到充充足的指指令或數(shù)數(shù)據(jù) 供供應(yīng)。總總線控制制的I/O設(shè)備備也要競競爭對內(nèi)內(nèi) 存的的訪問,但它運(yùn)運(yùn)行速率率比CPPU低得得多。 高性能能的服務(wù)務(wù)器應(yīng)該該使CPPU和II/O設(shè)設(shè)備能 同時訪訪問內(nèi)存存,得到到最大的的并行運(yùn)運(yùn)行和 最小的的競爭。 4.11.3 PC服服務(wù)器與與臺式機(jī)機(jī)的區(qū)別別 可靠性性的要求求不同:作為網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的中中樞,要要求服務(wù)務(wù)器具有有較高的的可靠 性。因因?yàn)?,如如果一臺臺臺式機(jī)機(jī)出了故故障,只只
19、影響到到它本身身,而如如果一 臺服務(wù)務(wù)器出了了故障,則會造造成整個個網(wǎng)絡(luò)的的癱瘓。所以,在服務(wù)務(wù)器的 設(shè)計(jì)上上,充分分考慮了了對可靠靠性的要要求,并并且往往往有一些些監(jiān)控的的手段 (如監(jiān)監(jiān)控服務(wù)務(wù)器內(nèi)的的電壓、溫度等等),內(nèi)內(nèi)存至少少使用奇奇偶校驗(yàn)驗(yàn)內(nèi)存, 甚至至使用能能夠自動動糾錯的的ECCC內(nèi)存,硬盤一一般也采采用可靠靠性比較較高 的的熱插拔拔硬盤。 擴(kuò)展展性要求求不同:由于服服務(wù)器的的可擴(kuò)展展性要求求較高,因此服服務(wù)器一一 般都都是塔式式機(jī)箱,能夠提提供的設(shè)設(shè)備安裝裝托架比比臺式機(jī)機(jī)要多,如PCC服 務(wù)務(wù)器一般般要求有有6個左左右的硬硬盤托架架,而臺臺式機(jī)只只要求22個左右右。 對對外設(shè)
20、訪訪問的速速度和連連接外設(shè)設(shè)的數(shù)量量要求不不同:由由于服務(wù)務(wù)器往往往連 接接大容量量的硬盤盤,并且且需要頻頻繁地進(jìn)進(jìn)行硬盤盤的讀寫寫,所以以服務(wù)器器一 般般使用高高速的SSCSII接口,并且往往往把SSCSII控制器器集成在在主板上上。而 臺式機(jī)機(jī)一般采采用IDDE或EEIDEE接口。另外,服務(wù)器器一般采采用PCCI+EEISAA 的總總線結(jié)構(gòu)構(gòu)以與以以前開發(fā)發(fā)的一些些高速EEISAA接口的的RAIID卡、網(wǎng)卡等等 兼容容,而臺臺式機(jī)一一般采用用PCII+ISSA的總總線結(jié)構(gòu)構(gòu)。 4.11.4 服務(wù)器器系統(tǒng)中中的主要要技術(shù) 對稱多多處理技技術(shù) 分分區(qū)技術(shù)術(shù) 負(fù)載載均衡技技術(shù) 集集群高可可用性技
21、技術(shù) 磁磁盤陣列列和熱插插拔 EECC內(nèi)內(nèi)存 IISC服服務(wù)器控控制技術(shù)術(shù) EMMP應(yīng)急急管理端端口 智智能輸入入/輸出出(I22O)技技術(shù) 對稱多多處理技技術(shù) 對稱多多處理(SMPP)是為為了彌補(bǔ)補(bǔ)單個CCPU處處理能力力不足而而引入的的一種體體系 結(jié)結(jié)構(gòu),是是指在一一個計(jì)算算機(jī)上匯匯集了一一組處理理器(多多CPUU),各各CPUU之間共共 享內(nèi)內(nèi)存子系系統(tǒng)以及及總線結(jié)結(jié)構(gòu)。雖雖然同時時使用多多個CPPU,但但是從管管理的角角 度來來看,它它們的表表現(xiàn)就像像一臺單單機(jī)一樣樣。系統(tǒng)統(tǒng)將任務(wù)務(wù)隊(duì)列對對稱地分分布于 多個CCPU之之上,從從而極大大地提高高了整個個系統(tǒng)的的數(shù)據(jù)處處理能力力。內(nèi)存存中
22、只 需要一一個操作作系統(tǒng)的的副本,任務(wù)可可以在任任何一個個CPUU上運(yùn)行行,對上上層軟 件而言言是透明明的。它它可以利利用多個個CPUU的并行行工作來來提高整整體的系系統(tǒng)性 能以及及系統(tǒng)的的可靠性性。目前前常見的的SMPP有兩種種結(jié)構(gòu): 共享享Cacche結(jié)結(jié)構(gòu):實(shí)實(shí)現(xiàn)起來來比較容容易。一一般兩個個CPUU插槽都都做在主主板上, 但是是兩個CCPU比比一個CCPU的的性能提提高只有有20%300%。目目前市場場上聲稱稱能 夠夠支持兩兩個CPPU的服服務(wù)器一一般都是是這種結(jié)結(jié)構(gòu),如如IBMM的3220系列列、 CComppaq的的15000系列列、長城城的S9900/ES等等。 獨(dú)獨(dú)立Caach
23、ee結(jié)構(gòu):獨(dú)立CCachhe的SSMP結(jié)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)起來比比較復(fù)雜雜。一般般采用單單 獨(dú)的的CPUU卡來做做,但是是性能提提高很多多,兩個個CPUU比一個個CPUU性能可可以提高高 800%990%。一般只只有高檔檔的服務(wù)務(wù)器才采采用這種種結(jié)構(gòu)。這種結(jié)結(jié)構(gòu)下的的服 務(wù)務(wù)器一般般能夠支支持14個或或更多的的CPUU,增加加一個CCPU時時價格會會有較大大的 增增加。 分區(qū)技技術(shù)(11) 系統(tǒng)分分區(qū)可以以分為物物理分區(qū)區(qū)和邏輯輯分區(qū)。 早在在上個世世紀(jì)七十十年代,IBMM在大主主機(jī)上 發(fā)明了了分區(qū)(Parrtittionn)技術(shù)術(shù)。隨著著時間 的推移移,技術(shù)術(shù)在不斷斷進(jìn)步,分區(qū)技技術(shù)經(jīng) 歷了從從物理
24、分分區(qū)到邏邏輯分區(qū)區(qū)的進(jìn)化化,發(fā) 展到今今天已經(jīng)經(jīng)能做到到多個邏邏輯分區(qū)區(qū)共用 一個物物理資源源,并且且能做到到負(fù)載均均衡。 分區(qū)技技術(shù)(22) 物理分分區(qū):物物理分區(qū)區(qū)是在一一個大型型的SMMP系統(tǒng)統(tǒng)中,硬硬 件資資源如CCPU、內(nèi)存和和I/OO等被組組織為一一個物理理單元。 這樣樣的物理理單元結(jié)結(jié)合在一一起,運(yùn)運(yùn)行一個個操作系系統(tǒng)映像像。 如如圖4-1所示示,在三三個物理理單元上上運(yùn)行兩兩個操作作系統(tǒng)映映 像。 分區(qū)技技術(shù)(33) 邏輯分分區(qū):邏邏輯分區(qū)區(qū)是將SSMP系系統(tǒng)中的的硬件資資源(如如CPUU、內(nèi)存存 和II/O等等)邏輯輯的進(jìn)行行劃分。它不依依賴于任任何的物物理單元元。如圖圖4
25、2所所示,88個CPPU分屬屬于三個個邏輯分分區(qū)中(其中一一個CPPU未屬屬于任 何分區(qū)區(qū))。 分區(qū)技技術(shù)(44) 分區(qū)區(qū)技術(shù)的的優(yōu)點(diǎn) 服務(wù)器器集中。服務(wù)器器的集中中 管理理和應(yīng)用用模式的的集中可可以 減減少總擁擁有成本本(TCCO)。 隔離離生產(chǎn)環(huán)環(huán)境和測測試環(huán)境境。 在在一臺物物理的機(jī)機(jī)器上,可以 把一個個分區(qū)作作為生產(chǎn)產(chǎn)環(huán)境; 另一一個分區(qū)區(qū)作為測測試環(huán)境境。 它它們有各各自獨(dú)立立的系統(tǒng)統(tǒng)環(huán)境, 互不不干擾。這是一一個很誘誘人 的的工作模模式。 提高硬硬件的使使用率。當(dāng)一個個 較大大的應(yīng)用用實(shí)例不不能充分分發(fā) 揮揮整個機(jī)機(jī)器的硬硬件能力力時, 可考慮慮將其劃劃分成若若干個較較 小的的應(yīng)用
26、實(shí)實(shí)例,運(yùn)運(yùn)行在機(jī)機(jī)器 不不同的邏邏輯分區(qū)區(qū)上,以以提高 整體的的處理能能力。 隔離不不同的應(yīng)應(yīng)用環(huán)境境。如果果 應(yīng)用用程序需需要不同同的系統(tǒng)統(tǒng)環(huán) 境境(例如如時鐘)時,可可將其 運(yùn)行在在不同的的邏輯分分區(qū)上。 提高高硬件資資源分配配的靈活活性。 在業(yè)務(wù)務(wù)高峰時時,為該該應(yīng)用分分 配更更多的系系統(tǒng)資源源(如CCPU、 內(nèi)存存等)。這通過過調(diào)整不不同 邏邏輯分區(qū)區(qū)之間的的硬件資資源來 實(shí)現(xiàn)。 提高高硬件資資源的可可靠性。即 使使在某個個分區(qū)內(nèi)內(nèi)發(fā)生了了不可 自動修修復(fù)的硬硬件故障障,也只只 能造造成這一一分區(qū)的的系統(tǒng)停停止, 而不會會影響到到其他分分區(qū)內(nèi)的的 系統(tǒng)統(tǒng)。已經(jīng)經(jīng)將硬件件故障造造成 整
27、整個系統(tǒng)統(tǒng)癱瘓的的可能性性降到 了最低低點(diǎn)。 負(fù)載均均衡技術(shù)術(shù) 在多處處理器、多任務(wù)務(wù)應(yīng)用環(huán)環(huán)境和異異構(gòu)系統(tǒng)統(tǒng)平臺中中,由 于系統(tǒng)統(tǒng)訪問和和數(shù)據(jù)請請求頻繁繁,對服服務(wù)器的的處理速速度將 會造成成很大壓壓力,用用戶的響響應(yīng)時間間延長,從而降降低整 個系統(tǒng)統(tǒng)的性能能。 負(fù)負(fù)載均衡衡技術(shù)指指的是采采用一種種對訪問問服務(wù)器器的負(fù)載載進(jìn) 行行均衡(或者說說分擔(dān))的措施施,使兩兩個或兩兩個以上上的 服服務(wù)器為為客戶提提供相同同的服務(wù)務(wù)。 隨隨著技術(shù)術(shù)的發(fā)展展,負(fù)載載均衡從從結(jié)構(gòu)上上分為本本地負(fù)載載均 衡衡和地域域負(fù)載均均衡(全全局負(fù)載載均衡),前一一種是指指對 本本地的服服務(wù)器集集群做負(fù)負(fù)載均衡衡,后一一
28、種是指指對分別別放 置置在不同同的地理理位置、在不同同的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)及服務(wù)務(wù)器群集集之 間間作負(fù)載載均衡。 負(fù)載載均衡可可以通過過設(shè)置多多臺服務(wù)務(wù)器或通通過軟件件方式實(shí)實(shí) 現(xiàn)。 負(fù)載均均衡技術(shù)術(shù)(續(xù)11) 多主機(jī)機(jī)負(fù)載均均衡:每每個主機(jī)機(jī)運(yùn)行一一個所需需服務(wù)器器程序 的獨(dú)立立拷貝,諸如WWeb、FTPP、E-maiil服務(wù)務(wù)器程序序。對 于某些些服務(wù)(如運(yùn)行行在Weeb服務(wù)務(wù)器上的的那些服服務(wù))而而 言,程序的的一個拷拷貝運(yùn)行行在群集集內(nèi)所有有的主機(jī)機(jī)上,而而 網(wǎng)絡(luò)絡(luò)負(fù)載均均衡則將將工作負(fù)負(fù)載在這這些主機(jī)機(jī)問進(jìn)行行分配。 對于于其他服服務(wù)(例例如E-maiil),只有一一臺生機(jī)機(jī)處理工工作 負(fù)負(fù)載,
29、針針對這些些服務(wù),網(wǎng)絡(luò)負(fù)負(fù)載均衡衡允許網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信信量 流流到一個個主機(jī)上上,并在在該主機(jī)機(jī)發(fā)生故故障時將將通信量量移 至至其他主主機(jī)。在在UNIIX系統(tǒng)統(tǒng)管理中中,用戶戶可以設(shè)設(shè)置一臺臺 生服服務(wù)器,指定一一臺或多多臺服務(wù)務(wù)器作為為從服務(wù)務(wù)器,一一 方面面可以分分擔(dān)系統(tǒng)統(tǒng)訪問流流量,另另一方面面可以提提高整個個 系統(tǒng)統(tǒng)的安全全可用性性。 軟軟件技術(shù)術(shù):一些些軟件公公司提供供了專門門的負(fù)載載管理軟軟件, 其中包包括Pllatfformm Coompuutinng公司司的LSSF軟件件。 負(fù)載均均衡技術(shù)術(shù)(續(xù)22) 服務(wù)代代理和內(nèi)內(nèi)容分發(fā)發(fā)技術(shù) 使用代代理服務(wù)務(wù)器,可可以將請請求轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)給內(nèi)部部的服
30、務(wù)務(wù)器,使使用這種種加速 模式顯顯然可以以提升靜靜態(tài)網(wǎng)頁頁的訪問問速度。然而,也可以以考慮這這樣一 種技術(shù)術(shù),使用用代理服服務(wù)器將將請求均均勻轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)給多臺臺服務(wù)器器,從而而達(dá)到 負(fù)載均均衡的目目的。 這種代代理方式式與普通通的代理理方式有有所不同同,標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)代理方方式是客客戶使 用代理理訪問多多個外部部服務(wù)器器,而這這種代理理方式是是代理多多個客戶戶訪問 內(nèi)部服服務(wù)器,因此也也被稱為為反向代代理模式式。雖然然實(shí)現(xiàn)這這個任務(wù)務(wù)并不 是特別別復(fù)雜,然而由由于要求求特別高高的效率率,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)起來并并不簡單單。 使使用反向向代理的的好處是是,可以以將負(fù)載載均衡和和代理服服務(wù)器的的高速緩緩存 技技術(shù)結(jié)合合在
31、一起起,提供供有益的的性能。然而它它本身也也存在一一些問題題, 首首先就是是必須為為每一種種服務(wù)都都專門開開發(fā)一個個反向代代理服務(wù)務(wù)器,這這就 不不是一個個輕松的的任務(wù)。代理服服務(wù)器本本身雖然然可以達(dá)達(dá)到很高高效率,但 是是針對每每一次代代理,代代理服務(wù)務(wù)器就必必須維護(hù)護(hù)兩個連連接:一一個對外外的 連連接,一一個對內(nèi)內(nèi)的連接接。因此此對于特特別高的的連接請請求,代代理服務(wù)務(wù)器 的的負(fù)載也也就非常常之大。反向代代理方式式下能應(yīng)應(yīng)用優(yōu)化化的負(fù)載載均衡策策略, 每次訪訪問最空空閑的內(nèi)內(nèi)部服務(wù)務(wù)器來提提供服務(wù)務(wù)。但是是隨著并并發(fā)連接接數(shù)量 的增加加,代理理服務(wù)器器本身的的負(fù)載也也變得非非常大,最后反反
32、向代理理服務(wù) 器本身身更會成成為服務(wù)務(wù)的瓶頸頸。 集群高高可用性性技術(shù) 集群技技術(shù)是將將一組相相互獨(dú)立立的計(jì)算算機(jī)通過過高速的的通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)而組組成的一一 個單單一的計(jì)計(jì)算機(jī)系系統(tǒng),并并以單一一系統(tǒng)的的模式加加以管理理。其出出發(fā)點(diǎn)是是提 供供高可靠靠性、可可擴(kuò)充性性和抗災(zāi)災(zāi)難性。 一個個服務(wù)器器集群包包含多臺臺擁有共共享數(shù)據(jù)據(jù)存儲空空間的服服務(wù)器,各服務(wù)務(wù)器 之之間通過過內(nèi)部局局域網(wǎng)進(jìn)進(jìn)行相互互通信。 在集集群系統(tǒng)統(tǒng)中運(yùn)行行的服務(wù)務(wù)器并不不一定是是高檔產(chǎn)產(chǎn)品,但但服務(wù)器器的集群群卻 可可以提供供相當(dāng)高高性能的的不停機(jī)機(jī)服務(wù);每一臺臺服務(wù)器器都可承承擔(dān)部分分計(jì)算 任務(wù),并且由由于群集集了多臺臺服務(wù)
33、器器的性能能,整體體系統(tǒng)的的計(jì)算能能力將有有 所提提高;同同時,每每臺服務(wù)務(wù)器還能能承擔(dān)一一定的容容錯任務(wù)務(wù),當(dāng)其其中某臺臺服 務(wù)務(wù)器出現(xiàn)現(xiàn)故障時時,系統(tǒng)統(tǒng)可以在在專用軟軟件的支支持下將將這臺服服務(wù)器與與系統(tǒng) 隔離,并通過過各服務(wù)務(wù)器之間間的負(fù)載載轉(zhuǎn)移機(jī)機(jī)制實(shí)現(xiàn)現(xiàn)新的負(fù)負(fù)載平衡衡,同時時 向系系統(tǒng)管理理員發(fā)出出報警信信號。 集群系系統(tǒng)通過過功能整整合和故故障過渡渡技術(shù)實(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)統(tǒng)的高可可用性和和高可靠靠 性,集群技技術(shù)還能能夠提供供相對低低廉的總總體擁有有成本和和強(qiáng)大靈靈活的系系統(tǒng) 擴(kuò)擴(kuò)充能力力。 集集群高可可用性技技術(shù)可用用兩種方方法來實(shí)實(shí)現(xiàn): 雙機(jī)容容錯 多多機(jī)集群群 雙機(jī)容容錯技術(shù)術(shù)(1
34、) 雙機(jī)系系統(tǒng)是由由兩臺服服務(wù)器和和共享存存儲子系系統(tǒng)組成成的。 在雙機(jī)機(jī)系統(tǒng)中中,每臺臺主機(jī)都都有自己己的系統(tǒng)統(tǒng)盤,安安裝操作作系統(tǒng)和和應(yīng) 用用程序;每臺主主機(jī)至少少安裝兩兩塊網(wǎng)卡卡,一塊塊連接到到網(wǎng)絡(luò)上上,對外外 提供供服務(wù),另一塊塊相互與與另一臺臺主機(jī)連連接,用用于偵測測對方的的工作 狀況;每臺主主機(jī)都連連接在共共享磁盤盤子系統(tǒng)統(tǒng)上,共共享磁盤盤子系統(tǒng)統(tǒng)通 常常均為有有容錯功功能的磁磁盤陣列列,各種種應(yīng)用所所需的數(shù)數(shù)據(jù)均儲儲存在磁磁 盤陣陣列子系系統(tǒng)上。 雙機(jī)機(jī)容錯系系統(tǒng)有兩兩種工作作模式: Acttivee/Sttanddby模模式下,兩臺服服務(wù)器一一主一備備。系統(tǒng)統(tǒng)正常運(yùn)運(yùn)行時,主
35、服服務(wù)器處處于工作作狀態(tài)(Acttivee),另另一臺服服務(wù)器則則處于備備用 (staandbby)狀狀態(tài);當(dāng)當(dāng)主服務(wù)務(wù)器出現(xiàn)現(xiàn)故障不不能提供供相關(guān)服服務(wù)時,由各 用服務(wù)務(wù)器接替替主服務(wù)務(wù)器工作作,從而而實(shí)現(xiàn)容容錯功能能。 在在Acttivee/Acctivve模式式下,正正常運(yùn)行行時,兩兩臺服務(wù)務(wù)器都處處于工作作狀態(tài), 提供供相同的的或不同同的服務(wù)務(wù):當(dāng)其其中任何何一臺服服務(wù)器出出現(xiàn)故障障時,它它 所承承擔(dān)的工工作被對對方所接接替,使使服務(wù)不不被中斷斷。 在雙機(jī)機(jī)容錯系系統(tǒng)的配配置中,雙機(jī)軟軟件是必必不可少少的。 雙機(jī)容容錯技術(shù)術(shù)(2) 雙機(jī)容容錯系統(tǒng)統(tǒng)物理連連接圖 集群技技術(shù) 近年來來,S
36、MMP系統(tǒng)統(tǒng)常被作作為一個個節(jié)點(diǎn)構(gòu)構(gòu)成更大大的并行行巨 型型機(jī)系統(tǒng)統(tǒng),這就就是Cllustter SMPP(CSSMP,集群SSMP)系 統(tǒng)統(tǒng)。在集集群系統(tǒng)統(tǒng)中,所所有節(jié)點(diǎn)點(diǎn)可一起起工作,如同一一個單 一集成成的計(jì)算算資源;每個節(jié)節(jié)點(diǎn)都有有自己的的操作系系統(tǒng),并并 能通通過共享享磁盤來來共享關(guān)關(guān)系數(shù)據(jù)據(jù)庫管理理系統(tǒng)。對于 CSMMP系統(tǒng)統(tǒng)來說,擴(kuò)展能能力只是是增加更更多的處處理器、磁 盤盤、存儲儲器、II/O帶帶寬或另另一個節(jié)節(jié)點(diǎn)。 CSMMP雖然然在技術(shù)術(shù)上比傳傳統(tǒng)的SSMP系系統(tǒng)更復(fù)復(fù)雜,但但卻有很很 多好好處,如如容易編編程、硬硬件自動動容錯、動態(tài)聯(lián)聯(lián)機(jī)后備備、 動動態(tài)批量量負(fù)載平平衡等
37、,且可用用性通常常比其他他結(jié)構(gòu)高高。因 此,CCSMPP代表了了未來巨巨型機(jī)結(jié)結(jié)構(gòu)技術(shù)術(shù)的重要要方向。 集群群技術(shù)的的關(guān)鍵是是一個結(jié)結(jié)構(gòu)獨(dú)立立的集群群軟件,可以是是獨(dú) 立立的軟件件廠家的的產(chǎn)品,它為多多臺應(yīng)用用服務(wù)群群的高可可用性 管理提提供了解解決方案案。 磁盤陣陣列和熱熱插拔 磁盤陣陣列一般般指的是是RAIID磁盤盤陣列,也就是是采用多多余 的的磁盤來來對信息息進(jìn)行冗冗余保存存,從而而提高磁磁盤系統(tǒng)統(tǒng)的 可可靠性。當(dāng)某個個硬盤發(fā)發(fā)生故障障時,可可以通過過保存在在其 他他硬盤上上的冗余余信息把把故障硬硬盤上的的數(shù)據(jù)全全部恢復(fù)復(fù)出 來來。 熱熱插拔是是一種不不停機(jī)恢恢復(fù)故障障硬盤的的技術(shù),一般
38、需需要 和和磁盤陣陣列配合合使用。當(dāng)磁盤盤發(fā)生故故障時,可以在在不 停停機(jī)的情情況下更更換故障障硬盤并并恢復(fù)故故障硬盤盤中的數(shù)數(shù)據(jù), 而此時時系統(tǒng)正正常工作作仍在繼繼續(xù)。這這種技術(shù)術(shù)只有在在發(fā)生 故障時時也不允允許服務(wù)務(wù)中斷的的某些關(guān)關(guān)鍵場合合才需要要。但 是這種種技術(shù)只只解決了了磁盤子子系統(tǒng)的的故障問問題,當(dāng)當(dāng)系統(tǒng) 發(fā)生其其他故障障時還是是需要停停機(jī)處理理,所以以在可靠靠性要 求更高高的場合合還有雙雙機(jī)熱備備份等技技術(shù)。 ECCC內(nèi)存 內(nèi)存是是一種很很重要的的部件,程序需需要在內(nèi)內(nèi)存中保保存并 運(yùn)行,所有的的數(shù)據(jù)也也都需要要在內(nèi)存存中處理理,內(nèi)存存出錯 肯定會會引起數(shù)數(shù)據(jù)錯誤誤甚至造造成系統(tǒng)
39、統(tǒng)死機(jī)。在服務(wù)務(wù)器上 一般采采用奇偶偶校驗(yàn)內(nèi)內(nèi)存,它它能夠檢檢測到內(nèi)內(nèi)存1位位的錯誤誤。 在在可靠性性要求較較高的場場合,特特別是當(dāng)當(dāng)采用的的內(nèi)存量量較 大大的時候候,應(yīng)該該采用EECC內(nèi)內(nèi)存。EECC內(nèi)內(nèi)存能夠夠檢測并并自 動動糾正錯錯誤。一一般能夠夠檢測22位錯誤誤,自動動糾正任任何1 位錯誤誤。ECCC內(nèi)存存的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在服務(wù)務(wù)器上也也有兩種種形式:一 種種是內(nèi)存存的插槽槽與普通通內(nèi)存一一樣,為為工業(yè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的SSIMMM 插槽槽,內(nèi)存存采用特特殊的EECC內(nèi)內(nèi)存條,錯誤檢檢測和糾糾正功 能在內(nèi)內(nèi)存條上上實(shí)現(xiàn),低檔服服務(wù)器一一般都采采用這種種方法; 另一一種方法法是采用用特殊的的ECCC內(nèi)存卡
40、卡,多條條SIMMM內(nèi)存存 條插插在內(nèi)存存卡上,內(nèi)存卡卡上有電電路來實(shí)實(shí)現(xiàn)錯誤誤的檢測測 和糾糾正,高高檔服務(wù)務(wù)器一般般采用這這種方法法。 ISCC服務(wù)器器控制技技術(shù) ISCC(Inntell Seerveer CConttroll)是一一種網(wǎng)絡(luò)絡(luò)監(jiān)控技技術(shù),只只 適用用于使用用Inttel架架構(gòu)的帶帶有集成成管理功功能主權(quán)權(quán)的服務(wù)務(wù) 器。采用這這種技術(shù)術(shù)后,用用戶在一一臺普通通的客戶戶機(jī)上, 就可可以監(jiān)測測網(wǎng)絡(luò)上上所有使使用Inntell主板的的服務(wù)器器,監(jiān)控控 和判判斷服務(wù)務(wù)器是否否正常。 一旦旦服務(wù)器器中機(jī)箱箱、電源源、風(fēng)扇扇、內(nèi)存存、處理理器、系系 統(tǒng)信信息、溫溫度、電電壓或第第三方硬
41、硬件中的的任何一一項(xiàng)出現(xiàn)現(xiàn) 錯誤誤,就會會報警提提示管理理人員。值得一一提的是是,監(jiān)測測 端和和服務(wù)器器端之間間的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)可以是是局域網(wǎng)網(wǎng)也可以以是廣域域 網(wǎng),可直接接通過網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)對服服務(wù)器進(jìn)進(jìn)行啟動動、關(guān)閉閉或重新新 置位位,極大大地方便便了管理理和維護(hù)護(hù)工作。 EMPP應(yīng)急管管理端口口 EMPP(Emmerggenccy MManaagemmentt Poort)是服務(wù)務(wù)器主板板 上所所帶的一一個用于于遠(yuǎn)程管管理服務(wù)務(wù)器的接接口。遠(yuǎn)遠(yuǎn)程控制制 機(jī)可可以通過過Moddem與與服務(wù)器器相連,控制軟軟件安裝裝于控 制機(jī)上上。遠(yuǎn)程程控制機(jī)機(jī)通過EEMP Connsolle控制制界面可可以對 服務(wù)器器進(jìn)
42、行下下列工作作: 打開或或關(guān)閉服服務(wù)器的的電源。 重新新設(shè)置服服務(wù)器,甚至包包括主權(quán)權(quán)BIOOS和CCMOSS的參數(shù)數(shù)。 監(jiān)監(jiān)測服務(wù)務(wù)器內(nèi)部部情況,如溫度度、電壓壓、風(fēng)扇扇情況等等。 以上功功能可以以使技術(shù)術(shù)支持人人員在遠(yuǎn)遠(yuǎn)地通過過Moddem和和電 話話線及時時解決服服務(wù)器的的許多硬硬件故障障。這是是一種很很好 的的實(shí)現(xiàn)快快速服務(wù)務(wù)和節(jié)省省維護(hù)費(fèi)費(fèi)用的技技術(shù)手段段。通過過ISCC 和EEMP兩兩種技術(shù)術(shù)可以實(shí)實(shí)現(xiàn)對服服務(wù)器的的遠(yuǎn)程監(jiān)監(jiān)控管理理。 智能輸輸入/輸輸出(II2O)技術(shù) 隨著處處理器性性能的飛飛速提高高,服務(wù)務(wù)器系統(tǒng)統(tǒng)的 作作用越來來越大,一旦作作為網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中心設(shè)設(shè)備后, 其數(shù)數(shù)據(jù)傳
43、輸輸量會大大大增加加,因而而I/OO數(shù)據(jù)傳傳輸 經(jīng)經(jīng)常會成成為整個個系統(tǒng)的的瓶頸。 智能能輸入/輸出(I2OO)技術(shù)術(shù)把任務(wù)務(wù)分配給給智 能能I/OO系統(tǒng),在這些些子系統(tǒng)統(tǒng)中,專專用的II/O處處 理器器將負(fù)責(zé)責(zé)中斷處處理、緩緩沖存取取以及數(shù)數(shù)據(jù)傳 輸?shù)确狈爆嵉娜稳蝿?wù),這這樣,系系統(tǒng)的吞吞吐能力力就 得得到了提提高,服服務(wù)器的的主處理理器也能能被解放放 出來來去處理理更為重重要的任任務(wù)。 4.22 網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操作系系統(tǒng) 操作系系統(tǒng)是最最基本的的系統(tǒng)軟軟件,它它是控制制和管理理計(jì)算機(jī)機(jī)硬件與與軟 件件資源、合理地地組織計(jì)計(jì)算機(jī)的的工作流流程,以以及方便便用戶使使用計(jì)算算 機(jī)系系統(tǒng)的眾眾多程序序的集合
44、合。從用用戶的觀觀點(diǎn)看,它是用用戶和計(jì)計(jì)算機(jī) 之間的的接口;從資源源管理觀觀點(diǎn)看,它是控控制和管管理計(jì)算算機(jī)資源源的 軟軟件。操操作系統(tǒng)統(tǒng)通常管管理文件件、存儲儲器、程程序的加加載和運(yùn)運(yùn)行、設(shè)設(shè) 備、輸入/輸出、多個程程序之間間的CPPU調(diào)度度等多種種資源。 網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操作系系統(tǒng)(NNOS,Nettworrk OOperratiing Sysstemm NOOS NNetwworkk Syysteem)就就是通常常所 說說的服務(wù)務(wù)器操作作系統(tǒng),是網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的核心心。網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操作系系統(tǒng)通常常安裝在在 中央央控制節(jié)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器器上,提提供網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操作的的基本環(huán)環(huán)境,除除了具 有常規(guī)規(guī)操作系系統(tǒng)的處處理器管管理、
45、存存儲器管管理、設(shè)設(shè)備管理理、文件件管 理理、作業(yè)業(yè)管理等等功能之之外,還還具有多多協(xié)議支支持、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)聯(lián)、容錯錯、 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)用戶戶管理、網(wǎng)絡(luò)資資源管理理、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)運(yùn)行狀狀況統(tǒng)計(jì)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)安全性性 的建建立、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息息通信等等其它網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)務(wù)管理功功能。 網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)都是多多任務(wù)、多用戶戶的操作作系統(tǒng)。 目前前網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)種類極極少,常常用的有有:UNNIX/Linnux系系列,如如 SCCO公司司和Soolarris公公司的UUNIXX系統(tǒng)、Turrbo Linnux等等;微軟軟公司的的 Wiindoows NT/20000;NNoveell公公司的NNetWWaree等。 4.22
46、.1 網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)概述 網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操作系系統(tǒng)的分分類 按照不不同的分分類方法法,網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操作系系統(tǒng)可分分為不同同的類別別 按聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)范圍分分類:網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作作系統(tǒng)可可分為廣廣域網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操作系系統(tǒng)和局局 域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作作系統(tǒng)。隨著計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)聯(lián)技術(shù)和和各種網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議議、 通通信協(xié)議議的發(fā)展展,計(jì)算算機(jī)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)技術(shù)的的地域界界限將變變得模糊糊起來。 按網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信信協(xié)議和和傳輸協(xié)協(xié)議分類類:網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操作系系統(tǒng)可分分為支持持 TCCP/IIP的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作作系統(tǒng),支持SSPX/IPXX的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操作系系統(tǒng),支支持 SSNA的的網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng),支持持NETT BIIOS的的網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng),支持持 SMMB的網(wǎng)網(wǎng)
47、絡(luò)操作作系統(tǒng),支持NNFS的的網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)以及支支持Appplee Taalk的的網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)等等。 按網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作作系統(tǒng)模模塊分類類:網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操作系系統(tǒng)包括括很多模模塊,如如果 它它們均等等地分布布在多個個工作站站上,由由各個節(jié)節(jié)點(diǎn)分擔(dān)擔(dān)局域網(wǎng)網(wǎng)的資 源管理理和分配配,這種種網(wǎng)絡(luò)稱稱為對等等型網(wǎng)絡(luò)絡(luò)。則稱稱該系統(tǒng)統(tǒng)為對等等 式網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作作系統(tǒng);若其中中的部分分模塊駐駐留在服服務(wù)器上上,作為為服 務(wù)務(wù)器軟件件,而另另有一部部分模塊塊安裝在在網(wǎng)絡(luò)工工作站等等有關(guān)設(shè)設(shè)備上, 這樣樣的系統(tǒng)統(tǒng)被稱為為客戶機(jī)機(jī)/服務(wù)務(wù)器型操操作系統(tǒng)統(tǒng)。 網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)的特點(diǎn)點(diǎn) 從體系系結(jié)構(gòu)的的角度看看 當(dāng)今的的網(wǎng)
48、絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)可能不不同于一一般網(wǎng)絡(luò)絡(luò)協(xié)議所所需的完完整的 協(xié)議通通信傳輸輸功能,但具有有所有操操作系統(tǒng)統(tǒng)的職能能,如任任務(wù)管 理、緩緩沖區(qū)管管理、文文件管理理及磁盤盤、打印印機(jī)等外外設(shè)管理理。 從操作作系統(tǒng)的的觀點(diǎn)看看 網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)大多是是圍繞核核心調(diào)度度的多用用戶共享享資源的的操作 系統(tǒng),包括磁磁盤處理理、打印印機(jī)處理理、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通信處處理等面面向用 戶的處處理程序序和多用用戶的系系統(tǒng)核心心調(diào)度程程序。 從網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的觀點(diǎn)點(diǎn)看 可以將將網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層次模模型作一一比較,見下 表: 網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)的特點(diǎn)點(diǎn)(續(xù)11) 網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)與ISSO/OOSI參參考模型型的關(guān)系系
49、 OSII 7. 應(yīng)用用層 66. 表表示層 5. 會話層層 4. 傳輸輸層 33. 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層 2. 數(shù)據(jù)鏈鏈路層 1. 物理層層 網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操作系系統(tǒng) 應(yīng)應(yīng)用程序序:如文文件、電電子郵件件等 子子網(wǎng)協(xié)議議:如NNCP、SMBB、NEET BBIOSS等 SSPP、SPXX、TCCP等 IP、IDPP、IPPX 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口口驅(qū)動程程序 網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)的特點(diǎn)點(diǎn)(續(xù)22) 在物理理層和鏈鏈路層,一般網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作作系統(tǒng)支支持多種種網(wǎng)卡,其中有有基 于于總線的的,也有有基于令令牌環(huán)的的網(wǎng)卡及及支持星星型網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的網(wǎng)卡卡。因此此, 從從拓?fù)浣Y(jié)結(jié)構(gòu)來看看,網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操作系系統(tǒng)可以以運(yùn)行于于總線型型、環(huán)型型、星型型
50、等多多種形式式的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)之上。換句話話說,網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作作系統(tǒng)獨(dú)獨(dú)立于網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的 拓?fù)浣Y(jié)結(jié)構(gòu)。為為了提供供網(wǎng)絡(luò)的的互聯(lián)性性,一般般網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)提供了了多 種種復(fù)雜的的橋接、路由功功能,可可以將具具有相同同或不同同的網(wǎng)卡卡、協(xié)議議、 拓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)連接起起來。 OSII模型的的第35層的的網(wǎng)絡(luò)軟軟件主要要對應(yīng)于于以下兩兩種功能能:支持 高層服服務(wù)。如如建立客客戶與一一個應(yīng)用用程序的的服務(wù)器器之間的的對話或或者 是是用戶邏邏輯名和和網(wǎng)絡(luò)資資源的聯(lián)聯(lián)系等;支持有有效的、可靠的的網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)的的傳輸,不考慮慮物理位位置。一一般來說說,網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操作系系統(tǒng)的應(yīng)應(yīng)用 程程序范圍圍可以認(rèn)認(rèn)為在第第7層和和第6層
51、層內(nèi)。 當(dāng)今的的網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)一般將將網(wǎng)絡(luò)通通信協(xié)議議作為內(nèi)內(nèi)置的功功能來實(shí)實(shí)現(xiàn), 因而其其范圍包包括了整整個或大大部分OOSI模模型的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系系層次。 網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)的特點(diǎn)點(diǎn)(續(xù)33) 應(yīng)具有有可擴(kuò)充充性、良良好的系系統(tǒng)使用用性能和和豐富 的應(yīng)用用程序 網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)還應(yīng)具具有可擴(kuò)擴(kuò)充性,如實(shí)現(xiàn)現(xiàn)即插即即用。 網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)具有有良好的的系統(tǒng)使使用性能能,能夠夠在 系系統(tǒng)的安安全、容容錯及吞吞吐量之之間尋求求一個平平衡。一一 個成成熟的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作作系統(tǒng),會有眾眾多的軟軟件廠商商為它 開發(fā)應(yīng)應(yīng)用軟件件,因此此擁有豐豐富的應(yīng)應(yīng)用程序序。通常常這 些些應(yīng)用軟軟件包含含了如電電子郵件件系
52、統(tǒng)、系統(tǒng)備備份軟件件、 防防病毒軟軟件等等等。 網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)的特征征 一個典典型的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作作系統(tǒng),大都具具有以下下特征: 硬件獨(dú)獨(dú)立:網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作作系統(tǒng)可可以在不不同的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)硬件件上運(yùn) 行。 網(wǎng)橋/路由連連接:可可以通過過網(wǎng)橋、路由功功能與別別的網(wǎng)絡(luò)絡(luò) / 連接。 多用用戶支持持:在多多用戶環(huán)環(huán)境下、網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)給應(yīng)用用 程序序以及數(shù)數(shù)據(jù)文件件提供了了足夠的的、標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化的保保護(hù)。 網(wǎng)絡(luò)管管理:支支持網(wǎng)絡(luò)絡(luò)實(shí)用程程序及其其管理功功能,如如系統(tǒng) 備份、安全管管理、容容錯、性性能控制制等。 安全性性和存取取控制:對用戶戶資源進(jìn)進(jìn)行控制制,并提提供控 制用戶戶對網(wǎng)絡(luò)絡(luò)訪問的的方法。 用戶戶界面
53、:網(wǎng)絡(luò)操操作系統(tǒng)統(tǒng)會給用用戶提供供豐富的的界面功功 能,具有多多種網(wǎng)絡(luò)絡(luò)控制方方式。 4.22.2 NettWarre網(wǎng)絡(luò)絡(luò)操作系系統(tǒng) NettWarre是美美國Noovelll公司司開發(fā)的的一種高高性能局局域網(wǎng)操操 作系系統(tǒng),是是Novvelll網(wǎng)的技技術(shù)核心心。 NNetWWaree的系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu) NettWarre最重重要的特特性是基基于基本本模塊設(shè)設(shè)計(jì)思想想的開放放式系統(tǒng)統(tǒng) 結(jié)構(gòu)構(gòu)。NeetWaare是是一個開開放的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)務(wù)器平臺臺,可以以方便地地對 其其進(jìn)行擴(kuò)擴(kuò)充。NNetWWaree系統(tǒng)對對不同的的工作平平臺、不不同的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié) 議環(huán)境境以及各各種工作作站操作作系統(tǒng)提提供了一一致的
54、服服務(wù)。 使用NNetWWaree的可安安裝模塊塊(NLLMs)可以建建立及擴(kuò)擴(kuò)充一個個文 件件服務(wù)器器。 作作為一個個NOSS的環(huán)境境,NeetWaare規(guī)規(guī)定了與與OSII參考模模型相應(yīng)應(yīng)的 五五層協(xié)議議,提供供文件和和打印機(jī)機(jī)共享,支持諸諸如電子子郵件傳傳輸 和和數(shù)據(jù)庫庫訪問等等應(yīng)用。下圖44為NeetWaare的的主要協(xié)協(xié)議和OOSI參參 考模模式的對對應(yīng)關(guān)系系。 NettWarre協(xié)議議和ISSO/OOSI參參考模 型的對對應(yīng)關(guān)系系 4.22.3 UNIIX系列列操作系系統(tǒng) UNIIX是一一個多用用戶、多多任務(wù)的的操作系系統(tǒng),119699年誕生生 于美美國ATT&T公公司的貝貝爾實(shí)驗(yàn)
55、驗(yàn)室。UUNIXX已發(fā)展展為兩個個重 要要的分支支:一是是AT&T公司司的UNNIX Sysstemm V,在微機(jī)機(jī) 上主主要采用用該版本本;另一一個是加加州大學(xué)學(xué)伯克利利分校計(jì)計(jì) 算機(jī)機(jī)系統(tǒng)研研究小組組(CSSRG)將UNNIX改改進(jìn)后的的BSDD UNNIX(Berrkelley Sofftwaare Disstriibuttionn),簡簡稱伯克克利 版版本(BBSD),主要要運(yùn)行于于大、中中型機(jī)上上。 UUNIXX是一組組操作系系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn),現(xiàn)有有幾十種種不同版版本,可可 以運(yùn)運(yùn)行在從從PC到到超級計(jì)計(jì)算機(jī)的的非常廣廣泛的服服務(wù)器平平臺 上上,具有有大型服服務(wù)器操操作系統(tǒng)統(tǒng)的功能能,并支
56、支持網(wǎng)絡(luò)絡(luò)文 件件系統(tǒng)(NFSS)和提提供數(shù)據(jù)據(jù)庫應(yīng)用用,在廣廣域網(wǎng)中中應(yīng)用比比 較廣廣泛。 UNIIX的系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu) UNIIX操作作系統(tǒng)在在層次結(jié)結(jié)構(gòu)上分分為兩個個層次:一個層層次是操操作系統(tǒng)統(tǒng) 內(nèi)核核(核心心層),它提供供最基本本的系統(tǒng)統(tǒng)能力,如設(shè)備備驅(qū)動、進(jìn)程 調(diào)度、資源管管理等;另一個個層次是是系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)用程序序(實(shí)用用層),包 括括一組外外部命令令、軟件件開發(fā)環(huán)環(huán)境、窗窗口系統(tǒng)統(tǒng)等。二二者之間間是單向向 依賴賴關(guān)系,應(yīng)用程程序只有有通過內(nèi)內(nèi)核才能能訪問各各種硬件件資源,內(nèi)核 的作用用在于隱隱藏硬件件技術(shù)細(xì)細(xì)節(jié),向向應(yīng)用程程序提供供通用的的、功能能增 強(qiáng)強(qiáng)的界面面,如圖圖所示。 核外
57、系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)用程序序 程序員員界面 內(nèi)核 操作系系統(tǒng)內(nèi)核核 硬件件 UNIIX的TTCP/IP協(xié)協(xié)議與OOSI/RM 模型的的對應(yīng)關(guān)關(guān)系 OSII/RMM 7. 應(yīng)用用層 66. 表表示層 5. 會話層層 4. 傳輸輸層 33. 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層 2. 數(shù)據(jù)鏈鏈路層 1. 物理層層 ICCMP、ARPP、RAARP LANN/WAAN 物物理層 IP TCPP或UDDP UUNIXX TCCP/IIP TTELNNET、FTPP、TFFTP、SNMMP、DDNS Linnux操操作系統(tǒng)統(tǒng) 近兩年年,Liinuxx系統(tǒng)異異軍突起起。作為為類UNNIX操操作系統(tǒng)統(tǒng),Liinuxx以 UUNIXX的品質(zhì)質(zhì)和獨(dú)有
58、有的開放放性向傳傳統(tǒng)的NNOS提提出了強(qiáng)強(qiáng)有力的的挑戰(zhàn), 目前前Linnux的的裝機(jī)量量與市場場份額在在穩(wěn)步增增加。常常見的LLinuux系統(tǒng)統(tǒng)有 RRed Hatt和Xtteamm。 LLinuux可以以在網(wǎng)絡(luò)絡(luò)服務(wù)器器上運(yùn)行行,也可可以在客客戶機(jī)上上運(yùn)行。它具有有 以下下基本特特征:是是一個多多用戶、多任務(wù)務(wù)操作系系統(tǒng);符符合POOSTXX (可可移植操操作系統(tǒng)統(tǒng)接口)標(biāo)準(zhǔn);提供具具有內(nèi)置置安全措措施的分分層的 文件系系統(tǒng)、提提供Shhelll命令解解釋程序序(如CCoheell、Bassh)和和編程語語 言(如C、C+等)、提供強(qiáng)強(qiáng)大的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理理如遠(yuǎn)程程管理功功能; Linnux還還具
59、有內(nèi)內(nèi)核的編編程接口口和圖形形用戶接接口,及及大量的的實(shí)用程程序 和和通信、聯(lián)網(wǎng)工工具,并并具有面面向屏幕幕的編輯輯軟件。 除此此之外,Linnux還還具有以以下獨(dú)特特之處,即它的的內(nèi)核源源代碼是是公開 的,任任何人都都可以通通過Innterrnett下載它它、修改改它,并并公布修修改結(jié) 果;它它還可以以在多種種硬件平平臺上運(yùn)運(yùn)行,而而且還支支持對稱稱多處理理器 (SMPP)的服服務(wù)器;它還可可以仿真真多種操操作系統(tǒng)統(tǒng)軟件環(huán)環(huán)境,如如 DOOS、WWinddowss、Wiindoows NT等等。 4.22.4 Winndowws NNT系列列操作系系統(tǒng) Miccrossoftt公司于于198
60、88年推推出Wiindoows NT?!癗T”意指 “Neww Teechnnoloogy”,它把把多任務(wù)務(wù)和存儲儲管理的的功能與與 Wiindoows 95的的優(yōu)美的的用戶界界面統(tǒng)一一起來,是一個個現(xiàn)代 化的、模塊化化的、332位的的可移植植的操作作系統(tǒng)。 Wiindoows NT具具有工作作站及小小型機(jī)的的操作系系統(tǒng)中所所具有 的強(qiáng)大大功能,這包括括強(qiáng)大的的文件系系統(tǒng)、帶帶有優(yōu)先先權(quán)的 多任務(wù)務(wù)/多線線程環(huán)境境。Wiindoows NT具具有高性性能的應(yīng)應(yīng)用 程程序接口口(APPI)通通信功能能及管理理工具,支持對對稱多處處 理器器,與DDCE兼兼容的遠(yuǎn)遠(yuǎn)程過程程調(diào)用,支持PPOSIIX及
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