服務(wù)器基礎(chǔ)知識

戴爾中國總部所在地-廈門CCC中國客戶服務(wù)中心1什么是服務(wù)器服務(wù)器是計算機(jī)的一種，它是網(wǎng)絡(luò)上一種為客戶端計算機(jī)提供各種服務(wù)的高性能的計算機(jī)，它在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的控制下，安裝NOS操作系統(tǒng),將與其相連的硬盤、磁帶、打印機(jī)、Modem及昂貴的專用通訊設(shè)備提供給網(wǎng)絡(luò)上的客戶站點共享，也能為網(wǎng)絡(luò)用戶提供集中計算、信息發(fā)布及數(shù)據(jù)管理等服務(wù)。2服務(wù)器的分類問題:生產(chǎn)CPU的廠商有那些A:RISC(簡單指令集)服務(wù)器B:CISC(復(fù)雜指令集)服務(wù)器3處理器技術(shù)—RISC處理器

RISCCPU：是精簡指令集處理器。其設(shè)計思想是簡化硬件設(shè)計，硬件只執(zhí)行很有限的最常用的那部分指令，大部分復(fù)雜的操作則使用成熟的編譯技術(shù)，由簡單指令合成。RISC出現(xiàn)的結(jié)果是，可以在相對少的晶體管設(shè)計出極快的微處理器。據(jù)研究，只有大約20%的指令是最常用的，把處理器能執(zhí)行的指令數(shù)目減少到最低限度，對它們的執(zhí)行進(jìn)行優(yōu)化，就可以極大地提高處理器的工作速度。一般來說，RISC處理器比同等的CISC處理器要快50%～75%，同時RISC處理器更容易設(shè)計和糾錯。

4處理器技術(shù)—常見RISC處理器RISC處理器廠商處理器類型常見處理器型號RISC服務(wù)器IBMPowerPowerPCPower4IBMRS6000/AIXIBMPseries/AIXSUNSPARCUltraSPARCIIISUNEnterprise&Fire/SolarisHP（Compaq）ALPHAAlpha21364AlphaServer/True64SGIMIPSMIPSR12000SGIOrigin/IRIXHPPA-RISCPA-8500PA-8600HP9000/HP-UX5

處理器技術(shù)—RISC與CISC服務(wù)器比較CISC服務(wù)器RISC服務(wù)器標(biāo)準(zhǔn)化很好很低性能較低高吞吐量較低高擴(kuò)展性較差較好可靠性較差較好管理性較差較好可用性較低高操作系統(tǒng)Windows、Linux、UNIXforx86UNIX價格便宜很高6主要內(nèi)容處理器技術(shù)主板技術(shù)內(nèi)存技術(shù)I/O技術(shù)電源技術(shù)機(jī)箱外形技術(shù)熱插拔技術(shù)OS技術(shù)服務(wù)器性能參數(shù)7處理器技術(shù)—并行處理技術(shù)：SMPSMP（SymmetricalMulti-Processor）技術(shù)即對稱多處理技術(shù)。在一臺計算機(jī)上匯集了一組CPU，共享內(nèi)存及總線結(jié)構(gòu)，處理任務(wù)隊列對稱地分布在多個CPU上。8處理器技術(shù)—處理器數(shù)量對性能的影響HarmonicmeanofTotalTPSScores0.000200.000400.000600.000800.0001000.0001200.0001400.0001600.000sys_1sys_2sys_3sys_4sys_5sys_6sys_7sys_8sys_9sys_10sys_11sys_12sys_13sys_14sys_15sys_16sys_17sys_18sys_20866X1866X21GX11GX21顆866MHzCPU1顆1GHzCPU2顆866MHzCPU2顆1GHzCPU9處理器技術(shù)—英特爾多內(nèi)核技術(shù)什么是多內(nèi)核處理器技術(shù)簡而言之，多核處理器是在一顆CPU上集成了多個完整的執(zhí)行內(nèi)核，可以同時進(jìn)行多個整數(shù)或者多個浮點運算，這樣極大的提高了系統(tǒng)的利用效率，從而推動了系統(tǒng)性能的提升。

Xeon51XX雙核處理器Xeon53XX多核處理器10處理器技術(shù)—CacheLevel3Cache(MPOnly)Level2高級傳輸緩存Level1執(zhí)行追蹤緩存Level1數(shù)據(jù)緩存提供快速訪問微代碼指令集的緩存來最大化管道吞吐量12Kmicro-ops創(chuàng)新的緩存訪問算法，為快速執(zhí)行引擎減少延遲時間8KBdata與1級數(shù)據(jù)緩存和快速執(zhí)行引擎同步，提高訪問時間1MBor2MB為訪問內(nèi)存路徑提供更高的帶寬，增強(qiáng)了大負(fù)載服務(wù)的處理能力MPonly-4MBor8M11處理器技術(shù)—英特爾雙內(nèi)核技術(shù)不支持超線程技術(shù)的雙內(nèi)核處理器支持超線程技術(shù)的雙內(nèi)核處理器雙內(nèi)核處理器因為具有兩個完整的內(nèi)核，所以同時可以進(jìn)行兩個整數(shù)或者兩個浮點運算，這樣極大的提高了系統(tǒng)的利用效率，從而推動了系統(tǒng)性能的提升。12處理器新技術(shù)—英特爾四內(nèi)核技術(shù)用于主流服務(wù)器的四核處理器，為功能強(qiáng)大的高密度節(jié)能型服務(wù)器提供突破性的性能與功能。53XX是將兩個51XX內(nèi)核放在一個CPU封裝里；13Core132KBL1ICache4MBSharedL2CacheFrontSideBusInterface32KBL1DCacheCore232KBL1ICache32KBL1DCacheCore332KBL1ICache4MBSharedL2CacheFrontSideBusInterface32KBL1DCacheCore432KBL1ICache32KBL1DCache前端總線高達(dá)1333MHzIntel?Core?微架構(gòu)二級緩存與45nm四核保持插槽兼容ITInvestment

protectionEnergy

Efficient

PerformanceQuickaccesstodataHighBandwidth4個處理器內(nèi)核BreakthroughPerformance處理器新技術(shù)—英特爾四內(nèi)核雙內(nèi)核規(guī)格對比Core1066MHzFSBXeon51XX2個處理器內(nèi)核4MBL2CacheCoreXeon53XX14主要內(nèi)容處理器技術(shù)主板技術(shù)內(nèi)存技術(shù)I/O技術(shù)電源技術(shù)機(jī)箱外形技術(shù)熱插拔技術(shù)OS技術(shù)服務(wù)器性能參數(shù)15主板技術(shù)—芯片組Chipsets：芯片組芯片組(chipsets)包括一組芯片。芯片組體現(xiàn)了主板的主要特性和規(guī)范。芯片組型號：Intel?E7230Intel?E7320Intel?E7520Intel?E5000VIntel?E5000PIntel?E850016主板技術(shù)—Intel?E5000P芯片組芯片組包括下列組件：Intel?E5000PMCHIntelESB2E輸入/輸出控制中心Intel?E5000PMCH附加的RAS特性:內(nèi)存鏡像3個可配置的x8PCIExpress*接口IntelESB2E輸入/輸出控制中心支持PCI-E和PCI-X設(shè)備6個USB2.0端口集成支持ASF功能的網(wǎng)絡(luò)控制器17

主要內(nèi)容處理器技術(shù)主板技術(shù)內(nèi)存技術(shù)I/O技術(shù)電源技術(shù)機(jī)箱外形技術(shù)熱插拔技術(shù)OS技術(shù)服務(wù)器性能參數(shù)18內(nèi)存技術(shù)—內(nèi)存發(fā)展趨勢high-speed@low-power@low-latency@low-costDDR200DDR266DDR333PC133

SDRAMPC166

SDRAMEDOPC100

SDRAMPC66SDRAMInprep.DDR400DDRII

19內(nèi)存新技術(shù)

DDR2內(nèi)存與DDR內(nèi)存的比較特征DDR

200/266/333/400DDR2

400/533/667DDR2的優(yōu)勢時鐘頻率100/133/166/200200/266/333性能最大帶寬1.6/2.1/2.7/3.2GB/s3.2/4.2/5.2GB/s帶寬數(shù)據(jù)預(yù)讀大小2bits4bits帶寬DIMM針腳184240內(nèi)存封裝方式66-pinTSOP60/84-pinBGA信號完整性BankingStructure4i4i,8i核心電壓2.5/2.5/2.61.8/1.8更低的功耗DataStrobesSingleEndedDifferential信號完整性I/O終結(jié)在主板上集成在內(nèi)存信號完整性單內(nèi)存顆粒容量64Mbit-1Gb256Mb–4Gb更大的容量20內(nèi)存新技術(shù)

DDR2內(nèi)存的優(yōu)勢更高的容量和性能可提升容量-DDR2400更高的帶寬能力優(yōu)異的散熱性能更快的頻率和更小的尺寸功耗：小于DDR40050%，小于DDR33340%更適用于刀片，機(jī)架1U-2U的應(yīng)用更好的主板應(yīng)用和成本DDR2集成終結(jié)和DDR需要將終結(jié)電阻設(shè)計在主板上相比21主要內(nèi)容處理器技術(shù)主板技術(shù)內(nèi)存技術(shù)I/O技術(shù)電源技術(shù)機(jī)箱外形技術(shù)熱插拔技術(shù)OS技術(shù)服務(wù)器性能參數(shù)22I/O技術(shù)—SerialATA主要用于機(jī)箱內(nèi)存儲設(shè)備的連接，不用于外置設(shè)備主機(jī)和設(shè)備使用很少數(shù)量的連接管腳對軟件支持透明成本與ATA相當(dāng)信號電壓降低并支持電源管理接口速率：150/300/600MB/s操作系統(tǒng)應(yīng)用程序應(yīng)用程序應(yīng)用程序驅(qū)動程序ATA控制器硬盤硬盤共享100MB/sSATA控制器硬盤硬盤獨享150、300MB/s23I/O技術(shù)—SATA連線接口24I/O技術(shù)—SCSISCSI——SmallComputerSystemInterface傳輸方式——并行傳輸U(kuò)ltra320SCSI——傳輸速率為320MB/sSCSI硬盤容量：18GB;36GB;73GB;146GB…25

I/O技術(shù)—SASSAS——SerialAttachedSCSI是U320并行SCSI的繼承者傳輸方式——串行傳輸，與SerialATA(SATA)相同SAS是并行SCSI接口之后開發(fā)出的全新接口，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，提供與串行ATA(SerialATA，縮寫為SATA)的兼容性。26I/O技術(shù)—SAS的優(yōu)勢及發(fā)展趨勢點到點的技術(shù)減少了地址沖突以及傳輸速度的下降，為每個設(shè)備提供了專用的信號通路保證最大的帶寬；全雙工方式下的數(shù)據(jù)操作保證最有效的數(shù)據(jù)吞吐量；兼容SATA配置,支持同一平臺上SAS和SATA的共用；更細(xì)的電纜搭配更小的連接器，提高系統(tǒng)的散熱和通風(fēng)能力；27I/O技術(shù)—PCI/PCI-X多個設(shè)備共享總線及帶寬即插即用支持電源管理支持突發(fā)方式傳輸數(shù)據(jù)并行信號數(shù)據(jù)信號和控制信號分開較高總線帶寬帶寬=總線的寬度*總線時鐘頻率*每條數(shù)據(jù)線在一個時鐘周期內(nèi)傳輸字位28I/O技術(shù)—PCI-XPCI-X（eXtend）PCI-X是在PCI的基礎(chǔ)上開發(fā)的。這項技術(shù)是由Compaq、IBM和HP公司等幾家公司倡導(dǎo)，一些廠商聯(lián)合開發(fā)的，是為了在系統(tǒng)設(shè)計中更好地發(fā)揮Intel?公司高速芯片的優(yōu)勢而研究出來的。PCI速度33MHz，PCI-X133MHzPCI-X對傳統(tǒng)PCI設(shè)備向后兼容，降頻使用在相同的頻率下，PCI-X將能提供比PCI高14-35%的性能（上圖）工作頻率隨設(shè)備變化，4個設(shè)備時66MHz，總帶寬533M/s；2個設(shè)備時100MHz，總帶寬800M/s；1個設(shè)備133MHz，總帶寬1066M/s。29I/O技術(shù)—PCI/PCI-X插槽5V32bit5V64bit3.3V64bit3.3V32bitPCI33PCI33PCI66PCI-xPCI&PCI-X使用相同的插槽接口，但應(yīng)注意外插卡和插槽的配合關(guān)系。30

I/O技術(shù)—PCIExpressPCIExpressX1鏈路一路單向傳輸通道一路單向接收通道一個通路包括兩隊信號對（4根）2.5Gb/sX32鏈接由32個通路組成（32x4）80Gb/s吞吐率8b/10b編碼PCIExpress與MCH（北橋）芯片直接連接每個終端的專用帶寬沒有I/O橋延遲31I/O技術(shù)—PCIExpress插接方式PCIExpress卡

筆記本電腦卡

服務(wù)器與PC外插卡連接器插槽X1,X4,X8,X16更多用于PC的I/O卡更多用于服務(wù)器的I/O卡圖形加速卡X1X4X8X16連接器插槽大小32I/O技術(shù)—PCIExpress的應(yīng)用服務(wù)器對PCI-X與PCIExpress同時支持對于I/O要求嚴(yán)格的應(yīng)用獨享帶寬芯片組將持續(xù)支持PCIExpress設(shè)備桌面PC高性能的圖形加速卡–16XPCIExpressPCIExpressX1可以支持1394andUSB2筆記本PC減小附加卡的尺寸更好的支持熱插拔功能更低的功耗33I/O技術(shù)—PCIExpress特性低成本，低延遲和最大的互連效率多條，可伸縮串行通路，不需要協(xié)議和電氣的改變。同步數(shù)據(jù)分發(fā)的高帶寬應(yīng)用高帶寬，低引腳應(yīng)用，優(yōu)化性能封裝和可用面積設(shè)計的有效成本控制的硅片組件支持熱插拔34I/O技術(shù)—兩種總線特性的比較PCI與PCI-X*PCIExpress*帶寬共享獨享帶寬與針腳效率低高系統(tǒng)擴(kuò)展和延遲復(fù)雜,高簡潔,低PCI兼容性兼容兼容成本/性能可擴(kuò)展性差高未來I/O的需求不支持服務(wù)質(zhì)量(QoS)通過虛擬通道和傳輸級別來支持QoS35RAID技術(shù)RAID是由美國加州大學(xué)伯克利分校的D.A.Patterson教授在1988年提出的。RAID是RedundentArrayofInexpensiveDisks的縮寫，直譯為“廉價冗余磁盤陣列”，也簡稱為“磁盤陣列”。后來RAID中的字母I被改作了Independent，RAID就成了“獨立冗余磁盤陣列”，但這只是名稱的變化，實質(zhì)性的內(nèi)容并沒有改變。簡單地講，RAID技術(shù)就是利用多個硬盤的組合提供高效率及冗余的功能。36RAID的優(yōu)點傳輸速率高。在RAID中，可以讓很多磁盤驅(qū)動器同時傳輸數(shù)據(jù)，而這些磁盤驅(qū)動器在邏輯上又是一個磁盤驅(qū)動器，所以使用RAID可以達(dá)到單個磁盤驅(qū)動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。這也是RAID最初想要解決的問題。因為當(dāng)時CPU的速度增長很快，而磁盤驅(qū)動器的數(shù)據(jù)傳輸速率無法大幅提高，所以需要有一種方案解決二者之間的矛盾。RAID最后成功了。

可以提供容錯功能。這是使用RAID的第二個原因，因為普通磁盤驅(qū)動器無法提供容錯功能，如果不包括寫在磁盤上的CRC(循環(huán)冗余校驗)碼的話。RAID容錯是建立在每個磁盤驅(qū)動器的硬件容錯功能之上的，所以它提供更高的安全性。

RAID比起傳統(tǒng)的大直徑磁盤驅(qū)動器來，在同樣的容量下，價格要低很多。37RAID的級別

RAID級別

相對優(yōu)點

相對缺點RAID0存取速度最快，沒有容錯

RAID1完全容錯，成本高

RAID3寫入性能最好，沒有多任務(wù)功能

RAID4具備多任務(wù)及容錯功能，Parity磁盤驅(qū)動器造成性能瓶頸

RAID5具備多任務(wù)及容錯功能，寫入時有overheadRAID0+1/RAID1+0速度快、完全容錯，成本高RAID6具備多塊容錯能力38RAID5功能介紹12315231243945硬盤1硬盤3硬盤4硬盤2645639主要內(nèi)容處理器技術(shù)主板技術(shù)內(nèi)存技術(shù)I/O技術(shù)電源技術(shù)機(jī)箱外形技術(shù)熱插拔技術(shù)OS技術(shù)服務(wù)器性能參數(shù)40電源技術(shù)—電源分類電源分類：ATXPC電源、IntelPC電源標(biāo)準(zhǔn)SSIEPS服務(wù)器電源,Intel低端服務(wù)器電源標(biāo)準(zhǔn)SSITPS服務(wù)器電源，Intel服務(wù)器薄電源標(biāo)準(zhǔn)MPS及DPS的高端電源,Intel中高端服務(wù)器電源標(biāo)準(zhǔn)41電源技術(shù)—熱插拔冗余電源特性熱插拔特性熱插拔的幾種形式:直流輸出端與交流端同在插拔面,即交流電從背板上引入,拔出時，先斷交流電,后斷直流輸出線;插入時相反,常用交流輸入線在模塊上,當(dāng)拔出模塊時,交流電還在電源模塊上,模塊還工作.插入時相反.此方式幾乎不用.不管交流電在哪一面,當(dāng)拔出時電源模塊的管理電路發(fā)出一觸發(fā)信號使電源快速關(guān)斷,輸出端才拔開,插入時相反.臺達(dá)電源用此方式.常用熱插拔時需要實現(xiàn)同步:

一個模塊插拔時,另一個模塊不能宕機(jī)或停一下再起來42

電源技術(shù)—熱插拔冗余電源特性（續(xù)）冗余特性:1+1,此時每個模塊承擔(dān)50%的輸出功率,當(dāng)一個模塊拔出時,另一個模塊承擔(dān)100%輸出功率；2+1,有三個模塊,每個模塊承擔(dān)輸出功率的1/3,當(dāng)拔出一個模塊,其余兩個模塊各承擔(dān)50%的輸出功率;(注1)均流特性：實際電流不是均衡的；1+1時,可能一個40%或30%的電流，另一個60%或70%，甚至更大；加入均流電路是必要的，特別是對于2+1電源來說尤為重要(注2)；1+1冗余電源,總輸出功率為單個電源模塊的功率；2+1冗余電源,總輸出功率小于兩個模塊總輸出功率之和,原因為電流均衡誤差問題(注3)；43主要內(nèi)容處理器技術(shù)主板技術(shù)內(nèi)存技術(shù)I/O技術(shù)電源技術(shù)機(jī)箱外形技術(shù)熱插拔技術(shù)OS技術(shù)服務(wù)器性能參數(shù)44機(jī)箱外形技術(shù)—機(jī)架式機(jī)箱機(jī)架式（Rack）：外觀尺寸及裝配尺寸SSIRack規(guī)范，可以放在標(biāo)準(zhǔn)的19英寸機(jī)柜中。如：我們通常所說的1U、2U機(jī)箱，“U”是個通用工業(yè)機(jī)架高度標(biāo)準(zhǔn)，1U＝1.75英寸=44.45mm優(yōu)點：有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，利于大規(guī)模部署；所支持的系統(tǒng)能在有限的空間實現(xiàn)高密度計算；缺點：擴(kuò)展性低，散熱挑戰(zhàn)比較大；通常所支持的系統(tǒng)噪聲較大；1U機(jī)箱

2U機(jī)箱7U機(jī)箱4U機(jī)箱45

機(jī)箱外形技術(shù)—塔式機(jī)箱塔式（Tower）：立式放置的服務(wù)器機(jī)型；Tower機(jī)型在外觀尺寸上要求沒有Rack嚴(yán)格，可以根據(jù)外觀需求來適度調(diào)整，而Tower機(jī)型中“U”的尺寸指的是機(jī)箱的寬度尺寸；Tower機(jī)型通常獨立使用，為了保證數(shù)據(jù)安全常在機(jī)箱面板上裝鎖；優(yōu)點：散熱性好，噪音相對較低成本比機(jī)架式機(jī)箱低擴(kuò)展性好，易于移動缺點：大規(guī)模集中部署比較困難不適用于對空間要求嚴(yán)格的用戶46機(jī)箱外形技術(shù)—刀片式機(jī)箱刀片式（Blade）：更加緊密堆疊的服務(wù)器組，每一個刀片實際上就是一臺完整服務(wù)器，可以根據(jù)應(yīng)用的增長添加新的刀片來提升性能。適合進(jìn)一步對空間要求嚴(yán)格的用戶，如電信機(jī)房，數(shù)據(jù)中心，ISP接入中心，高性能計算等用戶。刀片式服務(wù)器通常也符合RACK機(jī)箱的標(biāo)準(zhǔn)，例如PE1955為7U刀片式服務(wù)器。優(yōu)點：占用空間更少（比同等服務(wù)器數(shù)量的機(jī)架式機(jī)箱）密度高，成本低，靈活度高布線集成在機(jī)箱背板上，沒有雜亂的線纜缺點各個廠商有不同的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品間缺乏兼容性單個刀片的性能低于普通服務(wù)器B70047

主要內(nèi)容處理器技術(shù)主板技術(shù)內(nèi)存技術(shù)I/O技術(shù)電源技術(shù)機(jī)箱外形技術(shù)熱插拔技術(shù)OS技術(shù)服務(wù)器性能參數(shù)48熱插拔技術(shù)—熱插拔部件熱插拔風(fēng)扇熱插拔電源熱插拔PCI熱插拔硬盤49熱插拔技術(shù)—PCI熱插拔架構(gòu)ACPIBIOS操作系統(tǒng)Platform!Hot-PlugSystemDriverAdapterDriver#1AdapterDriver#N...Hot-PlugServicePCI總線熱插拔控制器AdapterCard#NAdapterCard#1S/WLayersH/WLayersHot-PlugPrimitivesPCIBusslotslotUserAttentionIndicatorbusandpowerswitches!APIManagementAgent!OSVendorPlatformVendorAdapterVendor50主要內(nèi)容處理器技術(shù)主板技術(shù)內(nèi)存技術(shù)I/O技術(shù)電源技術(shù)機(jī)箱外形技術(shù)熱插拔技術(shù)OS技術(shù)服務(wù)器性能參數(shù)51

OS技術(shù)—常見操作系統(tǒng)MicrosoftWindows系列服務(wù)器操作系統(tǒng)+SP(常用)RedHatLinuxAS3/4(常用)--用于中小型部門及大型企業(yè)級的操作系統(tǒng)SCOOpenServer5.0.6/7--用于中小型企業(yè)操作系統(tǒng)平臺；關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用SCOUnixWare7.1.4--是基于Intel和AMD處理器,新一代面向網(wǎng)絡(luò)計算模式的企業(yè)級的高級操作系統(tǒng)。NovellNetware6.5+SP2--主要應(yīng)用于證券行業(yè)SUNSolaris8.X/9.X--包括x86和sparc版本，性能和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)優(yōu)秀52OS技術(shù)—WindowsServer2003WindowsServer2003是微軟迄今最快、最可靠和最安全的服務(wù)器操作系統(tǒng)。WindowsServer2003版本標(biāo)準(zhǔn)版：4CPU/4G(IA32),4CPU/32G(X64)企業(yè)版：8CPU/32G(IA32),8CPU/1T(IA32),8CPU/64G(IA64)數(shù)據(jù)中心版:32CPU/64G(IA32),64CPU/1T(X64),64CPU/1T(IA64)Web版：作為Web服務(wù)器使用，支持2CPU/2G。WindowsServer2003R2版本基于WindowsServer2003SP1簡化服務(wù)器管理，增強(qiáng)訪問管理控制53OS技術(shù)—RedHatLinux用于中小型企業(yè)的Linux系統(tǒng)。采用最穩(wěn)定的Linux操作系統(tǒng)技術(shù)，目前聯(lián)想使用的版本有RedhatLinux9.0、RedHatEnterpriseLinux3.0/