计算机网络技术实用宝典(第3版)
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3.1 服务器的基本常识

在组装服务器之前,首先要做很多准备工作,并不像组装一台工作站电脑那么简单。要首先定位服务器的功能、用途,从个人需要出发量身定做服务器配件。

3.1.1 服务器的级别

人们通常根据服务器的用途和性能将服务器分成几个等级:入门级服务器、工作组级服务器、部门级服务器和企业级服务器。

1.入门级服务器

对于一个部门或小公司的办公需要而言,服务器的主要作用是完成文件存储和打印服务。文件和打印属于服务器的基本应用,对硬件的要求较低,一般采用单个CPU的服务器即可。这种情况下,服务器与一台普通计算机没有太大区别,如图3-1所示。因为给打印机提供足够的打印缓冲区需要较大的内存,所以为了应对频繁和大量的文件存取需要,要求入门级服务器有快速的硬盘子系统。

2.工作组级服务器

工作组级服务器(见图3-2)一般支持1~2个服务器专用处理器(如Intel的“至强”系列),可支持大容量的ECC内存(一种能够实现“错误检查和纠正”的技术),功能全面,可管理性强,易维护,具备了小型服务器所必备的各种特性。这个级别的服务器一般会采用SCSI(一种总线接口技术)总线的I/O(输入/输出)系统,采用SMP对称多处理器结构,通过多块硬盘组成的RAID系统,支持热插拔硬盘、热插拔电源等,具有高可用特性,适用于为中小企业提供Web等各种应用服务。

3.部门级服务器

部门级服务器(见图3-3)通常可以支持2~4个“至强”处理器,具有较高的可靠性、可用性、可扩展性和可管理性。首先,服务器会集成大量的监测及管理电路,具有全面的服务器管理能力,可监测诸如温度、电压、风扇、机箱等状态参数。此外,结合服务器管理软件,可以使管理人员及时了解服务器的工作状况。大多数部门级服务器具有优良的可扩展性,当用户在业务量迅速增大时能够及时在线升级系统,保护用户投资。这个级别的服务器适合中型企业(如金融、邮电等行业)作为数据中心、Web站点等应用。

图3-1

图3-2

图3-3

4.企业级服务器

企业级服务器属于高档服务器,普遍可支持4~8颗服务器专用处理器,拥有独立的双PCI通道和内存扩展设计,具有高内存带宽,大容量的热插拔硬盘和热插拔电源,具有超强的数据处理能力。这类产品具有高度的容错能力、优异的扩展性能和系统性能、极长的系统连续运行时间,能在很大程度上维持系统的长期不间断运行。目前,企业级服务器主要适用于需要处理大量数据、高处理速度和对可靠性要求极高的大型企业和重要行业(如金融、证券、交通、邮电、通信等行业),可用于提供ERP(企业资源配置)、电子商务、OA(办公自动化)等服务。

3.1.2 服务器的CPU架构

服务器的CPU的架构也就是服务器CPU所采用的指令系统。

1.IA-32

IA-32(Intel Architecture,英特尔体系架构)是属于X86体系结构的32位版本,从1985年面世的80386直到Pentium 4,都是使用IA-32体系结构的处理器。这种架构有时也被称为x86-32。

后来,AMD公司率先推出了基于IA-32的64位产品,称为x86-64,最早应用于AMD的Athlon 64系列CPU。AMD的64位产品在IA-32架构基础之上做了一些扩展,以支持64位程序的应用。x86-64架构处理器最大的优点是可以全面兼容以前的32位应用程序。

为了向64位的时代跟进,Intel公司又推出了一种全新的CPU架构——IA-64,最初应用于英特尔的Itanium(安腾,见图3-4)系列服务器处理器。IA-64架构与32位程序完全不兼容,导致了推广的困难,现在Intel逐渐有舍弃安腾之势。

2.X86-64

简单的说,x86-64就是IA-32的64位版本,兼容32位应用程序。基于x86-64架构的CPU具有64位运算能力、64位寻址空间和64位数据通路,突破了传统IA-32架构的许多限制,吸收了众多小型机大型家架构的特点。在数据的处理能力,系统的稳定性、安全性、可用性、可管理性等方面取得了突破。

今天,主流x86服务器已经全面采用64位的Xeon中文名字叫至强的CPU了,如图3-5所示。

图3-4

图3-5

X86-64架构成为主流的关键就在于:与“安腾”系列不同,新的Intel 64位“至强”系列同样采取了向下兼容的方案,在支持64位运算的同时能够兼容32位程序。

3.RISC

除了以上介绍的两类IA架构的处理器外,还有一种处理器架构称为“RISC”(其实它是一种按处理器指令执行方式划分的类型)。采用这一架构的CPU品牌有IBM、SUN和HP等。不过由于这一处理器架构标准没有完全统一,发展和应用缓慢,使得原本占有大多数中高档服务器市场的RISC架构被Intel架构占去了大半江山,日趋衰落。

3.1.3 服务器的机箱结构

按服务器的机箱结构来分,可以把服务器划分为“台式服务器”、“机架式服务器”、“机柜式服务器”和“刀片式服务器”4类。

1.台式服务器

台式服务器也称为“塔式服务器”,如图3-6所示。有的台式服务器采用大小与个人计算机大致相当的机箱,有的采用大容量的机箱,看上去像个硕大的柜子。低档服务器由于功能较弱,整个服务器的内部结构简单,所以多会采用台式机箱结构。由于市场存在大量较低层次的应用,所以塔式服务器在市场中仍占相当大的份额。

2.机架式服务器

机架式服务器的外形看来不像计算机,而像交换机,如图3-7所示。机架式服务器需要安装在标准的19英寸机柜里面,所以在结构上才采取了这种扁平化的设计。

不仅如此,对于信息服务企业(如ISP/ICP/ISV/IDC)而言,选择服务器时首先要考虑服务器的体积、功耗、发热量等物理参数,因为信息服务企业通常使用大型专用机房统一部署和管理大量的服务器。标准机房设有严密的保安措施、良好的冷却系统、多重备份的供电系统,但是造价极为昂贵,如何在有限的空间内部署更多的服务器直接关系到企业的运营成本。

机架式服务器也有多种规格,例如1U(4.45cm高)、2U、4U、6U、8U等。通常1U的机架式服务器最节省空间,但性能和可扩展性较差。4U以上的产品性能较高,可扩展性好,一般支持4个以上的高性能处理器和大量的热插拔部件,适合大访问量的应用。

图3-6

图3-7

3.机柜式服务器

在一些高档企业服务器中由于内部结构复杂,设备较多,有的还具有多种不同的设备单元,这种服务器就是机柜式服务器,如图3-8所示。

对于证券、银行、邮电等重要企业,要求服务器系统具有完备的故障修复能力,所以关键部件多采用冗余措施,以确保万无一失。对于一些关键业务使用的服务器通常会采用双机热备份类的支持全天候运营的容灾系统,为业务的持续运行提供保障。

4.刀片式服务器

刀片式服务器是一种HAHD(High Availability High Density,高可用高密度)的低成本服务器平台,是专门为特殊行业和高密度计算机环境设计的,如图3-9所示。其每一块“刀片”实际上就是一块系统母板,类似一个个独立的服务器。在这种模式下,每一个母板运行自己的系统,服务于特定的用户群,相互之间没有关联。不过可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下,所有的母板可以连接起来提供服务。

图3-8

图3-9