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最近有朋友想要让我出一期服务器基础相关的文章,那么准备了一周,今天安排上!

今天准备从四个方面介绍服务器:

  • 服务器的基本概念
  • PC服务器的分类
  • PC服务器与PC机、工作站、小型机的区别
  • 服务器性能评价体系

1、服务器的基本概念

什么是服务器?

  • 服务器是计算机的一种,是网络中为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机;
  • 服务器在网络操作系统的控制下,将与其相连的硬盘、磁带、打印机及昂贵的专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享,也能为网络用户提供集中计算、信息发布及数据管理等服务。
  • 服务器英文名称为Server。

服务器的作用:

  • 运行网络操作系统。通过网络操作系统控制和协调网络各工作站的运行,处理和响应各工作站同时发来的各种网络操作请求。
  • 存储和管理网络中的软硬件共享资源,如数据库、文件、应用程序、打印机等资源。
  • 网络管理员在网络服务器上对各工作站的活动进行监视控制及调整。

什么是PC服务器?

即基于INTEL硬件架构、使用Intel或与其兼容的处理器芯片的CISC服务器。又称IA架构服务器(Intel Architecture Server)

注:AMD服务器也是PC服务器的一种

IA架构服务器采用了SMP技术、ECC内存技术、SCSI技术,RAID技术,并在主板上集成各种传感器,用于检测服务器硬件运行状态的I2C技术,以及采用SU(System Setup Utility、LANDesk)网管技术,热插拔技术、冗余电源、冗余风扇等靠可靠技术。

IA服务器在数据处理能力上正在赶上RISC服务器,而SCSI、RAID等技术的采用提高了IA服务器的I/O能力及可靠性。由于IA服务器的价格具有极大的优势,因此IA服务器在许多关键应用场合正日益取代RISC服务器。

联想万全系列服务器就是IA结构的服务器。

2、服务器的分类—按处理器架构分类

服务器按处理器架构可分为:

  • X86架构服务器
  • RISC架构服务器
  • EPIC架构服务器(IA-64)

从计算机诞生以来,人们一直沿用CISC指令集方式。早期的桌面软件是按CISC设计的,并一直沿续到现在,所以,微处理器(CPU)厂商一直在走CISC的发展道路,包括Intel、AMD,还有其他一些现在已经更名的厂商,如TI(德州仪器)、Cyrix以及VIA(威盛)等。  如果企业的应用都是基于NT平台的应用,那么服务器的选择基本上就定位于IA架构(CISC架构)的服务器。如果企业的应用主要是基于Linux操作系统,那么服务器的选择也是基于IA结构的服务器。如果应用必须是基于Solaris的,那么服务器只能选择SUN服务器。如果应用基于AIX(IBM的Unix操作系统)的,那么只能选择IBM Unix服务器(RISC架构服务器)。

1)X86架构服务器

IA-32、x86-32、x86-64都属于x86,即英特尔的32位x86架构,x86-64是AMD在其最新的Athlon 64处理器系列中采用的新架构,但这一处理器基础架构还是IA-32(因英特尔的x86架构并未申请专利保护,所以绝大多数处理器厂商为了保持与Intel的主流处理器兼容,都不得不采用这一x86架构),只是在此架构基础之上作了一些扩展,以支持64位程序的应用,进一步提高处理器的运算性能。

2)RISC架构服务器

RISC的英文全称为“Reduced Instruction Set Computing”,中文即“精简指令集”,它的指令系统相对简单,它只要求硬件执行很有限且最常用的那部分执令,大部分复杂的操作则使用成熟的编译技术,由简单指令合成。目前在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU,特别是高档服务器全都采用RISC指令系统的CPU,并且此类服务器都采用UNIX操作系统。  在中高档服务器中采用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Power PC、SGI公司的MIPS和SUN公司的Sparc。

3)IA-64

EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computers,精确并行指令计算机)。Intel采用EPIC技术的服务器CPU是安腾Itanium。它是64位处理器,也是IA-64系列中的第一款。在Intel采用了X86指令集之后,它又转而寻求更先进的64-bit微处理器,Intel这样做的原因是,它们想摆脱容量巨大的x86架构,从而引入精力充沛而又功能强大的指令集,于是采用EPIC指令集的IA-64架构便诞生了。IA-64在很多方面来说,都比x86有了长足的进步。突破了传统IA32架构的许多限制,在数据的处理能力,系统的稳定性、安全性、可用性、可观理性等方面获得了 突破性的提高。IA-64微处理器最大的缺陷是它们缺乏与x86的兼容。

2、服务器的分类—按应用功能分类

域控制服务器(Domain Server) 文件服务器(File Server) 打印服务器(Print Server) 数据库服务器(Database Server) 邮件服务器(E-mail Serve) Web服务器(Web Server) 多媒体服务器(Multimedia Server) 通讯服务器(Communication Server) 终端服务器(Terminal Server) 基础架构服务器(Infrastructure Server) 虚拟化服务器(Virtualization Server)

domain controller

域控制服务器提供认证服务,实现对网络资源进行管理,包括用户、设备、计算机。维护并实施安全策略,提供一个可靠的网络环境。

具有以下的功能:

  1. 用户认证
  2. 资源访问认证
  3. 安全控制

例如:LDAP 和 Microsoft’s Active Directory.

可能成为Windows 2003域控制器的性能瓶颈的硬件子系统依次为:

  1. Memory
  2. Network
  3. Processor
File servers

文件服务器用来根据客户端的请求保存、查找和更新数据。因此, 影响性能的主要因素是数据传输和网络子系统的速度。可用内存的数量直接影响网络缓冲区和I/O缓存的访问速度。处理器速度对文件服务器的性能影响不大。对于大规模网络环境,还要考虑文件服务器的位置。尽量放在靠近核心交换机的高速主干网。

影响文件服务器性能的硬件子系统依次为:

  1. Network
  2. Memory
  3. Disk
Print servers

打印服务器以假脱机方式将客户端的打印请求存到打印缓冲池(磁盘)实现打印管理。打印设备本身会影响打印性能,有限的内存容量需要更长的时间支持慢速的打印设备。因此,数据传输速度和内存配置成为影响性能的主要因素。缺省情况下,缓冲池目录位于与操作系统相同的磁盘中。建议改到其它磁盘分区中。

影响打印服务器性能的硬件子系统依次为:

  1. Memory
  2. Disk
  3. Processor
Database servers

数据库服务器主要提供数据存储、查询、找回和升级。主要有IBM DB2, Microsoft SQL Server和Oracle. 由于数据库服务器要处理大量频繁的随机I/O请求,并进行精密计算,因此影响其性能的硬件系统依次为:

  1. Memory
  2. Disk
  3. Processor
  4. Network
E-mail servers

邮件服务器提供电子邮件的保存和路由,并将邮件转发到指定地址. 做为邮件服务器要定期进行目录复制、邮件同步并和第三方服务器通信而产生大量的网络流量. 同时还要存储和管理邮件,磁盘子系统也变的非常重要。

影响邮件服务器的硬件子系统依次为:

  1. Memory
  2. CPU
  3. Disk
  4. Network
Web servers

如今,Web服务器用来提供Web页面浏览和运行server-intensive Web请求.

如果Web site内容是静态的,影响其性能的瓶颈依次为:

  1. Network
  2. Memory
  3. CPU

如果Web server是computation-intensive计算密集型(比如动态生成页面),影响其性能的硬件系统依次为

  1. Memory
  2. Network
  3. CPU
  4. Disk
Groupware servers

群件服务器如 Lotus Notes 和 Microsoft Exchange, 设计为允许用户之间通信并共享信息,加强公司内用户的团队协作。通常以client/server模式实现。

关键的硬件子系统依次为:

  1. Memory
  2. CPU
  3. Disk I/O

群件服务器通常用于支持公共文件夹访问,时间安排,日历,协作应用和工作流应用。这些需要强大的CPU处理能力。路由和实时协作需要额外的CPU资源。

类似于邮件服务器,内存用于高速缓存,群件服务器使用特殊的内存缓存设计增加数据访问速度。因此,服务器要配备足够的内存来减少或消除到磁盘的页面交换。

群件服务器是基于事物处理的client/server数据库应用,类似于数据库服务器,磁盘子系统是影响性能的重要因素。设计群件系统时,特别要注意考虑server-to-server的数据流量和慢速的LAN/WAN网络连接。

Multimedia server

多媒体服务器提供通过intranet或者Internet发布流媒体演示的工具及支持。多媒体服务器需要很高的网络带宽和高速的磁盘I/O,以提供大数据量的传输。

如果是音频数据流,影响性能的主要子系统是:

  1. Network
  2. Memory
  3. Disk

如果是视频数据流,影响性能的主要子系统是:

  1. Network
  2. Disk I/O
  3. Memory

对于视频服务器,由于要传输和读取大量的数据,因此磁盘比内存更加重要.

如果数据保存在磁盘中,磁盘性能对于系统性能也非常重要。如果要对流数据进行压缩/解压缩,CPU的速度和内存容量同样非常重要。

Communication server

通信服务器提供远程访问到LAN,多数的通信服务器使用的是Windows 2003 remote access services (RAS) server.

一台通讯服务器的性能瓶颈通常在于通信线路和通信适配卡本身. 一般情况下, 这种应用对于processor, disk, 或 memory 子系统没什么要求,而通信线路的性能将决定通讯服务器的性能。

例如,一个高速的T1专用线路, 会比56Kbps线路产生更少的性能下降。

Terminal server

通过使用终端仿真,Windows 2003 Terminal Services使多种不同的桌面系统能够访问Windows应用。事实上,应用运行在终端服务器上并仅仅对客户端提供屏幕刷新。

正确了解影响终端服务器性能的因素非常重要:1、您的应用

  • 应用程序对内存的需求 Application memory requirements
  • 应用程序的共享内存 Shareable application memory
  • 应用程序的屏幕刷新速率 Application screen refresh rate
  • 应用程序对输入的需求 Applications typing requirements

2、您的用户

  • 打字速度 Typing speed
  • 保持应用程序开启 Leave the applications open
  • 登录时间 Logon time
  • 是否全天侯登录 Logged on all day long or not
  • 登录时间是否固定 Most logins at a specific time of the day or not

3、您的网络

  • 用户打字速度 Users’ typing speed
  • 应用程序是否图形敏感 Applications are graphic-intensive or not
  • 客户端显示分辨率 Client workstations’ display resolutions
  • 应用程序对网络带宽要求 Application network bandwidth requirements

影响终端服务器系统性能的硬件子系统依次是:

  1. Memory
  2. CPU
  3. Network

终端服务器运行应用程序并将结果发送到客户端的工作站,所有的工作负载都在服务器上。终端服务器需要强大的处理器和充足的内存,同时因服务器支持多个客户端的并发访问,网络也是影响性能的重要因素。

L2缓存的增加不会明显改善终端服务器的性能,因为他们有一个非常大的工作组。工作组是被CPU频繁访问的指令和数据总和,服务器产生更多的是随机访问地址。因此,多数终端服务器不会因L2缓存的增大获得更高的性能。

通常情况,用户数量翻倍需要成倍增加CPU性能和内存数量,CPU和内存的需求是线性增长的,因此你需要使用支持SMP的服务器.

另外,如下因素也会影响系统性能:

  1. 磁盘吞吐量(可使用RAID获得更好的性能)
  2. 高速网卡
  3. 智能拨号卡(减少中断开销和增加吞吐量)
Infrastructure servers

基础架构服务器包括DNS, DHCP, WINS 和其它提供连接的服务器。

DNS server

DNS (Domain Name System) 域名服务是用于命名计算机和网络服务的协议。通过user-friendly的名称来定位计算机和服务。当客户端使用DNS 名称时,DNS服务能将其解析成与该名称相关的其它信息,如IP地址。需要DNS服务器响应的请求数量取决于所支持的网络规模以及DSN服务器的数量。

选择DNS服务器时,请考虑如下性能因素:

  1. Network
  2. Memory

网络子系统,尤其网卡和LAN的带宽,会因网络负荷过重和延迟而产生瓶颈。内存的不足会限制缓存能力导致更多的磁盘和CPU活动,引起性能下降。

鉴于DNS服务的特性,处理器子系统是对性能的影响是最小的。

DHCP server

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)动态主机配置协议是管理IP地址和其它网络配置的协议。当一台设备启动时,要申请获得IP地址,DHCP服务器会响应请求并为其分配一个在预定的时间段内有效的IP地址。无须为每个设备单独配置IP地址。需要DHCP服务器响应的请求数量和IP地址范围,是选择服务器起决定性因素。使用多台DHCP服务器并划分地址范围能有效地减少单台服务器开销。

影响性能的重要因素:

  1. Network
  2. Disk
  3. Memory

网络子系统,尤其网卡和LAN的带宽,会因网络负荷过重和延迟而产生瓶颈。高性能磁盘I/O要求恰当设计磁盘子系统。内存的不足会限制缓存能力导致更多的磁盘和CPU活动,引起性能下降。

鉴于DHCP服务的特性,处理器子系统是对性能的影响是最小的。

WINS server

WINS是Windows Internet Name Service的缩写, 提供NetBIOS名称到IP地址的解析。例如,客户使用NetBIOS名访问,WINS服务器会将其解析为IP地址.

需要WINS服务器响应的请求数量取决于所支持的网络规模以及WINS服务器的数量。

选择WINS服务器时,请考虑如下性能因素:

  1. Network
  2. Disk
  3. Memory

网络子系统,尤其网卡和LAN的带宽,会因网络负荷过重和延迟而产生瓶颈。高性能磁盘I/O要求恰当设计磁盘子系统。内存的不足会限制缓存能力导致更多的磁盘和CPU活动,引起性能下降。

鉴于WINS服务的特性,处理器子系统是对性能的影响是最小的。

Virtualization servers

虚拟化服务器提供同时运行多台服务器的功能(或者在单独硬件平台运行多台虚机)。这需要安装VMware ESX Server,将硬件系统划分多个小分区,就像多台独立的服务器。这些分区可以配置和安装操作系统并当作传统的服务器使用。如有一台2颗CPUs、2 GB内存、36 GB硬盘的服务器可以划分成四台,每台有? CPU和500 MB RAM 和 8 GB 磁盘. 分别做为AD SERVER、WINS SERVER、DNS SERVER和DHCP SERVER。

这样使用的好处是,对于有空闲资源的服务器,重新配置为多个不同的虚拟服务器,从而减少物理服务器数量。

就象物理服务器一样,独立的虚拟服务器同样存在瓶颈和性能问题,而且增加了对虚拟层支持的开销。

虚拟系统的瓶颈在于以下几个方面:

  1. Memory
  2. Disk I/O
  3. Network

硬件的选型和配置需根据用户业务压力的大小进行选配

2、PC服务器的分类—按性能分类

入门级服务器
  • 采用单路双核CPU结构
  • 部分硬件冗余,如硬盘、电源、风扇等,但不必须
  • 满足小型网络用户的文件打印、简单数据库服务器等需求
工作组级服务器
  • 两路双核CPU结构
  • 较多硬件冗余
  • 功能较全面、可管理性强,且易于维护
  • 满足中小型网络中多个业务应用、大型网络中的局部应用的需求。
部门级服务器
  • 两路双核CPU结构;
  • 较多硬件冗余
  • 硬件配置相对较高
  • 满足用户在业务量迅速增大时能够及时在线升级系统,企业信息化的基础架构。
企业级服务器
  • 采用四颗及以上双核CPU结构
  • 拥有独立的双PCI通道和内存扩展板设计,具有高内存带宽
  • 大容量热插拔硬盘,高功率电源
  • 大量监测及管理电路,具有全面的服务器管理能力;
  • 具有高度的容错能力及优良的扩展性能

##2、PC服务器的分类—按外形分类

塔式(Tower)

立式放置的服务器机型;外形以及结构都跟立式PC差不多,但服务器机箱比PC机箱体积更大,Tower机型在外观尺寸上要求没有Rack严格,可预留更多扩展空间

机架式 (Rack)

外观尺寸及装配尺寸符合标准尺寸,可以放在标准高度的机架中。高度用“U”来计量, “U”为通用工业机架高度标准;1U=1.75英寸=44.445mm

刀片式服务器(Blade)

是一种HAHD(High Availability High Density)高可用高密度的低成本服务器平台,是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的,其中每一块“刀片”实际上就是一块系统母板,类似于一个个独立的服务器。刀片式服务器目前最适合群集计算和IxP提供互联网服务。

一般的Tower机型无法装入标准的机柜中,但兼容Rack的Tower服务器可以在保证外观尺寸及装配尺寸符合要求的前提下,拆掉侧板,装上导轨,即可装到标准工业机柜中使用。如联想的350,即是可以兼容Rack装配的机型,其立式机型为T350,卧式Rack机型为R350,即是一个典型的例子。

塔式(Tower)

优点:

  • 占用空间大,散热性好
  • 成本比机架式机箱低
  • 扩展性好,易于移动

缺点:

  • 无法统一摆放,不适用于大规模集中计算环境
  • 不适用于对空间要求严格的用户

机架式 (Rack)

优点:

  • 占用空间小,能在有限的空间中添加更多的设备,有利于管理

缺点:

  • 扩展性低,散热有时会成为问题

刀片服务器当前市场上的刀片式服务器有两大类:

一类主要为电信行业设计,接口标准和尺寸规格符合PICMG(PCI Industrial Computer Manufacturer‘s Group)1.x或2.x,未来还将推出符合PICMG 3.x 的产品,采用相同标准的不同厂商的刀片和机柜在理论上可以互相兼容;

另一类为通用计算设计,接口上可能采用了上述标准或厂商标准,但 尺寸规格是厂商自定,注重性能价格比,目前属于这一类的产品居多。

3、PC服务器与PC机、工作站、小型机的区别

PC服务器与PC机的区别——PC服务器的六大特性:

  1. 处理能力强——CPU的区别
  2. I/O性能强——内存、硬盘、PCI接口
  3. 管理能力强——服务器管理监控系统
  4. 可靠性强——数据保护技术、服务器操作系统
  5. 可用性高——热插拔、电源技术
  6. 扩展性强

PC和PC服务器都是基于Intel处理器的计算机架构,有相同的外部接口如IDE、PCI等。不同之处在于:

  • PC服务器一般使用SCSI、SAS硬盘,支持多CPU,可靠性高,运行服务器用操作系统软件
  • 而PC一般用Windows 98/xp这样的PC用操作系统软件。

PC机与PC服务器最大的差异就在多用户多任务环境下的可靠性上。

PC服务器是面向24 x 7运行设计并制造的,也就是7天24小时不间断地运行,这正是PC服务器最大的含金量所在。

用PC机当服务器的用户一定都曾经历过突然的宕机、意外的网络中断、不时的丢失存储数据等事件,这都是因为PC机的设计制造从来没有保证过多用户多任务环境下的可靠性,而一旦发生严重故障,其所带来的经济损失将是难以预料的。

PC服务器与工作站的区别:

  • PC服务器专注于数据吞吐能力 硬盘/IO槽
  • PC服务器可用性与可靠性更高 7*24小时
  • PC服务器在图像处理方面性能较差 集成显卡

工作站,英文名称为Workstation,是一种以个人计算机和分布式网络计算为基础,主要面向专业应用领域,具备强大的数据运算与图形、图像处理能力,为满足工程设计、动画制作、科学研究、软件开发、金融管理、信息服务、模拟仿真等专业领域而设计开发的高性能计算机。

工作站和IA服务器均属高性能的计算机,但它们有各自专注的方面,工作站主要专注于图形处理性能,采用高档显示卡,IA服务器专注数据吞吐能力,支持的外设(硬盘、I/O插槽等)更多。且服务器的可用性、可靠性更高,在图形处理方面性能较差。

PC服务器与小型机的区别:

  • 两者采用了不同的体系架构
  • PC服务器具有良好的工业标准
  • PC服务器较高的性能价格比
  • PC服务器良好的易用性,降低企业整体TCO

PC服务器采用CISC(复杂指令集)架构,小型机采用RISC(精简指令集)架构,在英文里这两位都叫Server(服务器),小型机是国内的习惯称呼。

PC服务器主要指基于Intel处理器的架构,是一个通用开放的系统。而不同品牌的小型机架构大不相同,使用RISC、MIPS处理器,像美国Sun、日本Fujitsu等公司的小型机是基于SPARC处理器架构,而美国HP公司的则是基于PA-RISC架构,Compaq公司是Alpha架构,IBM和SGI等的也都各不相同;I/O总线也不相同,Fujitsu是PCI,Sun是SBUS,等等,这就意味着各公司小型机机器上的插卡,如网卡、显示卡、SCSI卡等可能也是专用的;操作系统一般是基于Unix的,像Sun、Fujitsu是用Sun Solaris,HP是用HP-Unix,IBM是AIX,等等,所以小型机是封闭专用的计算机系统。

使用小型机的用户一般是看中Unix操作系统的安全性、可靠性和专用服务器的高速运算能力,虽然小型机的价格是PC服务器的好几倍。

PC服务器性能评价体系

  • 可管理性(manageability)
  • 可用性(availability)
  • 可扩展性(scalability)
  • 安全性(security)
  • 可靠性(reliability)

选择PC服务器通常需要考虑以下几方面的性能指标:可管理性、可用性、可扩展性、安全性以及可靠性。

(1) 服务器的可靠性是由服务器可提供的持续工作非故障时间来体现。故障时间越少,服务器的可靠性越高。如果用户利用服务器来实现文件共享和打印功能, 用户只要求服务器在工作时间内不出现停机故障即可,而不要求服务器24×7×365无故障运转,这样PC服务器中的低端产品就完全可以胜任。对于银行、电信、航空之类的关键业务,即便是短暂的系统故障,也会造成难以挽回的经济损失。可以说,可靠性是服务器的灵魂,其性能和质量直接关系到整个网络系统的可靠性。所以,用户在选购服务器时必须把服务器的可靠性放在首位。

(2)服务器的可管理性是PC服务器的标准性能,也是PC服务器优于Unix服务器的重要方面。Windows 服务器产品不但工作界面与Windows其他操作系统保持一致,而且还与各类基于Windows系统的应用软件兼容。这些都为PC服务器在可管理性方面提供了极大方便。同时PC服务器还为系统提供了大量的管理工具软件,特别是安装软件为管理员安装服务器或扩容(增加硬盘、内存等)服务器提供了方便。

(3) 关键的企业应用都追求高可用性服务器,希望系统24×7×365不停机、无故障运行。有些服务器厂商采用服务器全年停机时间占全年工作时间的百分比来描述服务器的可用性。一般来说,服务器的可用性是指在一段时间内服务器可供用户正常使用的时间的百分比。服务器的故障处理技术越成熟,为用户提供的可用性就越高。提高服务器可用性有两个方式:减少硬件的平均故障间隔时间和利用专用功能机制。该机制可以在出现故障时自动执行系统或部件切换以避免或减少意外停机。然而不管采用哪种方式,提高可用性都离不开系统或部件冗余,当然这也提高了系统成本。

(4)服务器的可扩展性是PC服务器的重要性能之一。由于工作站或客户的数量增加是随机的,为了保持服务器工作的稳定性和安全性,用户必须充分考虑服务器的可扩展性。首先,在机架上要有为硬盘和电源的增加留有充分余地; 其次,主机板上的插槽不但种类齐全,而且有一定数量。

(5)安全性是网络的生命,而且PC服务器的安全就是网络的安全。为了提高服务器的安全性,服务器部件冗余就显得非常重要。因为服务器部件冗余是消除系统错误、保证系统安全和维护系统稳定的有效方法,所以冗余是衡量服务器安全性的重要标准。某些服务器在电源、网卡、SCSI卡、硬盘、PCI通道都实现设备完全冗余,同时还支持PCI网卡的自动切换,大大优化了服务器的安全性能。当然,设备部件冗余需要两套完全相同的部件,这也大大提高了系统的造价。

以上几点是所有用户在选购PC服务器时需要重点考虑的几个方面。此外,品牌、价格、服务、厂商实力等因素也是用户需要重点加以考虑的因素。一个有态度的优质教程集聚地

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