面向Internet应用的服务器(1)

面向Internet应用的服务器“服务器服务于Internet”报告会倪光南1999年7月6日2计算模式的演变（计算机发展的三个时期）•以主机为中心（大型机、小型机时期）–60年代-70年代•以PC为中心（PC/服务器时期）–80年代-90年代中•以网络为中心（Internet时期）–90年代中开始3以主机为中心：许多人共用一台主机数据和计算能力集中在主机4以PC为中心：一个人用一台PC数据和计算能力集中在PC或LAN上的服务器5以Internet为中心：一个人用许多信息家电取得服务数据和计算能力分布在网上Internet6Internet潮流——各公司的对策•90年代中期开始：–IBM提出“NetworkCentricComputing”并将服务作为业务主方向–Sun推出面向网络的Java技术–Oracle提出NC（网络计算机）–Netscape推出浏览器–Yahoo、Amazon等大批.COM公司涌现7Internet潮流——微软的对策•有Wintel既得利益，对Internet反应迟缓•依靠OS的垄断在浏览器竞争中后来居上•最近提出了“.Net”策略（NGWS）–基于XML的交互式应用软件存储在Internet上（“inthecloud”）–用户通过PC和各种信息家电取得服务–作为下一代Internet的应用平台，包括开发工具（VisualStudio.Net）、新的用户界面（.NetUserExperience）模块服务（building-blockservices），如身份验证等等8Internet潮流——微软的对策（续）•仍突出PC作用，与IBM、Sun、Oracle等公司提出的瘦客户机或NC的概念不同•含有宣传成分，表明公司的各部分都需集成在一起而不应被拆散•在开发效率、开放性、经济性等等方面还都不明确•是否成功需要时间来回答9电子服务（e-Services）•Internet的发展产生了电子服务的概念–例如：e-Business、e-Commerce、e-...–可通过PC或信息家电从Internet取得服务–在这些设备上不必安装复杂的软件–应用软件将主要在服务器上–软件将不以产品形式而以服务形式出现–硬件和软件的复杂性从PC移到服务器上10Internet时代服务器的地位•为了提供各种服务，要求服务器：–有强大的处理功能–存储海量信息–拥有各种应用程序–高可靠性–保障信息安全–支持各种信息设备–...11选择服务器的因素•按应用需求：–所提供服务的类型、规模–可伸缩性–可靠性、可用性–易管理、好用性–经济性–安全性–兼容性、历史继承性–品牌、服务支持–…12选择服务器的因素（续）•按OS：Unix、NT（W2000）、Linux、...•按CPU结构：Intel、非Intel•按品牌：Sun、IBM、HP、Compaq、…•按体系结构：单CPU、SMP、NUMA、Cluster、MPP、…•按功能：超级服务器、大型服务器、PC服务器、...13服务器OS市场变化0510152025303540%WindowsNTLinuxNetwareUnix其他1998199914主要的服务器OS比较类型适用场合主要优点主要缺点Unix（Solaris、AIX、Irix等等）大型、重要应用高可靠性价格高、不开放WindowsNT、2000一般应用应用软件多价格较高、不开放LinuxInternet相关应用低价、开放、可靠不能适应大型应用15Unix服务器•CPU基本上是非Intel结构•历史悠久有传统市场，特别是高档市场•性能高于运行NT的Intel服务器•可靠性最好•少数供应商，品牌好、技术支持好•有大型应用系统支持•价格高16NT服务器•CPU基本上是Intel结构•目前市场份额最大，特别是在中低档市场•可靠性不够（Windows2000的可靠性还有待于时间检验)•支持服务取决于厂商（供应商多）•有大量应用系统支持•价格中等•安全性有争议17Linux服务器•CPU多样化，Intel最普遍•不需付版权费、价格最低•市场份额上升最快•可靠性好•已得到全球大公司的支持•已有很多应用软件，特别是在Internet相关应用中已居领先地位18Linux服务器（续）•源码开放可以自主发展，并有利于改进安全性（GartnerGroup认为,到2002年上半年Linux将比传统的商用Unix更安全）•发展快：–一些大公司将商用Unix软件源码开放给Linux，如IBM已将日志系统开放–HP、RedHat、SGI、Sun等等协同将Linux移植到Intel未来64位CPU上（Itanium），将有可能领先于64位的Windows200019Linux服务器（续二）•SMP支持不够，Linux2.2最多支持4个CPU,但今后Linux2.4将可支持16个以至更多的CPU•能处理的存储器容量不大于2GB（WindowsNT：4GB，Irix：128GB）•还缺乏高可用性、日志系统等等支持•还不能证明能适应大企业的需要•需继续推进软件开发和服务支持20推广Linux的理由Windows95/98/NT/2000Linux依赖微软自主发展巨额版权费节省版权费与微软的不平等竞争和其他公司的平等竞争安全有隐患安全可改进助长垄断摆脱垄断21Linux有利于发展自主硬件平台•Intel结构CPU依靠Windows垄断了PC硬件平台•微软不提供源码就不可能在Windows上发展新的硬件平台•Linux开放源码使其便于移植到新的硬件平台•任何新的硬件平台能运行Linux就能获得大量应用软件支持•开放源码不但有利于软件发展而且有利于自主硬件平台的发展22提供服务的两种方式•采用单个高档的通用服务器–用一个服务器提供数据库、电子商务、文件和打印服务器等等所有服务•采用许多低档服务器的联合–用多个专用服务器（Serverappliance）–每个服务器是单功能、“即插即用”式的服务器，提供单项服务•两者可以结合23通用服务器•需要采用高性能硬件来满足提供多项服务的要求•可采用专门软件保证多个服务互不影响–例：VMware的软件，允许在一个服务器上运行多个操作系统（Windows和Linux），某个用户对于其他用户的网站作出误动作或攻击，不会使整个服务器崩溃24专用服务器•一个服务器只提供单项服务•易于设置和管理，可针对特定的应用进行优化•简单、可靠、便宜•通过增加服务器个数就可以进行扩展•适合用Linux•问题：如管理工具不好反而有可能增加管理的工作量•实例：–TaskSmart：Internetcaching服务器（Novellcaching+简化的Netware5内核）–RawIron数据库专用服务器(Oracle8i+简化的Solaris内核)25高性能服务器几种常用技术•SMP（SymmetricMultipleProcessing）：共享存储全对称多处理器技术•NUMA（NonUniformMemoryAccess）：非一致访问分布共享存储技术•Cluster：机群技术•各种技术可相互融合26SMP•共享存储全对称多处理器技术•采用总线结构的紧耦合多处理器系统•各处理器完全对称，拥有各自的Cache•通过总线监听实现Cache一致性•操作系统支持细粒度、锁定等等•Linux的SMP支持–CPU种类：x86、Sparc、PowerPC、Alpha–Linux2.4将可支持16个或更多的CPU–对处理器繁忙任务效果大，对I/O繁忙任务效果小27SMP结构，各CPU共享所有资源CPUCPUMEMMEM系统总线I/O总线盘盘总线桥28MPP结构与SMP相反，各CPU不共享任何资源2930Intel440GX+服务器主板（2个Xeon的SMP系统)31NUMA•非一致访问分布共享存储技术•由若干通过高速专用网络连接起来的独立节点构成的系统•各个节点可以是单个CPU或是SMP系统•Cache一致性可有多种解决方案•需要操作系统和特殊软件的支持•实例：Sequent的NUMA服务器可扩展到64个IntelCPU，今后将扩展到256个32由三个SMP模块（每个有4个CPU）构成的NUMA系统节点（Sequent）33Cluster•机群技术•由若干完整的计算机互联组成一个统一的计算机系统•计算机和高速互联硬件可以采用现成硬件或特殊硬件•需要特殊软件支持–例如CMS（ClusterManagementSoftware）、CCS（ClusterComputingEnvironments）等等•可实现单一系统映像，即操作控制、IP登录点、文件结构、存储空间、I/O空间、作业管理系统等等的单一化•可经济地构成超级服务器、高可用性服务器等等34用机群技术构成的虚拟服务器（机群各节点用LAN/WAN联接）35服务器软件的新发展•应用服务器（ApplicationServer）–介于浏览器（在客户机上）与后端的数据库、应用系统之间的软件，决定了一个商业系统的行为–实现传统客户/服务器模式中所包含的应用逻辑和联接关系，但把这些功能从复杂的客户机上移到了中间层的应用服务器上–有利于采用瘦客户机或NC（网络计算机）36瘦客户机或NC的优点•成本比PC低得多、操作简便•硬件和软件都不需经常更新，降低费用，简化维护•不易感受病毒或遭受黑客攻击•没有机械运转部件，可靠性高•应用集中在服务器上，安全性好、易于管理•不必采用Wintel结构，有利于发展自主的硬件和软件技术