服务器基础知识

IBMeServerx系列服务器基础知识和低端产品介绍IBMSystemsandTechnologyGroup服务器基础知识–什么是服务器服务器是高性能的计算机在网络上为客户端提供服务；实现数据共享；服务器基础知识–什么是服务器Internet打印服务器办公用机内部系统邮件系统内部信息系统……服务器基础知识–PC服务器与PC的区别处理能力强I/O性能强管理能力强可靠性，安全性强扩展能力强行业标准客户远见技术领先地位IBM提供使命关键型特征灵活性随扩展而付费RangeofOSs投资protection集成的andexternalstorage性能Top性能Memory可扩展性FasterinterconnectsExternal应用程序可扩展性——实现企业优势tendedDesignArchitecture使命关键型信心控制成本投资保护灵活性内部可扩展性32/64位性能选择模块化服务器和存储解决方案OS选择可管理性直观的警报远程管理快速可维护性快速部署管理工具可用性集成的RAID内存镜像和在线备用RedHS部件校验矢量冷却性能64位扩展增强的内存扩展更快的I/O群集解决方案tendedDesignArchitecture使命关键型特性服务器基础知识–服务器技术要素SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术服务器基础知识–服务器技术要素SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术服务器基础知识–SMP技术SMP技术即对称多处理器技术。在一台计算机上汇集了一组CPU，共享内存及总线结构，处理任务队列对称地分布在多个CPU上。IntelPentiumIIIXeon处理器IntelPentiumIII处理器FC-PGAHarmonicmeanofTotalTPSScores0.000200.000400.000600.000800.0001000.0001200.0001400.0001600.000sys_1sys_2sys_3sys_4sys_5sys_6sys_7sys_8sys_9sys_10sys_11sys_12sys_13sys_14sys_15sys_16sys_17sys_18sys_20866X1866X21GX11GX2单一CPU升高主频，对系统性能提升不如使用原主频双CPU1颗866MHzCPU1颗1GCPU2颗866MHzCPU服务器基础知识–SMP技术CPU数量影响服务器性能MSExchangeOn420002004006008001000KBPS0.01.02.03.04.05.0Time(Sec.)Pentium®IIIXeon™Processor1P4PPentium®IIIXeon™Processor吞吐量(Higherisbetter)平均响应时间(Lowerisbetter)2P73%54%1P4P2P84%156%多个CPU显著提高了性能！（现在与将来）服务器基础知识–SMP技术什么是EM64T技术•EM64T允许客户以32位或64位扩展模式运行与Intel兼容的软件。•64位扩展是在32-bit处理器基础上，增加对64-bit处理器具备的海量内存支持•EM64T支持64位扩展，从而允许应用程序使用系统中更多的内存和800MHzFSB的信息访问速度。•新型Intel64位扩展为应用程序提供更高的工作效率、性能和可靠性，从而可以充分利用64位扩展。服务器基础知识–服务器技术要素SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术什么是DDR2内存•作为DDR内存新一代技术革新的产物，DDR2内存具有更高速，更大带宽，更低电耗以及更好的散热性能等特点。DDR2与DDR的比较DDR400的局限性详见下表：DDR400局限性影响平台原因高能耗笔记本服务器-降低笔记本电池寿命-影响服务器内存容量产生高热量所有-过多热量导致出现可靠性问题-需要更多的主动降温措施内存负载服务器-支持超过2dual-rank*DDR333/400DIMMsperchannel可靠性降低无法迭加内存芯片服务器-与迭加的2x512Mb相比，使用1GBDRAM芯片的大容量模组非常昂贵；400MHzDDR芯片不能象DDR266/200芯片那样被迭加.400MHz限制所有-超过400MHz的DDR芯片产量太低DDR2可以克服DDR的一些缺点：DDR2与DDR的比较DDR400的局限性详见下表：DDR2可以克服DDR的一些缺点：特性DDRDDR2DDR2优势内存芯片封装TSOP与BGA只采用FBGA高速，散热性能提高ODT在主板内存信号终止在每一个芯片在每一个芯片上终止内存信号来增强内存质量与完整性。电压2.5Volts1.8Volts更低的能耗与热耗内存芯片规格128Mb-1Gb256Mb-4Gb1Gbchip-2GBDIMM(nochipstacking)4Gbchip-8GBDIMM(nochipstacking)速度(MHz)200,266,333,400400,533,667速度限制提高到400MHz以上模组带宽高达6.4GB/s(双通道)高达10.6GB/s(双通道)更高的内存性能服务器基础知识–服务器技术要素SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术服务器基础知识–硬盘接口技术常见硬盘接口技术：IDE(Intergradeddriveelectronics)，现在PC机使用的主流硬盘接口。SCSI接口即小型计算机系统接口(SmallComputerSystemInterface)，它定义了一种输入/输出(Input/Output)总线和逻辑接口，主要目标是提供一种设备独立的机制用来连接主机和访问设备。具备独立与硬件设备的智能化接口，减轻CPU负担多个I/O并行操作，设备传输速度快可连接的外设数量多，扩展能力强驱动器分类•台式机类–专门针对约10%占空比*的低使用情况而设计–运行时间一般假定为每天8小时–保修期一般为1年•企业类–专门针对大于70%占空比的极高使用情况而设计–运行时间为每天24小时–保修期一般为1年•“新型”-Nearline–专门针对约20-30%占空比的低使用情况而设计–运行时间为每天24小时–保修期一般为1年*此处定义的占空比是驱动器搜索、读取或写入数据的审计百分比IDE/SATAFC/SCSISATA为什么选择FC/SCSI驱动器•高性能–数据时间•转速高达15,000RPM，3-4毫秒的超短搜索时间，约3X的ATA驱动器速度–快速接口速度•FC目前具有每秒200MB的速度，预计到2005年将达到400MB/sec。•SCSI的速度高达320MBPs，结合SAS后将扩展到3Gbps。–强大的命令集•通过覆盖命令处理和减少必须通过主机路由的流量，SCSI协议命令和队列算法有助于提高性能。•高可靠性–在高读／写密集型环境中MTBF可达120万小时。•自通过驱动器供应商购买之日起，SCSI/FC磁盘保修期为5年–经测试，工作负载占空比通常为80-100%–强健性——卓越的伺服系统和机械设计有助于最大程度减少因内部／外部振动而导致的I/O性能降低和错误率何谓-串行附加SCSI–SAS•并行SCSI接口（磁盘接口）的替代／发展使用结合了光纤通道格式的并行SCSI命令，可与串行ATA的物理特性相兼容将用于2.5”和3.5”驱动器企业10KRPM与15KRPM驱动器，传输速度高达3Gb/sec将利用扩展器（低成本交换机）最初由服务器厂商推动（即惠普、IBM）•预计与2005年上半年提供的产品目前预计，未来子系统将配有可在同一存储设备（但不是PATA）中支持SAS和SATA的背板340IOPS280IOPS88IOPS(SLED)I/O速率（高达）36与73GB73与146GB250GB物理容量15,000RPM10,000RPM7,200RPM转速5.6ms7.7ms~13ms平均数据时间（传输时间+搜索时间）72MB/s68MB/s12MB/s最大恒定传输速率－写入（高达）75MB/sSeagateCheetah15K.315KSCSI/FCSeagateCheetah10K.6MaxtorMaXLinePlusII驱动器示例59MB/sSATA69MB/s最大恒定传输速率－读取（高达）10KSCSI/FC驱动器对比–机制服务器基础知识–服务器技术要素SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术服务器基础知识–热插拔技术热插拔技术又称为热交换技术（HotSwap），允许在不关机的状态下更换故障热插拔设备。常见的热插拔设备：硬盘，电源，PCI设备，风扇等。热插拔风扇热插拔电源热插拔PCI热插拔硬盘服务器基础知识–热插拔技术服务器基础知识–热插拔技术服务器基础知识–服务器技术要素SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术服务器基础知识–RAID技术RAID技术也就是廉价冗余磁盘阵列，利用磁盘分段、高速缓存等技术提高磁盘存取速度，同时通过磁盘镜像、数据冗作提供数据备份。提高计算机的I/O性能提供对数据的冗余保存，实现了硬盘数据的高可靠性提高了单一硬盘容量=服务器基础知识–RAID技术RAID技术的硬件实现及级别分类无硬件RAID配置主板集成SCSI接口SCSI硬盘有硬件RAID配置SCSI硬盘RAID卡RAID0RAID1RAID0+1RAID5服务器基础知识–RAID技术RAID0：数据以分段（1K-8MByte）的方式放在磁盘阵列中，没有校验数据。A0A1A2A3A4A5A6A74N-24N-14N4N-3............磁盘0磁盘2磁盘3RAID0使磁盘输出入有最高的效率,但没有容错能力。同一通道4个1GB的硬盘做RAID0的效率是1个4GB硬盘的3-3.5倍；磁盘1服务器基础知识–RAID技术RAID1：A0A0A1A1NN......磁盘0磁盘1RAID1使磁盘读取的效率增加，但写入的效率降低，通过数据直接备份具有容错能力。磁盘镜像的技术。服务器基础知识–RAID技术RAID0+1：对RAID0作磁盘镜像的技术。A0A1A0A1A2A3A2A34N4N-14N4N-1............磁盘0磁盘1磁盘2磁盘3RAID0+1具有最好的容错能力，总体效率是除RAID0外最好的。但硬盘（SCSIID）的使用效率最低。服务器基础知识–RAID技术RAID5：RAID5将校验数据以循环的方式放在每一个磁盘中A1A2A4A5A64N-24N-14N-3............磁盘0磁盘1磁盘2磁盘3P1A74N...磁盘4RAID5校验值分散在各个盘的不同位置，相当程度的分散了负载，故有较好的性能，尤其是对小型数据。RAID5适用于银行和股市的联机交易系统（OLTP）。P1A0P2PNA3服务器基础知识–IDERAID技术IDERAIDRAID0RAID1RAID0+1捆绑方式提供基本RAID功能价格低廉服务器基础知识–服务器技术要素SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术服务器基础知识–机箱外型技术塔式服务器服务器基础知识–机箱外型技术机架式服务器1U=1.75英寸或4.445厘米服务器基础知识–服务器技术要素SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术服务器基础知识–操作系统技术MicrosoftWindowsNTServer4.0中/英文MicrosoftWindows2003中/英文SCOOpenServer5.0.7SCOUnixWare7.1.4RedHatTurboLinuxServer8