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有關服務器知識詳細介紹

日期:2006-08-18 14:08:17 點擊: 來自:im286.com 作者:

一、服務器的主要性能特點

  服務器英文名稱為“Server”,指的是在網絡環境中為客戶機(Client)提供各種服務的、特殊的專用計算機。在網絡中,服務器承擔著數據的存儲、轉發、發布等關鍵任務,是各類基于客戶機/服務器(C/S)模式網絡中不可或缺的重要組成部分。其實對于服務器硬件并沒有一定硬性的規定,特別是在中、小型企業,它們的服務器可能就是一臺性能較好的PC機,不同的只是其中安裝了專門的服務器操作系統,所以使得這樣一臺PC機就擔當了服務器的角色,俗稱PC服務器,由它來完成各種所需的服務器任務。當然由于PC機與專門的服務器在性能方面差距較遠,所以可以想象由PC機擔當的服務器無論是在網絡連接性能,還是在穩定性等其它各方面都不能承擔高負荷任務,只能適用于小型,且任務簡單的網絡。本文及后面各篇所介紹的不是這種PC服務器,而是各種專門的服務器。

  不過,話又說回來,服務器說到底其實也是一種計算機,它也是由PC機發展過來的。在早期網絡不是很普及的時候,并沒有服務器這個名稱,當時在整個計算機領域只有大型計算機和微型計算機兩大類。只不過隨著網絡,特別是局域網的發展和普及,“服務器”這個中間層次的計算機開始得到業界的接受,并隨著網絡的普及和發展不斷得到發展。盡管如此,服務器與我們普通所見的計算機又不完全一樣,要不然,在我國這么多服務器廠商中竟然還沒有幾家能真正生產中、高檔服務器,就連全球也只有像IBM、HP、SUN等那么少數幾家有這個實力,DELL也只能生產一些中低檔服務器,那都是因為服務器的特殊性要求所致,這就是服務器的四大主要特性(通常稱之為“四性”)。雖然服務器也與PC機一樣是諸如主板、CPU、內存、硬盤等組成,但這些硬件均不是普通PC機所用的,都是專門開發,用于服務器環境的,盡管外觀上基本類似。也正因如此,服務器的價格通常非常高,中檔的服務器都在幾萬元左右,高檔的達幾十、上百萬。當然,目前我們也見到了許多標價僅幾千元的名牌服務器,如DELL和HP都有這樣的服務器。但這些服務器都屬于入門級的服務器檔次,在性能方面僅相當于一臺高性能PC機,可以稱之為“PC服務器”,這是為了滿足一些小型企業對專用服務器的需求而開發的。正因如此,這些服務器也只具有很少部分服務器性能。

  隨著PC計算機技術的不斷發展,服務器和PC技術之間出現了一些反常現象,原來一直以來都是PC技術落后服務器技術,PC機的許多技術都是從服務器中移植過來,但現在發生了一些改變。因為PC機中許多性能都得到了極大的提高,如CPU高主頻、800MHz總線頻率、SATA串行磁盤接口、PCI-Express接口和超線程技術等,這些新技術對于服務器來說同樣是從未有過的,而且其相應性能要好于服務器原有對應性能,所以這些技術也很快在當前最新的服務器中得到廣泛應用。當然,服務器仍還有許多其先進的特殊性能。

  作為一臺服務器首先要求的是它必須可靠,即“可用性”。因為服務器所面對的是整個網絡的用戶,而不是本機登錄用戶,只要網絡中有用戶,服務器就不能斷。在一些特殊應用領域,即使沒用戶使用有些服務器也得不間斷地工作,因為它必須持續地為用戶提供連接服務,而不管是在上班,還是下班,也不管是工作日,還是休息、節假日,這就是為什么服務器首先必須要求具備極高的穩定性能的根本原因。一般來說專門的服務器都需要7X24小時不間斷工作,特別是像一些大型的網絡服務器,如大公司所用服務器、網站服務器以及提供公眾服務器的Web服務器等。這些服務器也許真正工作開機的次數只有一次,那就是它剛買回來全面安裝配置好后投入正式使用的那一次,一直到它徹底報廢。如果動不動出毛病,這樣的網絡能保持長久正常運作嗎?這可算是服務器的最關鍵性能,也是作為能擔當服務器角色的前提,哪怕是一臺PC機。
還有,服務器要為這么多用戶提供服務,沒有高的連接和運算性能是無法承受的,這就是指的服務器“可利用性”。我們平時一人用一臺機都老是覺得慢,如果服務器也像我們平常所用的PC一樣,那這么多用戶請求又如何能及時得到計算機的響應和完成呢?所以服務器在性能和速度方面也是與普通PC機有很大區別的。為了實現高速,一般服務器是通過采用對稱多處理器安裝、插入大量的高速內存等方面來保證,這樣也就決定服務器在硬件配置方面也與普通的計算機有著本質的區別。它的主板上可以同時安裝幾個甚至幾十、上百個(如SUN的FIRE 15K可以支持到106個CPU)服務器專用CPU。這些CPU與普通PC機中的CPU是完全一樣。我們知道普通CPU最重要的參數是主頻,主頻越高,運算速度越快,但在服務器CPU中卻遠不是這樣的,通常服務器CPU的主頻比較低,如現在Intel的服務器CPU主頻通常在P4 2.0GHz左右,遠低于PC機CPU快3.6GHz的主頻,其它品牌的服務器CPU主頻則更低了,但這些服務器CPU都具有非常好的運算性能。一則CPU主頻越高,工作時所散發的熱量就越高,給服務器帶來最大的不穩定因素;另一方面,服務器運算性能的提高,不僅通過主頻的提高來達到的,而是通常在其它參數方面加強得到的,而且多數中、高檔服務器還可通過對稱多處理器系統來大幅提高服務器的整體運算性能,根本沒必要在單個CPU中通過主頻的提高來提高運算性能。在CPU配置方面還要注意的一點就是,服務器的CPU個數一定是雙數,即所謂的“對稱多處理器系統”。在內存方面的配置也一樣,無論是在內存容量,還是性能、技術等方面都與普通PC機所用內存有根本的區別,具體將在本教程后續篇中詳細介紹。

  另外,服務器還須具有一定的“可擴展性”,那是因為網絡不可能長久不變,如果沒有一定的可擴展性,當用戶一增多,就不能勝任的話,一臺幾萬,甚至幾十萬的服務器如果在短時間內就要遭到淘汰的話,這是許多企業都無法隨的。為了保持高的可擴展性,通常需要在服務器上具備一定的可擴展空間和冗余件(如磁盤矩陣位、PCI和內存條插槽位等)。當然在硬件方面的配置遠不止這些,具體我們將在后面的篇中具體介紹。

  在服務器的主要特點方面,還有一個重要方面,那就是服務器必須具備一定的自動報警,并配有相應的冗余、備份、在線診斷和恢復系統,以備出現故障時及時恢復服務器的運作,那“可管理性”。雖然我們說服務器需要不間斷持續工作,但再好的產品都有可能出現故障的一天,拿人們常說的一句話來說就是:不是不知道它可能壞,而是不知道它何時壞。服務器雖然在穩定性方面有足夠的保障,但一旦出現故障的話怎么辦,如果像我們平時所用的計算機一樣停下進行維修,對于一個大型的服務器來說是不可能的事,這樣就很可能造成整個網絡的癱瘓,所帶的損失是無法用金錢來衡量的。服務器生產廠商為了解決這一難題提出了許多新的技術,如冗余技術、系統備份、在線診斷技術、故障預報警技術、內存查糾錯技術、熱插撥技術和遠程診斷技術等,使絕大多數故障能夠在不停機的情況得到及時修復。

  以上介紹的服務器“四性”,“可擴展性、可用性、可管理性和可利用性”,也即我們經常所見的服務器“SUMA”。具體這“四性”非常復雜,我們將在后面篇中具體介紹。

  二、服務器的主要外觀特點

  上面介紹了服務器在性能方面的主要特點,這些性能對于一個剛剛接觸服務器的讀者朋友來說也只能是囫圇吞棗,根本還摸不清是怎么回事。這并不奇怪,因為服務器這個計算機網絡中技術最為復雜的網絡產品,不可能通過上面幾段簡單的文字就能說得清楚,講得明白。況且上面說的這些服務器主要特點,對于許多讀者來說根本不容易接觸到,服務器有沒有一些比較容易理解的外在表現呢?有,而且還非常明顯。下面從外觀上介紹服務器的一些主要特點,以使各位對服務器有一個更加鮮明的感性認識,非常便于理解。以下就是服務器幾個外觀特點:

1、機箱大

  從外觀結構上看,服務器的機箱一般比較大,有的雖然外觀上看似與普通PC機差不多,實際上還是要大些,哪怕是入門級的PC服務器,如圖1左圖所示的是DELL PowerEdge 400SC入門級服務器(目前價格僅5808元)。對于一些中高檔的專業服務器,機箱的差別就更大了,有的還是一個高高的柜子式的機柜,如圖1右圖所示的是IBM RS/6000系列的S80型號高檔服務器。
當然,服務器的機箱大不是為了誤導消費者,它有大的理由。一方面是由于服務器需要安裝、連接的設備多,需占用較大空間,同時還要準備一些備用設備安置位,如磁帶機、磁盤陣列、多PCI或PCI-X插卡等,也需要占用空間。服務器通常要與許多設備進行連接,如在服務器主板或專用板卡中要插上許多適配器卡,有的還要安裝幾個可熱插撥的硬盤和電源(俗稱“冗余電源”),一般還安裝有供系統備份和恢復用的磁帶機。另外,由于安裝、連接的設備多,工作時發熱量也非常大,必須有足夠的空間來散熱,以確保服務器能長時間穩定工作。以上這些都決定了服務器的機箱架構就必須要比普通PC機要大,即便是一些媒體所說的DIY PC服務器,為了保證服務器長期穩定工作,也必須加大機箱,在選購或配置PC服務器時一定要注意。

  當然以上所說的機箱大,只是針對綜合型塔式服務器而言的。隨著近幾年服務器應用的細化,各大服務器廠商針對各種具體應用推出了專門的功能型服務器,如一些針對空間密集型環境應用推出的服務器產品向機架式服務器,刀片式服務器等在占用空間方面做了特別的優化,大大減小了機箱所占空間。如圖2所示的就是一款刀片式機架功能服務器。

2、硬盤、內存容量大

  這一點也很容易理解,服務器要面對眾多的用戶,接受所有用戶的請求,而且還必須安裝、保存許多大容量的服務器專用系統、軟件,以及其它一些數據庫文件,這都要求服務器的硬盤容量要足夠大。以前因為硬盤容量比較小(早期的才幾百兆),所以通常采取磁盤矩陣,在服務器的磁盤架上并列安裝許多磁盤,雖然這不僅是用于提高整個服務器磁盤容量,但這在當時提高磁盤容量也是主要目的之一。目前的硬盤容量有了非常大提高,最高的已有200GB以上,所以目前一般的中小企業網絡服務器,在容量上只需一塊硬盤就足夠了,采用磁盤矩陣的主要目的是為了提高磁盤存取性能和安全恢復。當然對于大型的網絡服務器,如一些門戶網站服務器,其磁盤容量在目前來說仍不可能由一塊硬盤來滿足,因為這種服務器通常所需的磁盤容量都在TB級(1TB=1000GB)的,這時也可能采用多塊磁盤,或者磁盤矩陣。而且還要注意的是,為了提高磁盤的存取速度,服務器硬盤通常采用SCSI接口,并且轉速在10000ppm以上的快速硬盤。

  在內存容量方面主要是考慮到服務器的用戶訪問速度要求,我們知道內存在很大程度上決定了系統的運行速度,服務器網絡越大、越復雜、數據流量越高,內存的需求就越多。現在一般中小企業服務器都在1GB以上,一些高檔的服務器可以支持到上TB的內存容量。當然服務器在內存方面的要求遠不止容量方面,在內存存取速度和糾錯性能方面都有特殊要求,這些也將在后面具體介紹。
3、主板大

  一般來說服務器主板要比PC機主板大許多,這主要是因為在它之中要安裝比PC機多許多的組件,如更多的PCI(5條以上)、PCI-X、內存插槽(4條以上),還可能有多個CPU插座。如圖3所示的是華碩的一款i875P芯片組的雙CPU插座服務器主板,如果是支持4路或者8路以上CPU的主板則更大了。有的為了節省主板的空間,把部分比較集中的功能件用另外一塊單獨的板卡提供,如有的服務器就把所有PCI或PCI-X插槽集中在一塊板中旋轉在機箱外面單獨一個盒子中,然后通過一條數據電纜與主板進行連接。

  當然這也是針對常見的綜合類服務器而言,對于像刀片功能服務器,其主板也可能是不大的,這一點要注意,它并不是絕對的。

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