计算机网络系统集成 (9).ppt
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1、第10章 服务器 第第10章章 服务器服务器10.1 服务器的相关知识服务器的相关知识10.2 服务器的配置服务器的配置10.3 服务器的选购服务器的选购10.4 本章小结本章小结第10章 服务器 10.1 服务器的相关知识服务器的相关知识 10.1.1服务器的基础知识10.1.2服务器的主要功能10.1.3服务器的分类10.1.4服务器的主要技术第10章 服务器 10.1.1 服务器的基础知识服务器的基础知识服务器(Server)是网络的核心硬件之一,是在网络环境中为工作站(WorkStation)或客户机(Client)提供各种网络服务的特殊计算机。一般的网络中(对等网除外),都至少有一台
2、机器充当服务器,负责网络内数据的管理、存储、转发等业务,特别是在C/S(即客户机/服务器)模式下,服务器更是不可缺少的。从服务器的概念可以看出,服务器也是计算机的一种,只不过它是为其他计算机提供服务的特殊计算机,而且具有区别于一般计算机的独有特性。第10章 服务器 10.1.1 服务器的基础知识服务器的基础知识充当服务器角色的计算机有两种:PC服务器专用服务器第10章 服务器 PC服务器PC服务器通常是用一台高性能的品牌PC来充当,在上面装上网络操作系统和网络应用程序,其价格低廉,通常被用在一些中小型企业,或对网络数据的安全要求不是很高的场合,如网吧、学校的机房、培训机构等,他们的业务较少,任
3、务较单一,不需要服务器长时间开机,也没有大量的数据需要存储和管理。由于PC服务器的性能不是很好,处理能力也较弱,在安全性、稳定性、可靠性等方面都无法与专用服务器相比,因而,在一些重要的领域,如银行、债券、保险、海关、军事、公安、网站等重要领域,通常不用PC作为服务器,而采用稳定、可靠、功能强大的专用服务器。本章所介绍的服务器,主要指专用服务器。第10章 服务器 专用服务器对于专用服务器,也是由PC机发展过渡而来的。在网络尚未普及的时候,并没有服务器这种产品,当时在整个计算机领域只有大型计算机和微型计算机两大类。随着网络的不断发展,共享数据、大数据量通信、用户的管理、文件和资源的管理等都要求有一
4、种功能强大、快速、稳定、安全的高性能计算机来完成这一重要任务,于是,服务器应运而生,并随着计算机技术的发展而不断更新换代。第10章 服务器 10.1.1 服务器的基础知识服务器的基础知识服务器虽然是从PC发展而来,但是,在技术上,它与PC还是有很大差别的,它的工艺要复杂得多,生产难度也较大,目前在计算机生产厂家中,只有很少厂家有能力生产中、高档服务器,这主要是因为服务器对机器性能以及各项技术指标有着特殊的要求,它所使用的主板、CPU、内存、硬盘、电源、网卡等,虽然在外观上和普通PC机所用的都差不多,但它们是为了适应服务器环境而专门开发研制的,因此,服务器的整机价格通常是很高的,动辄几万元、几十
5、万元一台。第10章 服务器 服务器的性能服务器的性能可用性(Usability)可扩展性(Scalability)可管理性(Manageability)可利用性(Availability)简称SUMA。第10章 服务器 可用性服务器所面对的是整个网络的用户,而不是本机登录用户,只要网络中有用户,服务器的工作就不能被中断。在一些特殊应用领域,即使没有用户在使用,服务器也要不间断地工作,即使节假日也是如此。比如城市街头的自动取款机,为了满足各种用户的随机取款业务,支持它访问的服务器必须时刻处于开机状态,这就是为什么服务器首先必须要求具备极高的稳定性能的根本原因。一般来说专门的服务器都需要24小时不
6、间断工作,特别是像一些大型的网络服务器,如大公司所用服务器、网站的Web服务器等。第10章 服务器 可扩展性随着计算机网络的发展、用户的增加、业务的扩大、新产品的出现,原来的配置必须适应新的环境需求,这就需要在原有的设备基础上进行功能扩展,这样,即可以保护原有的投资,又可以采用新的产品和技术以适应网络的新增需求。第10章 服务器 可管理性可管理性:即服务器必须具备自动报警功能,并配有相应的冗余、备份、在线诊断和恢复系统,当系统出现故障时,可以及时通知网络管理员,以便在第一时间排除故障,保证服务器无故障运行。服务器虽然在稳定性方面有足够的保障,但一旦出现故障,决不能像维护普通PC机那样停机维修,
7、因为这样肯定会造成整个网络的瘫痪,其损失有时是非常巨大的。服务器中通常采用冗余技术、系统备份、在线诊断技术、故障预报警技术、内存查纠错技术、热插拔技术和远程诊断技术等,可使大多数故障在不停机的情况下得到及时恢复。第10章 服务器 可利用性对于单机用户,有时也会觉得运行速度不够快,而服务器,有时要应付成千上万人同时访问,性能和速度方面必须满足一定要求。为了实现高速运行,服务器通常采用对称多处理器、插入大量的高速内存等方法,在主板上同时安装几个甚至几十个服务器专用CPU(除单CPU服务器外,多CPU的服务器其CPU个数必须是双数)。普通CPU最重要的参数是主频,主频越高,运算速度就越快。但在服务器
8、的CPU中,并不片面追求高CPU主频。一方面,CPU主频越高,工作时所散发的热量就越高,给服务器带来极大的不稳定因素;另一方面,一些中高档服务器往往通过对称多处理器系统来大幅提高服务器的整体运算性能,没必要在单个CPU中通过主频的提高来提高运算性能。在内存方面的配置也一样,无论是在内存容量,还是性能、技术等方面都与普通PC机所用的内存有根本的区别。第10章 服务器 服务器的主要外观特点服务器的主要外观特点(1)机箱大(2)硬盘、内存容量大(3)主板大(4)有冗余设备第10章 服务器 机箱大从外观结构上看,服务器的机箱一般都比普通PC机的机箱体积要大。服务器机箱之所以大,主要是由于服务器内安装的
9、设备多,占空间大,同时还要为一些备用设备预留安装位置,如磁盘阵列、多PCI或PCI-X插卡等。服务器通常要与许多设备进行连接,如在服务器主板或专用板卡中要插上许多适配器卡,有的还要安装好几个可热插拔的硬盘或冗余电源。第10章 服务器 硬盘、内存容量大服务器要面对众多的用户,接受所有用户的请求,而且还必须安装、保存许多大容量的服务器专用系统软件、数据库以及海量的共享资源等。在内存容量方面主要是考虑到服务器的用户访问速度要求,而内存在很大程度上决定了系统的运行速度,服务器网络越大、越复杂、数据流量越高,内存的需求就越多。现在一般中小型企业服务器的内存都在1GB以上,一些高档的服务器可以支持到上TB
10、的内存容量。当然服务器在内存方面的要求远不止容量方面,在内存存取速度和纠错性能方面都有特殊要求。第10章 服务器 主板大服务器的主板一般要比PC机主板大一些,这主要是因为主板上要安装更多的组件,如更多的PCI(5条以上)、PCI-X、内存插槽(4条以上),还可能有多个CPU插座、多个硬盘接口、多个电源接口等。第10章 服务器 有冗余设备在一些高档服务器内,往往会有两个电源、两个风扇,还装有一些暂时不用的网卡,还有未处于工作状态的硬盘。其实这些都是备用设备,当处于工作状态的同类设备出现故障时,备用设备可马上“顶岗”,以免造成服务器工作的中断,确保服务器的高稳定性和工作的连续性。第10章 服务器
11、10.10.1.1.2 2 服务器的主要功能服务器的主要功能服务器都有着强大的功能,但在一个有适当规模的网络中,一般不会让所有的服务功能全部集中在惟一的服务器上,因为这样,该服务器的负担太重,安全性差,速度慢,故障率也高。通常情况下,一个网络内往往装有多个服务器,每个服务器各司其职,分别完成不同的功能,这样便于维护和管理。第10章 服务器 10.10.1.1.2 2 服务器的主要功能服务器的主要功能1文件服务器2打印服务器3应用程序服务器4邮件服务器5域服务器6DNS服务器7代理服务器8流式媒体服务器第10章 服务器 文件服务器文件服务器用于管理文件访问权限、磁盘空间、共享文件和通过网络访问的
12、应用程序;监视和限制各个用户可用的磁盘空间量;指定是否在用户超过指定的磁盘空间限制时或用户超过指定的磁盘空间警告级别时(即用户接近其配额限制)记录事件;使用索引服务在本地或网络上快速、安全地搜索信息。第10章 服务器 打印服务器 打印服务器提供和管理打印机的远程访问权限,并能监视打印状态、调整打印队列,使分散的网络用户实现高速、自动地打印。第10章 服务器 应用程序服务器应用程序服务器向网络用户提供资源池(如数据库连接池和对象池等)、分布式事务管理、异步程序通讯、自动化的XMLWeb服务接口,用以访问业务对象、故障转移和应用程序运行状况检测等服务。第10章 服务器 邮件服务器邮件服务器向网络用
13、户提供电子邮件服务,使用户可以通过邮局协议3(POP3)服务管理邮件帐号,并在邮件服务器上检索、下载、存储和管理电子邮件,通过简单邮件传输协议(SMTP)组件发送邮件。第10章 服务器 域服务器域服务器用于存储目录数据;管理用户和域之间的通讯,包括用户登录过程、身份验证和目录搜索;如果配置了活动目录,还可以在活动目录中存储有关用户帐户的信息(例如,名称、密码、电话号码等),并允许相同网络上的其他已授权用户访问该信息。第10章 服务器 DNS 服务器DNS服务器即域名系统服务器,使用“用户友好名称”命名并查找网络资源;控制每个网段的名称解析,并复制对整个网络或Internet全局的更改;通过动态
14、更新DNS信息减少DNS管理;允许网络上的客户端计算机注册和解析用户友好的DNS名称;控制分布式DNS数据库的记录,并使用这些记录回答DNS客户端计算机发送的DNS查询。第10章 服务器 代理服务器 代理服务器充当Web访问代理。该服务器和Internet直接相连,通过它,网内的用户可以方便地访问Internet。第10章 服务器 流式媒体服务器 流式媒体服务器为被授权的网络用户实时地提供数字视频,其范围从低带宽、拨号 Internet 连 接 到 高 带 宽、局 域 网(LAN);向Internet或Intranet中的客户端和其他服务器提供流式数字视频。第10章 服务器 10.1.3 服务
15、器的分类服务器的分类在服务器市场上,品牌较多,型号也多种多样,服务器的功能和应用环境也不一样。大体有以下几种分类方式:1按应用层次分类2按处理器架构划分3按处理器的指令执行方式分4按用途划分5按服务器结构分6按网络操作系统分第10章 服务器 按应用层次分类主要是按照整个服务器的综合性能,以及所采用的专用技术来划分,服务器可划分为:(1)入门级服务器(2)工作组级服务器(3)部门级服务器(4)企业级服务器第10章 服务器 入门级服务器这类服务器是最基础的一类服务器,也是最低档的服务器。随着PC技术的日益提高,现在许多入门级服务器与PC机的配置差不多。第10章 服务器 工作组服务器工作组服务器是一
16、种比入门级服务器性能稍高一个层次的服务器。通常应用于一个工作组范围,可以满足中小型网络用户的数据处理、文件共享、Internet接入及简单数据库应用的需求。第10章 服务器 部门级服务器这类服务器属于中档服务器,一般都是支持双CPU以上的对称处理器结构,具备比较完全的硬件配置,如磁盘阵列、存储托架等。部门级服务器的最大特点就是,除了具有工作组服务器的全部服务器特点外,还集成了大量的监测及管理电路,具有全面的服务器管理能力,可监测温度、电压、风扇、机箱等状态参数,结合标准服务器管理软件,使管理人员及时了解服务器的工作状态。第10章 服务器 企业级服务器企业级服务器是属于高档服务器行列,它最起码要
17、采用4个以上CPU的对称处理器结构,有的高达几十个。另外一般还具有独立的双PCI通道和内存扩展板设计,具有高内存带宽、大容量热插拔硬盘和热插拔电源、超强的数据处理能力和群集性能等。这种企业级服务器的机箱就更大了,一般为机柜式的,有的还由几个机柜来组成,像大型机一样。企业级服务器产品除了具有部门级服务器的全部服务器特性外,最大的特点就是它还具有高度的容错能力、优良的扩展性能、故障预报警功能、在线诊断和具有热插拔性能。第10章 服务器 按处理器架构分类x86-32x86-64IA-32IA-64第10章 服务器 x86-64可以在同一时间内处理64位的整数运算,并兼容于x86-32架构。第10章
18、服务器 IA-64通常将采用英特尔处理器的服务器称为IA(Intel Architecture)架构服务器。基于IA-64处理器架构的服务器具有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,在数据的处理能力,系统的稳定性、安全性、可用性、可管理性等方面获得了突破性的提高。第10章 服务器 按处理器的指令执行方式分类RISCCISCVLIWEPIC第10章 服务器 RISC架构服务器RISC的英文全称为ReducedInstructionSetComputing,中文名为“精简指令集计算”。第10章 服务器 CISC服务器CISC的英文全称为ComplexI
19、nstructionSetComputer,即“复杂指令系统计算机”,32位以前的处理器都采用CISC指令集方式。第10章 服务器 VLIW架构服务器VLIW的 英 文 全 称 为 Very LongInstructionWord,中文名为“超长指令集字”,它在每个时钟周期可运行20条指令。第10章 服务器 EPICEPIC是“清晰并行指令计算”的简称,它最重要的思想就是并行处理。第10章 服务器 按用途分类按照服务器的用途,可以分为通用型服务器和专用型服务器。第10章 服务器 通用型服务器通用型服务器不是为了某种特殊服务而专门设计的,它用一台服务器提供多种服务功能,如Web服务、数据库服务、
20、电子商务、文件共享和打印服务等。因为这类服务器不是专为某一功能而设计的,所以在设计时兼顾了多方面的应用需求,往往采用高性能硬件来满足提供多项服务的要求,这样成本自然较高。第10章 服务器 专用型服务器专用型(或称“功能型”)服务器是为某一种或某几种功能专门设计的服务器。这样易于设置和管理,并可对特定的应用进行优化,比较简单、可靠,价格也低,扩充也比较容易,如果某项服务要扩充,简单地增加专用服务器的数目即可满足需求。第10章 服务器 按服务器结构分类如果按服务器的机箱结构来划分的话,可以把服务器划分为塔式服务器、机架式服务器和刀片式服务器三种。第10章 服务器 塔式服务器 塔式服务器也称为台式服
21、务器。有的塔式服务器采用大小与立式PC台式机大致相当的机箱,有的采用大容量的机箱,像一个硕大的柜子一样。如图10-1所示。图10-1惠普5U结构塔式服务器第10章 服务器 机架式服务器 机架式服务器的外形看起来不太像计算机,而更像交换机,主要是为了便于在机架中与其他网络设备一起安装。如图10-2所示。图10-2联想1U结构机架式服务器第10章 服务器 刀片式服务器刀片式服务器是一种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,它以紧凑经济的设计思路,实现了服务器的体积最小化。它的每一块“刀片”实际上就是一块系统主板。第10章 服务器 按网络操作系统分类服务器中必
22、须安装网络操作系统,以实现网络中的用户管理、磁盘管理、资源管理、通讯管理、安全管理等。不同的操作系统,其管理模式有所不同,按照服务器中所安装的网络操作系统的不同,可以把服务器分为以下几种:(1)Netware服务器(2)WindowsNT服务器(3)WindowsServer2000(2003)服务器(4)UNIX服务器(5)Linux服务器第10章 服务器 10.1.4 服务器的主要技术服务器的主要技术 1集群(Cluster)技术2SMP(SymmetricMulti-Processing)技术3NUMA(Non-UniformMemoryAccess)分布式内存存取技术4ISC(Inte
23、lServerControl)Intel服务器控制技术5EMP(EmergencyManagementPort)应急管理端口技术6硬件冗余技术7I2C(inter-integratedcircuit)总线技术8智能输入/输出(IntelligentI/O)技术9多处理器通信和协调技术10硬件在线诊断技术第10章 服务器 集群技术集群技术 集群技术是近几年新兴起的一项高性能计算技术。它是将一组相互独立的计算机通过高速的通信网络组成一个单一的计算机系统,并以单一的系统模式加以管理。其出发点是提供高可靠性、可扩充性和抗灾难性。一个服务器集群包含多台拥有共享数据存储空间的服务器,各服务器之间通过内部局
24、域网进行相互通信,当其中一台服务器发生故障时,它所运行的应用程序将由其他的服务器自动接管。在大多数情况下,集群中所有的计算机都拥有一个共同的名称,集群系统内任意一台服务器都可被所有的网络用户所使用。第10章 服务器 集群技术集群技术 在集群系统中运行的服务器并不一定是高档产品,但服务器的集群却可以提供相当高性能的不停机服务。每一台服务器都可承担部分计算任务,并且由于群集了多台服务器的性能,因此,整体系统的计算能力将有所提高。同时,每台服务器还能承担一定的容错任务,当其中某台服务器出现故障时,系统可以在专用软件的支持下将这台服务器与系统隔离,并通过各服务器之间的负载转移机制实现新的负载平衡,同时
25、向系统管理员发出报警信号。集群系统通过功能整合和故障过渡技术实现系统的高可用性和高可靠性,集群技术还能够提供相对低廉的总体成本和强大灵活的系统扩充能力。第10章 服务器 SMP技术技术 SMP技术即对称多处理技术,是指在一个计算机上汇集了多个处理器(多CPU),各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。虽然同时使用多个CPU,但是从管理的角度来看,它们的表现就像一台单机一样。系统将任务队列对称地分布于多个CPU之上,从而极大地提高了整个系统的数据处理能力。随着用户应用水平的提高,只使用单个的处理器确实已经很难满足实际应用的需求,因而各服务器厂商纷纷通过采用对称多处理系统来解决这一矛盾。PC服务器
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