计算机网络课程.ppt

《计算机网络课程.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络课程.ppt（38页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系1Song Song 编著编著第第4章网络服务器设备与选型章网络服务器设备与选型计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系2Song Song 编著编著.1 网络服务器网络服务器网络服务器提供的常用服务：文件服务、打印服务、网络服务器提供的常用服务：文件服务、打印服务、通信服务、电子邮件服务、服务等。通信服务、电子邮件服务、服务等。根据配置指标服务器可分为高端服务器、低端服务器根据配置指标服务器可分为高端服务器、低端服务器计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信

2、学院计算机系3Song Song 编著编著服务器的技术特性有：基本技术特性和核心技术服务器的技术特性有：基本技术特性和核心技术服务器的基本技术特性：可扩展性、易用性、服务器的基本技术特性：可扩展性、易用性、可管理性、可用性（）。象可管理性、可用性（）。象RAID技技术、智能输入输出技术、智能监控管理技术、热插术、智能输入输出技术、智能监控管理技术、热插拔技术等。拔技术等。服务器的核心技术：服务器的核心技术：RISC技术、技术、CPU技术、技术、SMP技术技术和群集技术。和群集技术。服务器的选型决定了网络中的服务器要适应需要性能服务器的选型决定了网络中的服务器要适应需要性能良好，因而在选择时注意

3、设备的可管理性、可用性、良好，因而在选择时注意设备的可管理性、可用性、可扩展性，还要注意系统软硬件的网络监控技术、远可扩展性，还要注意系统软硬件的网络监控技术、远程管理技术、产品的售后服务等。程管理技术、产品的售后服务等。服务器的选型具体表现在综合因素的选择、硬件方面服务器的选型具体表现在综合因素的选择、硬件方面的选择、软件方面的选择、售后服务上。的选择、软件方面的选择、售后服务上。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系4Song Song 编著编著服务器的结构硬盘服务器的结构硬盘如果把服务器当作网络数据存储的核心，那么服务器硬盘就是这个核心的数据仓库，所

4、有的软件和用户数据都存储在服务器硬盘里。对用户来说，储存在服务器上的数据是最宝贵的，因此服务器硬盘的可靠性和速度是非常重要的。为了使硬盘能够适应大数据量、超长工作时间的工作环境，服务器一般采用高速、稳定、安全的SCSI硬盘。目前主流的硬盘接口有四种，分为IDE、SATA、SCSI和光纤接口硬盘；IDE硬盘就是我们日常所用的硬盘，它由于价格便宜而性能也不差，因此在PC上得到了广泛的应用，目前SATA硬盘逐步普及在微机上，这是由于其数据传输速率比IDE的快且价格接近。SCSI硬盘了（SCSISmall Computer System Interface小型计算机系统接口），由于其性能好，因此在服务

5、器上普遍均采用此类硬盘产品，光纤硬盘速度更快主要应用在特殊的高端服务器上。同普通PC机的硬盘相比，服务器上使用的硬盘具有如下四个特点：计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系5Song Song 编著编著1、速度快：服务器使用的硬盘转速快，可以达到每分钟7200或10000转，甚至更高；它还配置了较大硬盘缓存；平均访道时间短；外部传输率和内部传输率更高，最高的数据传输率可达320MB。2、可靠性高：服务器硬盘几乎是24小时不停地运转，因此承受着巨大的工作量。可以说，硬盘如果出了问题，后果不堪设想。所以，现在的硬盘都采用了技术，而且服务器硬盘一般都能承受300

6、G到1000G的冲击力。3、使用SCSI接口：多数服务器采用了数据吞吐量大、CPU占有率低的SCSI硬盘。SCSI硬盘必须通过SCSI接口才能使用，有的服务器主板集成了SCSI接口，有的安有专用的SCSI接口卡。4、可支持热插拔：热插拔（Hot Swap）是一些服务器支持的硬盘安装方式，可以在服务器不停机的情况下，拔出或插入一块硬盘，操作系统自动识别硬盘的改动。这种技术对于24小时不间断运行的服务器来说，是非常必要的。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系6Song Song 编著编著由于SCSI具有CPU占用率低，多任务并发操作效率高，连接设备多，连接距

7、离长等优点，对于大多数的服务器应用，建议采用SCSI硬盘，并采用最新的Ultra160 SCSI控制器。对于低端的小型服务器应用，可以采用最新的IDE或SATA硬盘和控制器。在确定了硬盘的接口和类型之后，就要考虑具体的硬盘性能和技术指标，如转速、单碟容量、平均寻道时间、缓存等因素，结合资金预算，来定制适合自己的服务器硬盘。在具体的应用中，首先应选用寿命长、故障率低的硬盘，可降低故障出现的几率和次数。这方面应主要考虑硬盘的平均无故障时间和数据保护技术，平均无故障时间越大越好，如某些服务器采用的硬盘平均无故障时间超过120万小时，而硬盘所共有的S.M.A.R.T.（自监测、分析、报告技术）以及类似

8、技术，如seagate和IBM的DST（驱动器自我检测）和DFT（驱动器健康检测），对于保存在硬盘中数据的安全性有着重要意义。由于SCSI和光纤硬盘在技术方面比较复杂，这里就不再介绍了。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系7Song Song 编著编著服务器的结构机箱服务器的结构机箱外型上，服务器的机箱有各种形态，从最小的1U刀片式服务器到最大的机柜式机箱，几乎涵盖了我们能见到的任何形态的机箱，但多数形态还是比较常见的立式机箱。服务器机箱在功能上也不再是一个容器的形式，一个标准的服务器机箱应该包括以下几点：安全性、散热性和冗余性。1.安全性是指物理上的安

9、全，通常服务器机箱的前端面板都是带有折页的可活动形式，而且电源开关与光驱和硬盘等设备都被设计在面板内部。这样可以可以防止人为的误操作而造成服务器的停机与重启，或者在进行安装、拆卸硬盘或光驱时出现故障。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系8Song Song 编著编著2.由于服务器所使用的CPU多为两个或更多，而且加上内部多采用硬盘阵列的形式，使得服务器内部发热量很大，所以良好的散热性是一款服务器机箱的必备条件。在材质上，普通PC使用的机箱一般是采用钢板，而服务器机箱使用的材料一般有两种全铝质和铝合金。也有用钢板、镁铝合金作为材料的机箱。为了达到散热的效果

10、，服务器机箱除了要安装多个风扇外，机箱内的散热系统设计也是非同寻常的。一般情况下在服务器机箱背面有两个风扇位，可以安装两个风扇。当然这两个风扇并不都是吹风的，而是一吹一抽的形式，形成一个良好的散热循环系统将机箱内的热空气迅速抽出，以降低机箱内的温度。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系9Song Song 编著编著3.为了保证服务器不间断的工作，冗余技术使用于机箱内的绝大部分配件上，当然电源和风扇也不例外。为了确保机箱内良好的散热系统不因为某一个或几个风扇坏了而被破坏，现在很多的服务器机箱都采用了自动切换的冗余风扇。系统工作正常时，主风扇工作，备用风扇不

11、工作，当主风扇出现故障或转速低于规定转速时，自动启动备用风扇。备用风扇平时处于停转状态，从保证在工作风扇损坏时马上接替服务，不会造成由于系统风扇损坏而使系统内部温度升高产生工作不稳定或停机现象。服务器的冗余电源的工作形式也与风扇类似，只是功能方面更强大，有些服务器电源还有UPS功能。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系10Song Song 编著编著服务器的结构服务器的结构-内存内存服务器内存与普通内存在结构与外观上基本没什么区别。服务器内存与普通内存相比只是拥有一些更新的技术，如ECC，热拔插等，这样的技术能保证服务器具有极高的稳定性和纠错能力。首先介

12、绍ECC（纠错技术），在普通的内存上其实也会使用查错技术同位检查码，同位检查码被广泛地使用在侦错码上，它们增加一个检查位给每个资料的字元或字节，并且能够侦测到一个字符中所有奇偶同位的错误。但同位检查码有一个缺点，当计算机查到某个Byte有错误时，并不能确定错误在哪一个位，也就无法修正错误。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系11Song Song 编著编著基于上述情况，产生了一种新的内存纠错技术，那就是ECC，ECC本身并不是一种内存型号，也不是一种内存专用技术，它是一种广泛应用于各种领域的计算机指令，是一种指令纠错技术。ECC的英文全称是“Error

13、Checking and Correcting”，对应的中文名称就叫做“错误检查和纠正”，从这个名称上可以看出它的主要功能就是“发现并纠正错误”，它比奇偶校正技术更先进的方面主要在于它不仅能发现错误，而且能纠正这些错误，这些错误纠正之后计算机才能正确执行下面的任务，确保服务器的正常运行。而且ECC并不是指内存型号，因为它并不是影响内存结构和存储速度的技术，它可以应用到不同的内存类型之中，就象以前讲到的“奇偶校正”内存，它也不是一种内存，最开始应用这种技术的是EDO内存，而ECC内存主要是从SD内存开始得到了广泛应用。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系1

14、2Song Song 编著编著但是ECC内存只能同时检测和纠正单一比特错误，但如果同时检测出两个以上比特的数据有错误，则无能为力。针对这一情况，IBM开发了一种新的纠错技术Chipkill技术，但是这种技术现在还没有大量普及，只在少部分的高端产品中出现。而热拔插则通俗得多了，是指可以在服务器不断电的情况下进行更换或添加内存，目前这种技术已经被很多主板所采用。由于服务器内存在各种技术上相对普通计算机来说要严格得多，它强调的不仅是内存的速度，而是它的内在纠错技术能力和稳定性。所以在外频上目前来说只能是紧跟兼容机或普通台式内存之后。内存、其它配件也一样，要尽量同步进行，否则就会影响整个服务器的性能。

15、目前主要的服务器内存品牌主要有Kingmax、kinghorse、现代、三星、kingstone、NEC等，但市场上常见的还是前几个品牌，而且质量方面也能得到比较好的保障。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系13Song Song 编著编著服务器的结构服务器的结构-CPU服务器服务器CPUCPU也代表了了高性能和高价格。正是因为服务也代表了了高性能和高价格。正是因为服务器器CPUCPU的高性能需要提高加工工艺和增加物理成本，造的高性能需要提高加工工艺和增加物理成本，造成了要比普通成了要比普通CPUCPU在价格方面高出一个档次。在价格方面高出一个档次。影响

16、服务器影响服务器CPUCPU性能有很多方面的因素，结合普通性能有很多方面的因素，结合普通CPUCPU的参数来看看服务器的参数来看看服务器CPUCPU究竟有什么不同。究竟有什么不同。二级缓存：二级缓存大小是二级缓存：二级缓存大小是CPUCPU的重要指标之一，其性的重要指标之一，其性能与容量大小对能与容量大小对CPUCPU速度的影响非常大。比如速度的影响非常大。比如IntelIntel就就用二级缓存作为区别用二级缓存作为区别“奔腾奔腾”和和“赛扬赛扬”的主要依据。的主要依据。简单地讲，缓存就是用来存储一些常用或即将用到的简单地讲，缓存就是用来存储一些常用或即将用到的数据或指令，当需要这些数据或指令

17、的时候直接从缓数据或指令，当需要这些数据或指令的时候直接从缓存中读取，这样比到内存甚至硬盘中读取要快得多，存中读取，这样比到内存甚至硬盘中读取要快得多，能够大幅度提升能够大幅度提升CPUCPU的处理速度。的处理速度。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系14Song Song 编著编著由于现在处理器的时钟频率已经很高了，一旦出现一级缓存未命由于现在处理器的时钟频率已经很高了，一旦出现一级缓存未命中的情况，性能将明显恶化。在这种情况下采用的办法是在处理中的情况，性能将明显恶化。在这种情况下采用的办法是在处理器芯片之外再加缓存，称为二级缓存。二级缓存实际上是器

18、芯片之外再加缓存，称为二级缓存。二级缓存实际上是CPUCPU和主和主存之间的真正缓冲。二级缓存的容量通常应比一级缓存大一个数存之间的真正缓冲。二级缓存的容量通常应比一级缓存大一个数量级以上。二级缓存的大小一般为量级以上。二级缓存的大小一般为128KB128KB、256KB256KB或或512KB512KB。在如今。在如今的处理器，普遍采用的处理器，普遍采用256KB256KB或或512KB512KB同步同步CacheCache，所谓同步是指，所谓同步是指CacheCache和和CPUCPU采用了相同的时钟周期，以相同的速度同步工作，相采用了相同的时钟周期，以相同的速度同步工作，相对于异步对于异

19、步CacheCache，性能有不少的提高。由于二级缓存的制作工艺采，性能有不少的提高。由于二级缓存的制作工艺采用与用与CPUCPU相同的半导体工艺，所以起成本非常高。像相同的半导体工艺，所以起成本非常高。像Intel XeonIntel Xeon系系列列CPUCPU普遍采用普遍采用2MB2MB的二级缓存，在物理成本上就要比普通的二级缓存，在物理成本上就要比普通CPUCPU高出高出不少。不少。指令系统：现在的服务器中存在着两大类的指令系统：现在的服务器中存在着两大类的CPUCPU，其一就是以，其一就是以Intel x86Intel x86为代表的为代表的CISCCISC（复杂指令集），另一类就是

20、以（复杂指令集），另一类就是以PowerPCPowerPC为代表的为代表的RISCRISC（精简指令集）。而且这两类处理器不论是硬件还（精简指令集）。而且这两类处理器不论是硬件还是软件，相互之间都是不兼容的。是软件，相互之间都是不兼容的。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系15Song Song 编著编著通过对通过对CISCCISC型处理器进行测试显示，各种指令的使用频率相当悬型处理器进行测试显示，各种指令的使用频率相当悬殊，最常使用的是一些简单的指令，它们仅占指令总数的殊，最常使用的是一些简单的指令，它们仅占指令总数的2020，但在程序中出现的频率却占

21、但在程序中出现的频率却占8080。复杂的指令系统肯定会增加处。复杂的指令系统肯定会增加处理器的内部复杂性，并且使处理器的研制周期和成本都提高，并理器的内部复杂性，并且使处理器的研制周期和成本都提高，并且降低系统的整体速度。基于上述原因，在且降低系统的整体速度。基于上述原因，在2020世纪世纪8080年代，年代，RISCRISC型型CPUCPU诞生了，相对于诞生了，相对于CISCCISC型型CPU,RISCCPU,RISC型型CPUCPU不仅精简了指令系统，不仅精简了指令系统，还采用了一种叫做还采用了一种叫做“超标量和超流水线结构超标量和超流水线结构”，大大增加了并行，大大增加了并行处理能力（并

22、行处理是指一台服务器有多个处理能力（并行处理是指一台服务器有多个CPUCPU同时处理，这种技同时处理，这种技术能够大大提升服务器的数据处理能力）。也就是说在同等频率术能够大大提升服务器的数据处理能力）。也就是说在同等频率下，采用下，采用RISCRISC架构的架构的CPUCPU比比CISCCISC架构的架构的CPUCPU性能高出不少，这是由性能高出不少，这是由CPUCPU的技术特征决定的。目前在中高端服务器中普遍采用这一指令的技术特征决定的。目前在中高端服务器中普遍采用这一指令系统的系统的CPUCPU，特别是高端服务器全都采用，特别是高端服务器全都采用RISCRISC指令系统的指令系统的CPUC

23、PU。RISCRISC指令系统更加适合高档服务器的操作系统指令系统更加适合高档服务器的操作系统UNIXUNIX，LinuxLinux也是属也是属于于UNIXUNIX类的操作系统。类的操作系统。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系16Song Song 编著编著处理器主频：主频也就是处理器主频：主频也就是CPUCPU运算时的工作频率（运算时的工作频率（1 1秒内发生的同秒内发生的同步脉冲数）的简称。单位是步脉冲数）的简称。单位是HzHz。它决定计算机的运行速度，随着。它决定计算机的运行速度，随着计算机的发展，主频由过去计算机的发展，主频由过去MHZMHZ发

24、展到了现在的发展到了现在的GHZGHZ（1G=1024M1G=1024M）。）。通常来讲，在同系列处理器主频越高就代表计算机的速度也越快，通常来讲，在同系列处理器主频越高就代表计算机的速度也越快，但对与不同类型的处理器，它就只能作为一个参数来作参考。另但对与不同类型的处理器，它就只能作为一个参数来作参考。另外外CPUCPU的运算速度还要看的运算速度还要看CPUCPU的流水线和构架等方面的性能指标，的流水线和构架等方面的性能指标，因此主频仅仅是因此主频仅仅是CPUCPU性能表现的一个方面，而不代表性能表现的一个方面，而不代表CPUCPU的整体性的整体性能。能。与处理器主频密切相关的两个概念：倍频

25、与外频，它们的关系可与处理器主频密切相关的两个概念：倍频与外频，它们的关系可以这样表达：主频外频以这样表达：主频外频倍频。把外频看作工厂的一条生产线，倍频。把外频看作工厂的一条生产线，而倍频则是生产线的条数，一个工厂生产速度的快慢而倍频则是生产线的条数，一个工厂生产速度的快慢(主频主频)自然自然就是生产线的速度就是生产线的速度(外频外频)乘以生产线的条数乘以生产线的条数(倍频倍频)了。现在的处了。现在的处理器厂商基本上都已经把倍频锁死，要超频只有从外频下手，通理器厂商基本上都已经把倍频锁死，要超频只有从外频下手，通过倍频与外频的搭配来对主板的跳线或在过倍频与外频的搭配来对主板的跳线或在BIOS

26、BIOS中设置软超频，从中设置软超频，从而达到计算机总体性能的部分提升。所以在购买的时候要尽量注而达到计算机总体性能的部分提升。所以在购买的时候要尽量注意意CPUCPU的外频。的外频。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系17Song Song 编著编著外频与前端总线外频与前端总线(FSB)(FSB)频率很容易被混为一谈，前端总频率很容易被混为一谈，前端总线线(FSB)(FSB)频率频率(即总线频率即总线频率)是直接影响是直接影响CPUCPU与内存直接与内存直接数据交换速度。前端总线的速度指的是数据传输的速数据交换速度。前端总线的速度指的是数据传输的速度，

27、外频是度，外频是CPUCPU与主板之间同步运行的速度。也就是说，与主板之间同步运行的速度。也就是说，100MHz100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次，外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次，而前端总线指的是每秒钟而前端总线指的是每秒钟CPUCPU可接受的数据传输量，单可接受的数据传输量，单位为位为MB/sMB/s。最后值得注意的一点，虽然最后值得注意的一点，虽然CPUCPU是决定服务器性能最重是决定服务器性能最重要的因素之一，但是如果没有其他配件的支持和配合，要的因素之一，但是如果没有其他配件的支持和配合，CPUCPU也不能发挥出它应有的性能。也不能发挥出它应有的性能。计算机

28、网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系18Song Song 编著编著服务器的结构服务器的结构-SCSI硬盘硬盘SCSISCSI的英文名称是的英文名称是“Small Computer System Interface”“Small Computer System Interface”，中文，中文翻译为翻译为 小型计算机系统专用接口小型计算机系统专用接口；顾名思义，这是为了小型计；顾名思义，这是为了小型计算机设计的扩充接口，它可以让计算机加装其他外设设备以提高算机设计的扩充接口，它可以让计算机加装其他外设设备以提高系统性能或增加新的功能，例如硬盘、光驱、扫描仪等。

29、近年来系统性能或增加新的功能，例如硬盘、光驱、扫描仪等。近年来则因个人计算机性能、扩充需求均大增，使则因个人计算机性能、扩充需求均大增，使SCSISCSI在在PCPC上的应用也上的应用也越来越多。越来越多。其实其实,SCSI,SCSI也不算是新的接口类型，从也不算是新的接口类型，从19861986年正式订下年正式订下SCSISCSI的的标准以来，至今也经历了将近标准以来，至今也经历了将近2020年的时间。早期的苹果电脑公司年的时间。早期的苹果电脑公司率先将率先将SCSISCSI选定为选定为MacMac计算机的标准接口。而计算机的标准接口。而PCPC方面因为方面因为SCSISCSI接口接口卡和设

30、备相对昂贵，因此卡和设备相对昂贵，因此SCSISCSI并未受到青睐。但是现在支持并未受到青睐。但是现在支持SCSISCSI接口的外设产品从原本仅有硬盘、磁带机两种，增加到扫描仪、接口的外设产品从原本仅有硬盘、磁带机两种，增加到扫描仪、光驱、刻录机、光驱、刻录机、MOMO等各种设备，加上制造技术的进步，因此现在等各种设备，加上制造技术的进步，因此现在的的SCSISCSI市场已经比较成熟了。市场已经比较成熟了。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系19Song Song 编著编著衡量一款衡量一款SCSISCSI硬盘的性能时，主要参考以下几个指标：硬盘的性能时，

31、主要参考以下几个指标：主轴转速：主轴转速是一个比较重要的性能参数，也决定了硬盘主轴转速：主轴转速是一个比较重要的性能参数，也决定了硬盘内部传输速度和持续传输速度的第一决定因素。如今硬盘的转速内部传输速度和持续传输速度的第一决定因素。如今硬盘的转速多为多为5400rpm5400rpm、7200rpm7200rpm、10000rpm10000rpm和和15000rpm15000rpm。从目前的情况来。从目前的情况来看，看，10000rpm10000rpm的的SCSISCSI硬盘具有性价比高的优势，也是是目前硬盘具有性价比高的优势，也是是目前SCSISCSI硬盘的主流。硬盘的主流。内部传输率：内部传

32、输率的高低是评价一个硬盘整体性能的决定内部传输率：内部传输率的高低是评价一个硬盘整体性能的决定性因素，硬盘数据传输率分为内外部传输率。通常称外部传输率性因素，硬盘数据传输率分为内外部传输率。通常称外部传输率也为突发数据传输率或接口传输率，指从硬盘的缓存中向外输出也为突发数据传输率或接口传输率，指从硬盘的缓存中向外输出数据的速度。由于硬盘的内部传输率要小于外部传输率，所以只数据的速度。由于硬盘的内部传输率要小于外部传输率，所以只有内部传输率才可以作为衡量硬盘性能的真正标准。有内部传输率才可以作为衡量硬盘性能的真正标准。单碟容量：除了对于容量增长的贡献之外，单碟容量的另一个重单碟容量：除了对于容量

33、增长的贡献之外，单碟容量的另一个重要意义在于提升硬盘的数据传输速度。单碟容量的提高得益于磁要意义在于提升硬盘的数据传输速度。单碟容量的提高得益于磁道数的增加和磁道内线性磁密度的增加。磁道数的增加对于减少道数的增加和磁道内线性磁密度的增加。磁道数的增加对于减少磁头的寻道时间大有好处，因为磁片的半径是固定的，磁道数的磁头的寻道时间大有好处，因为磁片的半径是固定的，磁道数的增加意味着磁道间距离的缩短，而磁头从一个磁道转移到另一个增加意味着磁道间距离的缩短，而磁头从一个磁道转移到另一个磁道所需的就位时间就会缩短。磁道所需的就位时间就会缩短。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计

34、信学院计算机系20Song Song 编著编著平均寻道时间：平均寻道时间是指磁头移动到数据所平均寻道时间：平均寻道时间是指磁头移动到数据所在磁道需要的时间，这是衡量硬盘机械性能的重要指在磁道需要的时间，这是衡量硬盘机械性能的重要指标，一般在标，一般在3ms3ms13ms13ms之间，建议平均寻道时间大于之间，建议平均寻道时间大于8ms8ms的的SCSISCSI硬盘不要考虑。平均寻道时间和平均潜伏时硬盘不要考虑。平均寻道时间和平均潜伏时间（完全由转速决定）一起决定了硬盘磁头找到数据间（完全由转速决定）一起决定了硬盘磁头找到数据所在的簇的时间。该时间直接影响着硬盘的随机数据所在的簇的时间。该时间直

35、接影响着硬盘的随机数据传输速度。传输速度。缓存：提高硬盘高速缓存的容量也是一条提高硬盘整缓存：提高硬盘高速缓存的容量也是一条提高硬盘整体性能的捷径。因为硬盘的内部数据传输速度和外部体性能的捷径。因为硬盘的内部数据传输速度和外部传输速度不同。因此需要缓存来做一个速度适配器。传输速度不同。因此需要缓存来做一个速度适配器。缓存的大小对于硬盘的持续数据传输速度有着极大的缓存的大小对于硬盘的持续数据传输速度有着极大的影响。影响。目前，主流的服务器硬盘厂商主要有目前，主流的服务器硬盘厂商主要有seagateseagate（希捷）、（希捷）、IBMIBM等。等。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计

36、算机系丽水学院计信学院计算机系21Song Song 编著编著服务器的结构服务器的结构-电源电源如果将如果将CPUCPU比做一台计算机的大脑，那么电源就可以说是计算机的比做一台计算机的大脑，那么电源就可以说是计算机的心脏了。一个稳定的电源不论是对普通用户还是对超频爱好者都心脏了。一个稳定的电源不论是对普通用户还是对超频爱好者都是非常重要的，对服务器就更是如此。服务器对电源要求不仅是是非常重要的，对服务器就更是如此。服务器对电源要求不仅是要求提供稳定的电流和比较高的功率，还必须能应付种种苛刻的要求提供稳定的电流和比较高的功率，还必须能应付种种苛刻的工作环境，同时还要求常年不间断地长工作，在大型服

37、务器的配工作环境，同时还要求常年不间断地长工作，在大型服务器的配置中还带有冗余以及置中还带有冗余以及UPSUPS功能。功能。不论是家用不论是家用PCPC还是服务器电源，都遵循着业界内的规范，在还是服务器电源，都遵循着业界内的规范，在服务器电源方面，主要有以下两种规范。服务器电源方面，主要有以下两种规范。首先就是现在所有电源都遵守的首先就是现在所有电源都遵守的ATXATX电源规范，这个标准是电源规范，这个标准是IntelIntel在在19971997年推出的一个规范，输出功率一般在年推出的一个规范，输出功率一般在125125瓦瓦350350瓦之间。瓦之间。ATXATX电源通常采用电源通常采用20

38、Pin(2020Pin(20针针)的双排长方形插座给主板供电。随的双排长方形插座给主板供电。随着着IntelIntel推出推出Pentium4Pentium4处理器，电源规范也由处理器，电源规范也由ATXATX修改为修改为ATX12VATX12V，和和ATXATX电源相比，电源相比，ATX12VATX12V电源主要增加了一个电源主要增加了一个4Pin4Pin的的12V12V电源输出电源输出端，以便更好地满足端，以便更好地满足Pentium4Pentium4的供电要求。的供电要求。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系22Song Song 编著编著SSIS

39、SI（Server System InfrastructureServer System Infrastructure）规范是）规范是IntelIntel联合一些主要的联合一些主要的IAIA架构服务器生产商推出面向服务器架构服务器生产商推出面向服务器电源的新型规范，电源的新型规范，SSISSI规范的推出是为了规范服务器电规范的推出是为了规范服务器电源技术，降低开发成本，延长服务器的使用寿命而制源技术，降低开发成本，延长服务器的使用寿命而制定的，主要包括服务器电源规格、背板系统规格、服定的，主要包括服务器电源规格、背板系统规格、服务器机箱系统规格和散热系统规格。根据具体使用情务器机箱系统规格和散

40、热系统规格。根据具体使用情况的不同，况的不同，SSISSI规范又可以分为规范又可以分为TPSTPS、EPSEPS、MPSMPS、DPSDPS四四种小规范。种小规范。虽然目前服务器电源存在虽然目前服务器电源存在ATXATX和和SSISSI两种标准，但是目两种标准，但是目前前SSISSI标准正在更加规范与完善，在今后的应用当中更标准正在更加规范与完善，在今后的应用当中更能适合服务器的发展需要，以后的服务器电源也会逐能适合服务器的发展需要，以后的服务器电源也会逐渐向渐向SSISSI规范靠拢。因为规范靠拢。因为SSISSI规范更有利于推动规范更有利于推动IAIA服务服务器的发展，所以在将来可支持的器的

41、发展，所以在将来可支持的CPUCPU主频会越来越高，主频会越来越高，功耗将越来越大，硬盘容量和转速等也越来越大，可功耗将越来越大，硬盘容量和转速等也越来越大，可外挂设备也会越来越多。外挂设备也会越来越多。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系23Song Song 编著编著为了减少发热和节约能源，未来符合为了减少发热和节约能源，未来符合SSISSI规范的服务器电源将向着规范的服务器电源将向着低压、大功率、高密度、高效率、分布化等方向发展。服务器内低压、大功率、高密度、高效率、分布化等方向发展。服务器内部的配件相当繁多，通常支持的部的配件相当繁多，通常支持的

42、CPUCPU可以达到可以达到4 4路甚至更多，所使路甚至更多，所使用的用的SCSISCSI的硬盘约为的硬盘约为4 41010块不等，内存容量也可以扩展到甚至块不等，内存容量也可以扩展到甚至10GB10GB之多，以上配件在消耗能量方面是惊人的，比如中高端的标之多，以上配件在消耗能量方面是惊人的，比如中高端的标准服务器采用的准服务器采用的Intel XeonIntel Xeon（至强）处理器，其功耗已经达到（至强）处理器，其功耗已经达到8080多多W W，而每块，而每块SCSISCSI硬盘消耗的功率也在硬盘消耗的功率也在10W10W以上，所以服务器系统以上，所以服务器系统所需要的功率远远高于所需要

43、的功率远远高于PCPC，一般，一般PCPC只要只要200W200W电源就差不多够用了，电源就差不多够用了，而服务器则需要而服务器则需要300W300W以上直至上千瓦的大功率电源。以上直至上千瓦的大功率电源。在实际选择中，不同行业的应用对服务器电源的要求也有着不同，在实际选择中，不同行业的应用对服务器电源的要求也有着不同，像在电信和金融这样的行业中，为了保证数据的安全性和系统的像在电信和金融这样的行业中，为了保证数据的安全性和系统的稳定性，所以要求服务器电源要具有很高的可靠性。目前高端服稳定性，所以要求服务器电源要具有很高的可靠性。目前高端服务器多采用冗余电源技术，它具有均流、遇到故障自动切换等

44、功务器多采用冗余电源技术，它具有均流、遇到故障自动切换等功能，可以有效避免电源故障对系统的影响，实现能，可以有效避免电源故障对系统的影响，实现247247的不间断运的不间断运行。冗余电源较为常见的是行。冗余电源较为常见的是N+1N+1冗余，可以保证一个电源发生故障冗余，可以保证一个电源发生故障的情况下系统不会瘫痪（根据统计，同时出现两个以上电源故障的情况下系统不会瘫痪（根据统计，同时出现两个以上电源故障的概率非常小。）。冗余电源通常和热插拔技术配合，即热插拔的概率非常小。）。冗余电源通常和热插拔技术配合，即热插拔冗余电源，它可以在系统运行时拔下出现故障的电源并换上一个冗余电源，它可以在系统运行

45、时拔下出现故障的电源并换上一个完好的电源，从硬件上保证了服务器的稳定性和可靠性完好的电源，从硬件上保证了服务器的稳定性和可靠性。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系24Song Song 编著编著服务器的结构服务器的结构-SMP系统系统SMPSMP的全称是的全称是“对称多处理对称多处理”（Symmetrical Multi-Symmetrical Multi-ProcessingProcessing），是指在一个计算机上汇集了一组处理），是指在一个计算机上汇集了一组处理器，各器，各CPUCPU之间共享内存子系统以及总线结构。在这种之间共享内存子系统以及总

46、线结构。在这种架构中，一台电脑不再由单个架构中，一台电脑不再由单个CPUCPU组成，而同时由多个组成，而同时由多个处理器运行操作系统，而且共同使用内存和其他资源。处理器运行操作系统，而且共同使用内存和其他资源。虽然同时使用多个虽然同时使用多个CPUCPU，但是对用户来说，它们的表现，但是对用户来说，它们的表现就像一台单机一样。系统将任务分配给多个就像一台单机一样。系统将任务分配给多个CPUCPU，从而，从而提高了整个系统的数据处理能力。在对称多处理系统提高了整个系统的数据处理能力。在对称多处理系统中，系统资源被系统中所有的中，系统资源被系统中所有的CPUCPU共享，工作负载能够共享，工作负载能

47、够均匀地分配到所有可用处理器之上。均匀地分配到所有可用处理器之上。这种机器的好处在于它的使用方式和普通计算机这种机器的好处在于它的使用方式和普通计算机的区别不大，编程的变化相对来说比较小，原来用普的区别不大，编程的变化相对来说比较小，原来用普通计算机编写的程序如果要移植到通计算机编写的程序如果要移植到SMPSMP机器上使用，改机器上使用，改动起来也相对比较容易。动起来也相对比较容易。计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系25Song Song 编著编著平时所说的双平时所说的双CPUCPU系统，是对称多处理系统中比较常见的一种，称系统，是对称多处理系统中比较

48、常见的一种，称为为“2“2路对称多处理路对称多处理”，在普通应用之中并没有太多实际用途，但，在普通应用之中并没有太多实际用途，但在专业制作，如在专业制作，如3DMax3DMax、PhotoshopPhotoshop等软件应用中获得了非常良好等软件应用中获得了非常良好的性能表现。由于的性能表现。由于SMPSMP的可扩展性较差，所以不容易保护用户的投的可扩展性较差，所以不容易保护用户的投资。但是这类技术比较成熟，相应的软件也比较多，因此现在国资。但是这类技术比较成熟，相应的软件也比较多，因此现在国内市场上推出的并行机大都是这一种。内市场上推出的并行机大都是这一种。PCPC服务器中最常见的对称服务器

49、中最常见的对称多处理系统通常采用多处理系统通常采用2 2路、路、4 4路、路、6 6路或路或8 8路处理器，目前路处理器，目前UNIXUNIX服务服务器最多可支持器最多可支持6464个个CPUCPU的系统。的系统。SMPSMP系统中的关键技术，是如何更系统中的关键技术，是如何更好地解决多个处理器的相互通讯和协调问题。好地解决多个处理器的相互通讯和协调问题。要组建要组建SMPSMP系统，首先最关键的一点就是需要合适的系统，首先最关键的一点就是需要合适的CPUCPU相配合。相配合。我们平时看到的我们平时看到的CPUCPU都是单颗使用，所以看不出来它们有什么区别，都是单颗使用，所以看不出来它们有什么

50、区别，但是，实际上，支持但是，实际上，支持SMPSMP功能并不是没有条件的，不可能随意拿几功能并不是没有条件的，不可能随意拿几块块CPUCPU来就可以建立多处理系统。要实现来就可以建立多处理系统。要实现SMPSMP功能，功能，CPUCPU必须具备以必须具备以下要求：下要求：计算机网络课程计算机网络课程丽水学院计信学院计算机系丽水学院计信学院计算机系26Song Song 编著编著1 1、CPUCPU内部必须内置内部必须内置APICAPIC单元。单元。IntelIntel多处理规范的核心就是高级多处理规范的核心就是高级可编程中断控制器的使用。可编程中断控制器的使用。CPUCPU通过彼此发送中断来