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1、服务器通用基础知识Converge dSCaIeup纵向扩展：提升单台服务器的性能、 可扩展性、及高可靠、高可用性。适应于金融交易、 科学研究、气象分析等领域。SCaleout横向扩航通过分布式架构， 将工作任务拆散给多台服务器进行处理。追求 高密度、大规模扩展、节能、统一管理。应用场景2 :类互联网业务（超大规模数 据中心、大数据分析、公有云、Web应用）应用场景1 ：关键业务（企业核心数据库、核心 应应用场景4 : SSD应用加速（数据库、虚拟化、热数据缓存、大数据和HPC等）Scale Out客户需求决定着服务器的发展方向HyPer-converged超融合：将计算、存储、网络、管理放到
2、一个箱子中，达到高i度融合、优化性能、简单易用的目的。应用场景3:融合架构（高性能数据分析、HPCxT化数据中心）B/S架构互联网架构Web,应用云服务数据库集群大数据应用服务器I.1.1rrflfl数据库Z一群人4三用户层Webx应用层（业务逻辑层数据服务层任何人服务器应用部署架构1个人一几不人服务器上层软件架构业务应用软件中间件OS,虚拟化SaaS以一体化服务模式提供特定应用软件的使用能力PaaS应用软件的自动编排、自动分发部署，快速上线、简化运维管理fl日Unix服务器IaaS硬件资源整合、按需供给、弹性扩缩、统一管理86月艮务器12硬盘基础知识硬盘类型桌面级硬盘主要针对家庭个人应用，应
3、用在台式PC,笔记本等领域；企业级硬盘针对企业级应用，主要应用在服务器，存储磁盘阵列，图形工作站等。5.25英寸ATA/IDE3.5英寸SATA/NLSAS2.5英寸SCSl1.8英寸SASFC嫡机械硬盘(HDD)Eq.来川桌态硬盘(SDD)硬盘类型面411/容量：相比桌面级硬盘,企业级硬盘具备更大的存储容量，当前单硬盘最大容量可达4TB/性能:主要体现在转速、缓存、平均寻道时间等/可靠性:企业级硬盘具有更高的平均无故障时间(MTBF)Z一般来说桌面级硬盘的平均无故障时间大部分都在50万左右小时，企业级的都在100万以上。主流硬盘类型硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓存和主机
4、内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度，接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。SATASASNL-SASSSD主流转速(RPM)7,20015,000/10,0007200NA串行/并行串行串行串行串行主流容量(TB)1T/2T/3T0.3T/0.6T2T/3T/4T0.1T/0.2T/0.4TMTBF(h)1,200,0001,600,0001,200,0002,000,000备注由ATA硬盘发展而来，采用串行方式传输,SATA2.0支持300MB/S,SATA3.0实现600MB/S最高数据传输率.SAS专为满足高性能企业需求而设计,并且兼容SATA硬盘。能够提供3
5、.0Gbits的传输率，规划到12.0Gbits带有SAS接口的企业级SATA驱动器。适用于在一个此盘阵列系统中实现分级存储，简化了磁盘阵列系统的设计固态硬盘(SolidStateDisk)君固态电子存储芯片阵列而制或的硬盘，由控制单7口存储拳元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同，在产品外形和尺寸上也完全与普通i更盘一致。硬盘关键指标/硬盘容量(Volume)容量的单位为兆字节(MB)或千兆字节(GB)o影响硬盘容量的因素有单碟容量和碟片数量。,转速(ROtatiOnalspeed)硬盘的转速指硬盘盘片每分钟转过的圈数，单位为R
6、PM(RotationPerMinute)0一般硬盘的转速都达到5400RPM7200RPMoSCSI接口硬盘转速可达100OO-15000RPMo/平均访问时间*(AVerageACCeSSTime)二平均寻道时间+平均等待时间。/数据传输率(DateTransferRate)硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒(MB/s)。硬盘数据传输率包括内部传输率和外部传输率两个指标。IOPS(lnputOutputPerSecond)即每秒的输入输出量(或读写次数是衡量磁盘性能的主要指标之一。随机读写频繁的应用，如C)LTP(OnIineTransactionProcessing
7、),IOPS是关键衡量指标。另一个重要指标是数据吞吐量(ThrOUghPUt),指单位时间内可以成功传输的数据数量。对于大量顺序读写的应用，如电视台的视频编辑，视频点播等则更关注吞吐量指标。RAID基本概念定义RAID(RedundantArrayofIndependentDisks)即独立磁盘冗余阵列，RAID技术将多个单独的物理硬盘以不同的方式组合成一个逻辑硬盘，从而提高了硬盘的读写性能和数据安全性。根据不同的组合方式可以分为不同的RAID级别:RAlDO数据条带化,无校验RAID1数据镜像,无校验RAID3数据条带化读写，校验信息存放于专用硬盘RAID5数据条带化，校验信息分布式存放RA
8、ID6数据条带化，分布式校验并提供两级冗余同时采用两种不同的RAID方式还能组合成新的RAID级别:RAID0+1先做RAID0,后做RAID1t同时提供数据条带化和镜像RAID10类似于RAID0+1,区别在于先做RAID1,后做RAID0RAID50先做RAID5,后做RAID0,能有效提高RAID5的性能RAID基本概念数据组织及存取方式数据组织形式分块：将一个分区分成多个大小相等的、地址相邻的块，这些块称为分块。它是组成条带的元素。条带：同一磁盘阵列中的多个磁盘驱动器上的相同位置（或者说是相同编号）的分块。RAlD基本概念热备、重构 热备(HOtSPare)的定义：当冗余的RAlD组中
9、某个硬盘失效时，在不干扰当前RAID系统的正常使用的情况下，用RAID系统中另外一个正常的备用硬盘自动顶替失效硬盘，及时保证RAID系统的冗余性。 热备一般分为两种： 全局式：备用硬盘为系统中所有的冗余RAID组共享 专用式：备用硬盘为系统中某一组冗余RAID组专用AO重构XORXOR什么是服务器?服务器就是在网络中为其他客户机提供服务的计算机服务器是计算机的一种，它是在网络操作系统的控制下为网络环境里的客户机提供（如PO共享资源（包括查询、存储计算等）的高性能计算机，它的高性能主要体现在高速度的CPU运算能力长时间的可靠运行强大的I/O外部数据吞吐能力等方面。服务器服务器是干什么用的？这些信
10、息服务都有哪些项目呢?业务种类业务名称核心业务ERPCRM数据库基础业务虚拟化Email及即时通信Web服务文件及打印互联网业务搜索内容服务器创新业务HPC高性能计算HadoopServerSANRAID基本概念逻辑卷在RAID的基础上可以按照指定容量创建一个或多个逻辑卷，通过LUN(LogicUnitNumber)来标识LUNlLUN3分割逻辑卷RAID物理磁盘RAID级别一RAIDO.RAID1没有容错设计的条带硬盘阵列，以条带形式将RAID组的数据均匀分布在各个硬盘中数据RAIDl又称镜像（MirTOr）,数据同时一致写到主硬盘和镜像硬盘数据ABCDERAID5与RAID3机制类似，但校
11、验数据均匀分布在各数据硬盘上，RAID成员硬盘上同时保存数据和校验信息，数据块和对应的校验信息保存在不同硬盘上。RAlD5是最常用的RAID方式之一IAOBOCODOAlB1ClE1A2B2数据RAlD级别RAID3,RAID5RAID3带有校验的并行数据传输阵列,数据条带化分布在数据盘中，同时使用专用校验硬盘存放校验数据PAP西PDAoIAlIA2BOB1B2coC1C2DO-JD1jd2iRAID级RAID6原理示例A2A3JK4IA5A6A7LA8A9数据盘横向校验盘DPI4DP2DP3斜向校验盘横向校验盘：PI-P4为各个数据盘中横向数据的校验信息例:Pl=AlXORA2XORA3XO
12、RA4斜向校验盘：DPIDP4为各个数据盘及横向校验盘的斜向数据的校验信息例：DPl=AlXORA6XORAllXORA16RAID组合级别RAID10,RAID50将镜像和条带进行两级组合的RAlD级别, 第级是RAID1镜像对，第二级为RAID O0将RAID5和RAID 0进行两级组合的RAID级别, 最AO BO DO EO Al CO Dl FO BlATBTCIraidoS - RA1DO RAIDi IRAIDI I硬盘5PIOFOFlP13常见RAID级别的比较RAID级别RAIDORA1D1RAID5RAID6RAID10服务器网卡基础知识什么是网卡？网卡是计算机与局域网互连
13、的设备网卡，又称为网络适配器或网络接口卡NIC(NetworkinterfaceCard),是构成计算机网络系统中最基本的、最重要的和必不可少的连接设备，计算机主要通过网卡接入网络。历史：上世纪80年代末期，国外微机界已测，90年代计算机使用的环境就是网络，上也确实如此。局域网的发展在整个计算络领域中有相当大的影响。网卡即局域网算机的连接设备。是局域网中连接计算机和传统介质的接口仅能实现与局域网传输介质之间的物理连电信号匹配，还涉及帧的发送与接收、帧装与拆封、介质的访问控制、数据的编码码以及数据缓存的功能。网卡的主要功能网卡在TCP/IP模型中，工作在物理层及数据链路层，用于接收和发送计算机数
14、据。DATA应用层TCP 头前 I DATA传输层IP头部t TCP头部I DATA网络层MAC头部 可部I TCP头部IDATA数据链路层TzvLrLrLrLrLrLrLrLrLrLrLTL网卡主要功能代表固定的网络地址数据的发送与接收数据的封装与解封发送数据时，加上首部和尾部；接收数据时,剥去首部和尾部链路管理：主要是CSMAZCD（冲突检测的载波监听多路访问）的实现.编码与译码：物理层数据的编码与译码网卡的演进带宽更宽，延迟更短O10yearsagoNetworkCommunicationFrameworkTodayNetworkCommunicationSS*10*100microse
15、condmicrosecon*0.05microsecondCCo-DesignCommunicationmicrosecond/服务器的组成服务器主要由CPU,内存、硬盘.RAID卡、网卡组成，配合电源,主板.机箱等基础硬件以提供信息服务；不同于PC机，服务器自带管理系统用于处理器可配置部件硬盘内存PCIe-k/RAID卡/网卡等可选部件基础硬件主板机箱电源风扇FLASHffPam30PatsburgssbAiBMCkmodulefBMC带外管理系统网卡的分类按结构类型分类按总线类型分类ISA网卡按应用类型分类按总线类型分类PCIexUSB、ISA、PCI按结构类型分类集成网卡(LOMJ P
16、CIe标卡网卡灵活插卡 Mezz卡按应用类型分类工作站网卡服务器专用网卡按协议分类以太网卡FC网卡IB网卡按速率分类:100Mbv100OMbv;1Gb.10Gb、25Gb、服务器网卡服务器专用网卡VS普通网卡相对于服务器专用网卡来说，普通网卡指应用在普通PC、工作站、消费级电子产品中的网卡，对网卡的可靠性、安全性等要求不高。而服务器与普通PC工作站的不同在于，服务器一直处于工作中，且要求长时间稳定运行，这就要求服务器网卡具有以下特点：.数据传输速度快服务器时刻处于大数据计算、交换过程中，普通网卡的IoMbPs、IoOMbPS的数据已不满足大数据流量网络,当前服务器常用的网卡速率为IOGbPs
17、、25GbPS等；CPU占用率低服务器的CPU是不停工作的，处理着大量的数据。如果一台服务器的大部分时间都在为网卡提供数据响应，势必会影响到对其他任务的处理速度。服务器网卡有自带的控制芯片，可以处理一些CPU任务，从而减少CPU的计算开销；安全性能高如果服务器的网卡出现故障，则服务器将无法接收、发送数据，相当于宕机,所以高可靠性是服务器网卡的一个要求。服务器网卡大都具有容错功能，如intel的AFT（网卡出错冗余）、ALB（网卡负载均衡）等技术。NIC:NetworkinterfaceCard特指以太网卡，支持TCP/IP协议，应用于以太网络中NetworkCard,Gigabit,LCFib
18、erOptic,2Ports,PCIE2.0X4-8086-1522-2CNA:ConvergedNetworkAdapter融合网卡，本质上是以太网卡，但支持FCoE功能(FCoverEthernet)OtherCardsZFCoE-SFPInterface,2ports,PCIE2.0X8-VendorID19a2-DeviceID07100714-4HBA:HostBusAdapter,特指FC网卡，支持FC协议，连接存储或光纤交换机SinglePortFCHBACard,PCJE2.0X4PCIE1.0X8-VendorlDIODF-DeviceIDF100-lz8GbpszFiber
19、ChannelMultimodeLCOpticInterfaceHCA:HostChannelAdapterA特指Infiniband网卡，即旧卡，应用于高带宽、低时延的高性能计算项目中；OtherCardsZInfinibandMCX353A-FCBTJDRSingleport-56GbsPCIE3.0X8-VendorID15b3-DeviceID1003-1网卡接口网卡的物理接口主要有两种：电口和光口电口即普通的RJ45接口，连接网光口：用于连接光模块根据接口封装形式，可以分为SFP+、SFP28、SFP:支持GE/10GE速率SFP28:支持GE/10GE/25GE速率QSFP+:支持
20、40GE1OOGE速率SFP+光模块SFP28光模块网线接口i电口QSFP+；QSFP+笼子一三SFP+笼子UQSFP+光模块DAC线缆AOC线缆业界网卡主流厂商(intel)BROADCOMEMHEX以太网卡领域重要厂商，基于DPDK构建生态，持续在网卡发力Avago收购Emulex.BRCM后，成立新的母公司，以BrOadCOm命名9端到端整合NIC,发力云场景.SOCIntellBroadcom&CAVIUMOBROADCOMQ盅C收购BRCMCNA业务，聚焦FCHBA,发力存储HBA场景；CAVlUM收购后拓展SOC领域MellanoxTECHNOLOGIESEZchip端到端Infi
21、niband和以太网互联解决方案提供商，收购EZchip,聚焦RDMA.云计算场景CaviumMellanox服务器的演进1946年世界上第一台电子计算机 1964年旧M推出第一台大型机-ISystem/360,成为真正意义上的服务器 60年代DEC公司开发出PDP8型小型机，掀起一场小型机革命。但今天的所指小型机以不是当初的概念SPARCx HP PA RISCW70年代后期个人计算机开始发展1989年康柏推出全球第一款IA架构的服务器：System Pro ,采用 Intel 486微处理器 服务器的核心部件“CPU”，一直在遵从摩尔定律，绝大部分服务器已采用Intel处理器，即x86架构
22、90年代衍生出针对中小企业低成本的UniX小型机，如旧MPower、SUN服务器的分类(Intel)精简指令集RISC（非x86架构）刀片服务器机架服务器高密服务器按服务器外形按指令集分类按处理器数量单路服务器（1颗CPU）双路服务器（2颗CPU）按CPU指令集分类! .Unix服务器！ X86服务器按服务器外形分类塔式、机琴式、 刀片式、高密按处理器数量分类：1路、2路、多路：.CPUCores（UniX服务器）：按负裁类型分类：:数据库服务器应用服务器Web服务接入服务器文件服务器IntelXeonE5系eProcessorsXEONSILVERinsideSilver41XX适用于中度负
23、载的IntelTurboBoost与Hyber-Threading技术入门级性能与经济性，适用于轻度负载入门型效率型IntelParIey归一化可扩展的新平台IntelXeonE7系Platinum 81XX关键业务虚拟化/融合实时分析&人工智能IntelXeonScalabhXEONGOLDinsideGold61/51XX高性能通用计算、存储、主流型Intel全新处理器性能提升华为服务器支持全规格IntelXeonScalableProcessorsIntelPurleySkylake系歹！JoIntelGrantlyBroadwell系歹IJ1/4096GTBroadwellCPUSky
24、ialceCPUSkylakeCPUBroadwellCPUSkylakeCPUBroadwellCPU240IOMT1sBroadwellCPUSkylakeCPUUPl速内存/PCIe通道数单处理器最大核数最高内存带竞*根据Intel提供的性能测试数据服务器外形结构的演化最初塔式计算机机架空间优化刀片式高密机柜式高效、优化的数据中心高密、节能、管理优化X86/IA架构服务器ltaniuiILIntel至强/安腾AMDCPUARM数据中心领域的创新者FlntelAMD、x86服务器市场的领导者,延续摩尔定律的新神话四大服务器CPUJRlSC/Unix服务器大型机Z-Systems:Z10.Z169CPUM系列SPARCMT 系歹IJ SPARC TPOWERS小型机PowerP6.P7.P&P9CPUIBMTMSUN/Oracle已成为小型机市场的统治地拔最具创新的技术领导者
