在上一篇服務(wù)器基礎(chǔ)知識文章“[收藏] 最全服務(wù)器基礎(chǔ)知識科普”中，讀者閱讀量超過了1.1W，既然大家這么喜歡此類科普文章，今天筆者再次給大家?guī)矸?wù)器深度知識相關(guān)文章，請大家搬好椅子，精彩內(nèi)容馬上開始。
服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的節(jié)點和樞紐，是一種高性能計算機，存儲、處理網(wǎng)絡(luò)上80％的數(shù)據(jù)、信息，負責(zé)為網(wǎng)絡(luò)中的多個客戶端用戶同時提供信息服務(wù)，獲取大家非常熟悉服務(wù)器的RAS特性，但實際上服務(wù)器的可服務(wù)特性包含RASUM，他們分別是:
Ø 可靠性 (Reliablity)
• 可靠性是保持可靠而一致的特性，數(shù)據(jù)完整性和在發(fā)生之前對硬件故障做出警告是可靠性的兩個方面 ，如硬件冗余、預(yù)警、RAID技術(shù)
Ø 高可用性 (Availability)
• 高可用性是指隨時存在并且可以立即使用的特性
• 從系統(tǒng)故障中迅速恢復(fù) ；支持關(guān)鍵組件熱插拔；新組件替換故障組件的能力
Ø 可擴充性 (Scalability)
• 在服務(wù)器上具備一定的可擴展空間和冗余件（如磁盤陣列架位、PCI和內(nèi)存條插槽位等）。
• 增加內(nèi)存的能力 ；增加處理器的能力 ；增加磁盤容量的能力 ；支持多種主流操作系統(tǒng)的限制
Ø 易用性 (Usability)
• 是否容易操作，如用戶導(dǎo)航系統(tǒng)是否完善，機箱設(shè)計是否人性化，是否有關(guān)鍵恢復(fù)功能，是否有操作系統(tǒng)備份，以及是否有足夠的培訓(xùn)支持等方面
Ø 可管理性 (Manageability ）
• 一方面更高效的管理，更少的人力、物力；另一方面提供簡單的基礎(chǔ)架構(gòu)，從最基礎(chǔ)的層面上簡化管理。
上一篇文章中，我們也對服務(wù)器進行了不同分類，服務(wù)器按照指令集分類為:
• 復(fù)雜指令集CISC(Complex Instruction Set Computer）
1）指英特爾生產(chǎn)的x86（intel CPU的一種命名規(guī)范）系列CPU及其兼容CPU
2）AMD全系列CPU，Intel除安騰系列外的CPU
• 精簡指令集RISC(Reduced Instruction Set Computing ）
1）小型機（IBM、HP、SUN）；2）專用平臺、專用系統(tǒng)；3）大型應(yīng)用后臺密集集中處理。在中高檔服務(wù)器中普遍采用這一指令系統(tǒng)的CPU，特別是高檔服務(wù)器全都采用RISC指令系統(tǒng)的CPU。
• 顯示并行指令集EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computers）
該指令集最重要的思想就是并行處理;如 Itanium和Itanium 2系列。如果按照外形分類：可分為:塔式、機架式、刀片式:
塔式(TOWER)服務(wù)器：既常見的立式和臥式機箱結(jié)構(gòu)的服務(wù)器，可放置在普通的辦公環(huán)境，機箱結(jié)構(gòu)較大，有較大的內(nèi)部硬盤、冗余電源、冗余風(fēng)扇的擴容空間，并具備較好的散熱。
機架式(RACK)服務(wù)器：機架結(jié)構(gòu)是傳統(tǒng)電信機房的設(shè)備結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，寬度為19英寸，高度以單位“U”計算，每“U”為1.75英寸，即1.75X2.54=4.445cm。
刀片式服務(wù)器（Blade Server）：通常在一個機箱里可以插入10-20余個“刀片”，其中每一塊“刀片”實際上就是一塊系統(tǒng)主板。
服務(wù)器基準(zhǔn)測試體系
兩大基準(zhǔn)體系：TPC、SPEC。
20世紀(jì)90年代，TPC（Transaction processing Performance Council，事務(wù)處理性能委員會）成立，Benchmark（基準(zhǔn)測試）隨之走上歷史舞臺。企業(yè)采購服務(wù)器時，除主觀之外，理性的光芒開始閃耀。
Ø TPC-C單位為tpmC，對系統(tǒng)在線事務(wù)處理能力進行評價，含義為每分鐘內(nèi)系統(tǒng)處理新訂單的個數(shù)；
Ø 主要模擬企業(yè)的MIS、ERP等系統(tǒng)來考驗服務(wù)器聯(lián)機業(yè)務(wù)處理能力
SPEC（標(biāo)準(zhǔn)性能評估機構(gòu)）是一個全球性的、權(quán)威的第三方應(yīng)用性能測試組織，它旨在確立、修改以及認定一系列服務(wù)器應(yīng)用性能評估的標(biāo)準(zhǔn)。目前主要包括：
Ø 針對CPU性能的SPEC CPU2000、SPEC CPU2006
Ø 針對Web服務(wù)器的SPEC Web2005
Ø 針對高性能計算的SPEC HPC2002與SPEC MPI2006
Ø 針對Java應(yīng)用的SPEC jAppServer2004與SPEC JBB2005，以及對圖形、網(wǎng)絡(luò)、郵件服務(wù)器的測試指標(biāo)。
四大應(yīng)用中的基準(zhǔn)測試
1)高性能計算（HPC）：Linpack…
2)在線事務(wù)處理（OLTP）：TPC-C…
3)Web服務(wù)：SPEC Web2005、TPC-W
4)Java應(yīng)用服務(wù)器：SPECjbb2005
專用基準(zhǔn)測試
1) Oracle基準(zhǔn)測試
2) SAP基準(zhǔn)測試等
服務(wù)器硬件構(gòu)成
處理器、內(nèi)存、芯片組、I/O (RAID卡、網(wǎng)卡、HBA卡)、硬盤 、機箱（電源、風(fēng)扇）。
CPU是Central Processing Unit（中央微處理器）的縮寫，它是計算機中最重要的一個部分，由運算器、控制器和寄存器組成。CPU數(shù)據(jù)來源：CPU->高速緩存->內(nèi)存->硬盤；先找緩存，再找內(nèi)存，最后找硬盤。
Ø 多核CPU：一個處理器封裝中有多個處理內(nèi)核，如雙核2個，四核4個。使用多核服務(wù)器，可以提高運算效率并延長服務(wù)器投資的生命周期。
Ø 主要指標(biāo)：頻率、緩存、前端總線、功耗
1）頻率：主頻也叫時鐘頻率，單位是MHz或GHz，用來表示CPU的運算、處理數(shù)據(jù)的速度。 CPU的主頻＝外頻×倍頻系數(shù)。 外頻是CPU的基準(zhǔn)頻率，單位MHz，決定著整塊主板的運行速度。理論上倍頻是從1.5一直到無限大，以0.5為間距，它可使系統(tǒng)總線工作在相對較低的頻率上，而提升CPU速度。
2）緩存：緩存的結(jié)構(gòu)和大小對CPU速度的影響非常大，因CPU需要重復(fù)讀取同樣數(shù)據(jù)塊，緩存容量的增大，可以大幅提升CPU內(nèi)部讀取數(shù)據(jù)的命中率，而不用再到內(nèi)存或者硬盤上尋找，以此提高系統(tǒng)性能。
3)前端總線：FSB頻率(即總線頻率)影響CPU與內(nèi)存直接數(shù)據(jù)交換速度。數(shù)據(jù)帶寬＝(總線頻率×數(shù)據(jù)位寬)/8，如64位的至強Nocona，前端總線是800MHz，其的數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬是6.4GB/秒。
服務(wù)器硬件的規(guī)劃須同步Intel CPU “Tick Tock”節(jié)奏，按照大年小年開發(fā)。
2011大年，2012小年，2013大年，2014小年。
大年: 架構(gòu)升級，主力銷售服務(wù)器優(yōu)先全面換代開發(fā)；
小年: 特性優(yōu)化，Tick CPU升級、服務(wù)器特性優(yōu)化、補齊、臨時市場需求版本。
內(nèi)存是用來存放當(dāng)前正在使用的（即執(zhí)行中）的數(shù)據(jù)和程序。所有運行的程序都需要經(jīng)過內(nèi)存來執(zhí)行，如果執(zhí)行的程序很大或很多，就會導(dǎo)致內(nèi)存消耗殆盡。
DDR3內(nèi)存
DDR3，DDR SDRAM技術(shù)中的第三代，和第二代相比能夠提供更高的帶寬和更低的功耗。DDR3比DDR2最多能夠提升66%的帶寬、在同等速率下可以降低40%的功耗，DDR3和DDR2同樣是240pin設(shè)計，但凹槽位置不同。二者不可兼容使用。
主要典型技術(shù)—ECC：傳統(tǒng)服務(wù)器內(nèi)存僅采用ECC技術(shù)，可糾正1-2位內(nèi)存錯誤，創(chuàng)新內(nèi)存容錯技術(shù)，提供更高的可靠性，包括：
1）內(nèi)存熱備：熱備內(nèi)存在正常情況下不使用，當(dāng)工作內(nèi)存的故障次數(shù)達到預(yù)設(shè)值ECC的最大值，系統(tǒng)自動將故障內(nèi)存條中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗醾鋬?nèi)存條，故障內(nèi)存條就不再使用。
2）內(nèi)存鏡像：內(nèi)存數(shù)據(jù)有兩個拷貝，避免由于內(nèi)存故障而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，同時工作內(nèi)存與鏡像內(nèi)存不處于同一通道，也避免了因內(nèi)存通道錯誤而引起的數(shù)據(jù)丟失。
內(nèi)存條類型：UDIMM，RDIMM，LRDIMM
UDIMM：即Unbuffered DIMM，表示控制器輸出的地址和控制信號直接到達DIMM上的DRAM芯片。容量頻率較低，但同等頻率下，因無緩存延遲較小。常見單條容量2GB/4GB，最高主頻1.33GHz
RDIMM：即Registered DIMM，表示控制器輸出的地址和控制信號經(jīng)過Reg寄存后輸出到DRAM芯片，是目前較為主流的內(nèi)存條，單條容量在2~32GB之間頻率最大可達1.6GHz，性能、價格和可擴展性較好。
LRDIMM:Load Reduced DIMM,低負載DIMM。LRDIMM通過使用新的技術(shù)和較低的工作電壓，達到降低服務(wù)器內(nèi)存總線負載和功耗的目的，并讓服務(wù)器內(nèi)存總線可以達到更高的工作頻率并大幅提升內(nèi)存支持容量。相比于通常的RDIMM，Dual-Rank LRDIMM內(nèi)存的功耗只有其50%。
內(nèi)存主要指標(biāo)
• 容量（如4/8/16/32GB）；
• 頻率（如800/ 1066/ 1333/ 1600MHz）；
• 延遲：表示系統(tǒng)進入數(shù)據(jù)存取操作就緒狀態(tài)前等待內(nèi)存響應(yīng)的時間，它通常用4個連著的阿拉伯?dāng)?shù)字來表示CL-TRP-TRCD-TRAS，例如“3-4-4-8”，一般 這4個數(shù)字越小，表示內(nèi)存性能越好，但也不絕對，需配合決定。
芯片組是由一組或多組芯片組成，它的主要作用是在處理器、內(nèi)存及I/O設(shè)備間提供接口，是構(gòu)成主板電路的核心，如果把CPU比喻為大腦，則芯片組相當(dāng)于心臟，決定了主板的級別和檔次。以前也是“南橋”和“北橋”的統(tǒng)稱，隨著技術(shù)的發(fā)展，南北橋已合并。
PCI是一種連接電子計算機主板和外部設(shè)備的總線標(biāo)準(zhǔn)，用來連接顯示卡、聲卡、網(wǎng)卡、硬盤控制器等高速外圍設(shè)備。在數(shù)據(jù)傳輸率要求較高的應(yīng)用中，可以解決原有標(biāo)準(zhǔn)總線數(shù)據(jù)傳輸率低帶來的瓶頸問題。歷經(jīng)PCI，PCI-X， 目前PCI-E是最新一代的技術(shù)。
Ø PCI-E：最新一代的I/O總線技術(shù)，PCIe屬于高速串行點對點雙通道高帶寬傳輸，所連接的設(shè)備分配獨享通道帶寬，不共享資源，突破的系統(tǒng)I/O帶寬的瓶頸，主要支持主動電源管理，錯誤報告，端對端的可靠性傳輸，熱插拔以及服務(wù)質(zhì)量(QOS)等功能。
Ø PCI-E 2.0: 目前最高的16X 2.0版本可達到10GB/s。
Ø PCI-E 3.0：數(shù)據(jù)傳輸率8GHz/s，對PCI-E 2.x/1.x的向下兼容，繼續(xù)支持2.5GHz、5GHz信號機制。PCI-E 3.0架構(gòu)單信道(x1)單向帶寬即可接近1GB/s，十六信道(x16)雙向帶寬更是可達32GB/s。
RAID卡是用來實現(xiàn)RAID功能的板卡，通常是由I/O處理器、硬盤控制器、硬盤連接器和緩存等一系列零組件構(gòu)成的。不同RAID卡支持的RAID功能不同,如 RAlD0、RAID1、RAID3、RAID4、RAID5、RAID10不等。RAID卡可以讓很多磁盤驅(qū)動器同時傳輸數(shù)據(jù)，達到單個磁盤驅(qū)動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。同時，Raid卡也提供容錯的重要功能。
數(shù)據(jù)組織形式
數(shù)據(jù)存取方式
服務(wù)器管理技術(shù)
Ø IPMI:智能平臺管理接口，是一項應(yīng)用于服務(wù)器管理系統(tǒng)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，由Intel、HP、 Dell和NEC公司于1998年共同提出。用戶可利用IPMI監(jiān)視服務(wù)器的物理健康特征，如溫度、電壓、風(fēng)扇工作狀態(tài)、電源狀態(tài)等。利用此接口標(biāo)準(zhǔn)有助于在不同類服務(wù)器系統(tǒng)硬件上實施系統(tǒng)管理，使不同平臺的集中管理成為可能。
工作原理：IPMI的核心是一個專用芯片/控制器BMC，其并不依賴于服務(wù)器的處理器、BIOS或操作系統(tǒng)來工作，非常地獨立。只要有BMC與IPMI固件其便可開始工作，而BMC通常是一個安裝在服務(wù)器主板上的獨立的板卡，現(xiàn)在也有服務(wù)器主板提供對IPMI支持的。使用低級硬件智能管理而不使用操作系統(tǒng)進行管理，具有兩個主要優(yōu)點： 首先，此配置允許進行帶外服務(wù)器管理；其次，操作系統(tǒng)不必負擔(dān)傳輸系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)的任務(wù)。
Ø KVM over IP：通過網(wǎng)絡(luò)將遠端服務(wù)器的顯示、鼠標(biāo)、鍵盤信號虛擬到本地控制端，通過本地控制端來操作遠端服務(wù)器。其優(yōu)點：1）實施、升級成本低，無縫升級；2)靈活集中化管理；3)全球控制、操作簡單;4)利用IP技術(shù)提供豐富的管理控制；
Ø 虛擬媒體：Virtual Media技術(shù)實現(xiàn)把本地端的任何介質(zhì)都可以映射成為被控服務(wù)器的USB設(shè)備。采用該技術(shù)，IT管理員無需到達服務(wù)器現(xiàn)場就可以進行跟數(shù)據(jù)有關(guān)的現(xiàn)場操作及完全控制，如故障診斷、文件傳輸、給應(yīng)用程序和OS打補丁等。
