服务器基础知识

1联想万全服务器大联想学院联想集团有限公司2001年6月联想万全服务器技术培训2联想万全服务器大联想学院服务器基础知识–什么是服务器服务器是计算机的一种，它是网络上一种为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机，它在网络操作系统的控制下，将与其相连的硬盘、磁带、打印机、Modem及昂贵的专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享，也能为网络用户提供集中计算、信息发表及数据管理等服务。3联想万全服务器大联想学院服务器基础知识–什么是服务器Internet打印服务器办公用机内部系统邮件系统内部信息系统……4联想万全服务器大联想学院服务器基础知识–服务器的分类RISC（精简指令集）架构服务器，使用RISC芯片并且主要采用UNIX操作系统的服务器。IA架构服务器，也是CISC（复杂指令集）架构服务器，即通常所讲的PC服务器，它是基于PC机体系结构，使用Intel或与其兼容的处理器芯片的服务器。5联想万全服务器大联想学院服务器基础知识–PC服务器与PC的区别处理能力强I/O性能强管理能力强可靠性，安全性强扩展能力强6联想万全服务器大联想学院服务器基础知识–服务器技术要素SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术7联想万全服务器大联想学院服务器基础知识–服务器技术要素SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术8联想万全服务器大联想学院首先了解一下CPU技术服务器基础知识–CPU9联想万全服务器大联想学院CPU技术•CPU（CentralProcessingUnit）•CPU执行系统的计算和数据处理任务服务器基础知识–CPU10联想万全服务器大联想学院CPU技术•流水线–采用流水线技术的CPU使用指令重叠的办法，即在一条指令还没有处理完时，就开始处理下一条指令。典型流水线将指令分为5步：取指、译码、取操作数(或译码2)、执行、回写•分支预测和推测执行技术–分支预测和推测执行是CPU动态执行技术中的主要内容。预测条件分支，提前执行相应指令。服务器基础知识–CPU11联想万全服务器大联想学院CPU技术•高速缓存（Cache）–介于CPU与主存之间，提高进行效率！–L1Cache：在Pentium系列CPU内置了32K高速缓存–L2Cache•早期L2cache做在主板上。•PIIICPU（.25微米工艺），L2cache与CPU芯片共同做在一块PCB板上，CPU半速运行•PIIICoppenmineCPU（.18微米工艺)，L2cacheon-die，CPU全速运行。服务器基础知识–CPU12联想万全服务器大联想学院服务器基础知识–CPU13联想万全服务器大联想学院500550600650KBPSDPPentium®IIIXeon™Processor1.01.52.02.53.0Time(Sec.)DPPentium®IIIXeon™Processor512KB1MB2MB36%8.6%吞吐量(Higherisbetter)平均响应时间(Lowerisbetter)512KB1MB2MB3.8%11%4.6%22%Cache大小影响服务器的性能MSExchangeON4200大Caches增进性能-尤其对企业级应用！服务器基础知识–CPU14联想万全服务器大联想学院CPU技术•超标量设计–CPU内含多个指令执行单元或者多条流水线•降低CPU电压–减少了功率消耗，减少了产生热量。–Pentium处理器双电源设计–VRM（VoltageRegulationModule）服务器基础知识–CPU15联想万全服务器大联想学院PIIISlot1CPU服务器基础知识–CPU16联想万全服务器大联想学院PIIIFC-PGACPUandScoket370服务器基础知识–CPU17联想万全服务器大联想学院PIIIXEONandSlot2服务器基础知识–CPU18联想万全服务器大联想学院服务器基础知识–SMP技术SMP技术即对称多处理技术。在一台计算机上汇集了一组CPU，共享内存及总线结构，处理任务队列对称地分布在多个CPU上。IntelPentiumIIIXeon处理器IntelPentiumIII处理器FC-PGA19联想万全服务器大联想学院采用双CPU比采用单CPU的服务器数据处理能力增加50%HarmonicmeanofTotalTPSScores02004006008001000120014001600123456789101112131415161718202224262832364044485256256M/2CPU256M/1CPU服务器基础知识–SMP技术20联想万全服务器大联想学院HarmonicmeanofTotalTPSScores0.000200.000400.000600.000800.0001000.0001200.0001400.0001600.000sys_1sys_2sys_3sys_4sys_5sys_6sys_7sys_8sys_9sys_10sys_11sys_12sys_13sys_14sys_15sys_16sys_17sys_18sys_20866X1866X21GX11GX2单一CPU升高主频，对系统性能提升不如使用原主频双CPU1颗866MHzCPU1颗1GCPU2颗866MHzCPU服务器基础知识–SMP技术21联想万全服务器大联想学院CPU数量影响服务器性能MSExchangeOn420002004006008001000KBPS0.01.02.03.04.05.0Time(Sec.)Pentium®IIIXeon™Processor1P4PPentium®IIIXeon™Processor吞吐量(Higherisbetter)平均响应时间(Lowerisbetter)2P73%54%1P4P2P84%156%多个CPU显著提高了性能！（现在与将来）服务器基础知识–SMP技术22联想万全服务器大联想学院服务器基础知识–服务器技术要素SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术23联想万全服务器大联想学院服务器基础知识–内存技术内存是主板上的存储部件，是CPU直接与之沟通，并对其存储数据的部件，存放当前正在使用的(即执行中)的数据和程序，它的物理实质就是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路。SRAMDRAM缓存RAM缓存内存FastPageModeEDOBEDOSDRAMRDRAMDDR24联想万全服务器大联想学院内存工作原理寻址服务器基础知识–内存技术25联想万全服务器大联想学院内存工作原理读数据服务器基础知识–内存技术26联想万全服务器大联想学院内存工作原理寻址服务器基础知识–内存技术27联想万全服务器大联想学院内存工作原理写数据服务器基础知识–内存技术28联想万全服务器大联想学院内存工作原理011011服务器基础知识–内存技术29联想万全服务器大联想学院内存工作原理000000服务器基础知识–内存技术30联想万全服务器大联想学院服务器基础知识–REGISTERED内存REGISTERED内存SRAMDRAM缓存RAMSIMM普通缓存内存FastPageModeEDOBEDOSDRAMDIMMECC校验内存颗粒内存信息电流提升芯片31联想万全服务器大联想学院RegisteredECC内存结构内存颗粒PLLICSPDICSPDICRegisterIC服务器基础知识–REGISTERED内存32联想万全服务器大联想学院RegisteredECC内存结构•SPD(SerialPresenceDetect)存放内存条信息的集成电路芯片，便于主板通过检测此信息而优化内存设置而获取最好的性能，也是内存条上最小的集成电路芯片。•PLL(PhaseLockedLoop)琐相环集成电路芯片，内存条底部较小IC，比RegisterIC小，一般只有一个，起到调整时钟信号，保证内存条之间的信号同步的作用.服务器基础知识–REGISTERED内存33联想万全服务器大联想学院RegisteredECC内存结构•RegisterIC内存条底部较小的集成电路芯片(2-3片),起提高驱动能力的作用。服务器产品需要支持大容量的内存，单靠主板信号线的电流无法驱动如此大容量的内存，而使用带Register的内存条，通过RegisterIC提高驱动能力，使服务器可支持高达32GB的内存。•总体来说,在尺寸和外观上看，Registered-ECC内存条比普通内存条要高，内存条上比普通内存多了RegisterIC和pllIC(SPDIC两者均有)。性能上来说因为在信号线上加了RegisterIC，内存的速度略有降低，但是可大大增加了服务器内存容量。服务器基础知识–REGISTERED内存34联想万全服务器大联想学院服务器基础知识–服务器技术要素SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术35联想万全服务器大联想学院服务器基础知识–硬盘接口技术常见硬盘接口技术：IDE(Intergradeddriveelectronics)，现在PC机使用的主流硬盘接口。SCSI接口即小型计算机系统接口(SmallComputerSystemInterface)，它定义了一种输入/输出(Input/Output)总线和逻辑接口，主要目标是提供一种设备独立的机制用来连接主机和访问设备。具备独立与硬件设备的智能化接口，减轻CPU负担多个I/O并行操作，设备传输速度快可连接的外设数量多，扩展能力强36联想万全服务器大联想学院SCSI与IDE的区别(一)•IDE的工作方式需要CPU的全程参与;这种情况在Windows95/NT的多任务操作系统中，自然就会导致系统反应的大大减慢。而SCSI接口，则完全通过独立的高速的SCSI卡来控制数据的读写操作，CPU就不必浪费时间进行等待，显然可以提高系统的整体性能。服务器基础知识–硬盘接口技术37联想万全服务器大联想学院SCSI与IDE的区别(二)•SCSI的扩充性比IDE大，一般每个IDE系统可有2个IDE通道，总共连4个IDE设备，而SCSI接口可连接7~15个设备，比IDE要多很多，而且连接的电缆也远长于IDE服务器基础知识–硬盘接口技术38联想万全服务器大联想学院SCSI与IDE的区别(三)•虽然SCSI设备价格高些，但与IDE相比,SCSI的性能更稳定、耐用，可靠性也更好服务器基础知识–硬盘接口技术39联想万全服务器大联想学院目前常用SCSI系列•按数据宽度来分：NarrowSCSI和WideSCSI；–Narrow有50根信号线，其中8根为数据线，最多可接7个设备；–Wide有68根信号线，其中16根为数据线，最多可接15个设备Wide接口比Narrow接口的设备传输速率快一倍；服务器基础知识–硬盘接口技术40联想万全服务器大联想学院目前常用SCSI系列•按电路接口形式分：Fast、Ultra、Ultra2、Ultra3；•按收发器类型分：SE（单端）、LVD（低电压差分）服务器基础知识–硬盘接口技术41联想万全服务器大联想学院服务器基础知识–硬盘接口技术SCSI接口技术的发展NarrowWide接口传输速率接口传输速率FastFastSCSI10MFastWideSCSI20MUltraUltraSCSI20MUltraWideSCSI40MUltra2Ultra2SCSI40MUltra2WideSCSI80MUltra3Ultra3WideSCSI160M42联想万全服务器大联想学院服务器基础知识–硬盘接口技术磁盘系统接口应用模式UltrawideSCSI接口Ultra160SCSI接口IDE光驱IDE接口SCSI磁带机SCSI硬盘43联想万全服务器大联想学院服务器基础知识–服务器技术要素SMP技术内存技术硬盘接口技术热插拔技术RAID技术机箱外型技术操作系统技术44联想万全服务器大联想