服务器基础知识

服务器基础知识培训TP001-ServerBaseKnowledgeNEC(China)Co.,Ltd.NECTechnicalCertification(PrimaryLevel)服务器概念TP001-SBK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、信息发布及数据管理等服务。服务器特性TP001-SBK处理能力强I/O性能强管理能力强可靠性强可用性高扩展能力强主要内容TP001-SBK处理器技术主板技术内存技术I/O技术电源技术机箱外形技术热插拔技术OS技术服务器性能参数主要内容TP001-SBK处理器技术主板技术内存技术I/O技术电源技术机箱外形技术热插拔技术OS技术服务器性能参数处理器技术—处理器概念TP001-SBKCPU（CentralProcessingUnit）CPU执行系统的计算和数据处理任务处理器技术—处理器技术TP001-SBK主频：主频对处理器性能的提高最明显和最直观主频=外频*倍频•外频：系统总线的工作频率•倍频：指CPU外频与主频相差的倍数系统前端总线（FSB）：Intel®Pentium®4与Xeon™处理器采用QDR技术,（FSB）=外频*4多级流水线：是通过并行执行指令来提高性能的方法之一处理器技术—处理器技术（续）TP001-SBK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高速缓存（Cache）物理位置集成于处理器中，由SRAM组成逻辑位置介于CPU与主存之间，为CPU提供计算所需的指令和数据，以提高执行效率超标量设计（多重流水线）CPU内含多个指令执行单元或者多条流水线降低CPU电压通过VRM技术来动态调节处理器的电压超线程技术增加处理器的并行处理能力处理器技术—CacheTP001-SBKLevel3Cache(MPOnly)Level2高级传输缓存Level1执行追踪缓存Level1数据缓存提供快速访问微代码指令集的缓存来最大化管道吞吐量12Kmicro-ops创新的缓存访问算法，为快速执行引擎减少延迟时间8KBdata与1级数据缓存和快速执行引擎同步，提高访问时间512KB为访问内存路径提供更高的带宽，增强了大负载服务的处理能力MPonly-1MBor2M处理器技术—并行处理技术：SMPTP001-SBKSMP（SymmetricalMulti-Processor）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。处理器技术—并行处理技术：SMP架构TP001-SBKSMP结构的优点具有比同样单处理器更好的性能和性能/价格比具有较好的可伸缩性和可扩展能力应用不用修改，易于移植技术比较成熟SMP结构的缺点可扩展性较差可用性比较差性能增长低于处理器数量增长访问内存总线碰撞Cache一致性问题处理器技术—超线程技术TP001-SBK超线程技术（Hyper-ThreadingTechnology）单独一个物理处理器能够同时执行两个分别的线程。从构造上说相当与由两个逻辑处理器组成的，每个逻辑处理器都有独立的IA-32架构。共享处理器核心的执行资源，包括执行引擎、缓存、系统总线接口以及固件；在执行多重操作系统或应用程序代码时，性能最多提升达到30%，如在MP系统中使用，性能增益会随系统使用的物理处理器数量而呈线性上升趋势处理器技术—超线程架构TP001-SBK采用了超线程技术的IA-32处理器与传统双处理器系统的比较处理器技术—处理器分类TP001-SBK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。CISC复杂指令集架构服务器，即通常所讲的IA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。EPIC是属于EPIC清晰并行指令代码类处理器，IA64服务器采用此类处理器。集RISC和超长指令字优点的新一代的处理器。可同时执行多达20个操作，64位内存寻址。其性能是配置相当的RISC系统的10倍。处理器技术—Intel®处理器分类TP001-SBKIA-32Desktop:•Pentium®4：Willamette(.18)-〉Northwood(.13)-〉Prescott(.09)Server：•Xeon™：FosterDP(.18)-〉Prestonia(.13)-〉Nocona(.09)•Xeon™MP：FosterMP(.18)-〉Gallatin(.13)-〉Potomac(.09)IA-64•Itanium®2：Mcklinley(.18)-〉Deerfield(.13)-〉Madison(.13)-〉Montecito(.09)处理器技术—IA32与IA64比较TP001-SBKIA-64是Intel®推出的64位总线结构的CPU，其物理结构和工作机理与目前的IA-32CPU完全不同,互不兼容.IA-64采用清晰并行指令计算(EPIC)的全新系统架构技术,传统IA-32系统架构通过对处理器暗示并行的排序密码来向处理器传递并行命令IA-64具有64bit的寻址空间，理论上能够对高达264的内存空间进行寻址,而IA-32的寻址空间只有4GB处理器技术—RISC处理器TP001-SBKRISCCPU：是精简指令集处理器。其设计思想是简化硬件设计，硬件只执行很有限的最常用的那部分指令，大部分复杂的操作则使用成熟的编译技术，由简单指令合成。RISC出现的结果是，可以在相对少的晶体管设计出极快的微处理器。据研究，只有大约20%的指令是最常用的，把处理器能执行的指令数目减少到最低限度，对它们的执行进行优化，就可以极大地提高处理器的工作速度。一般来说，RISC处理器比同等的CISC处理器要快50%～75%，同时RISC处理器更容易设计和纠错。处理器技术—常见RISC处理器TP001-SBKRISC处理器厂商处理器类型常见处理器型号RISC服务器IBMPowerPowerPCPower4IBMRS6000/AIXIBMPseries/AIXSUNSPARCUltraSPARCIIISUNEnterprise&Fire/SolarisHP（Compaq）ALPHAAlpha21364AlphaServer/True64SGIMIPSMIPSR12000SGIOrigin/IRIXHPPA-RISCPA-8500PA-8600HP9000/HP-UX处理器技术—RISC与CISC服务器比较TP001-SBKCISC服务器RISC服务器标准化很好很低性能较低高吞吐量较低高扩展性较差较好可靠性较差较好管理性较差较好可用性较低高操作系统Windows、Linux、UNIXUNIX价格便宜很高主要内容TP001-SBK处理器技术主板技术内存技术I/O技术电源技术机箱外形技术热插拔技术OS技术服务器性能参数主板技术—主板的概念TP001-SBK主板（Mainboard）：又叫母板（Motherboard)，基板（Baseboard)，是系统中连接各种部件的核心部件，是系统功能实现的载体。主板的组成：PCB、芯片组、系统总线、集成设备、BIOS。主板技术—芯片组TP001-SBKChipsets：芯片组芯片组(chipsets)包括一组芯片。芯片组体现了主板的主要特性和规范。芯片组厂家：IntelServerWorks芯片组型号：Intel®E7520（120Lh、120Rg-2、120Re-1）Intel®E7320（120Eg）Intel®E7221（110Ei）ServerWorksGC-HE（140Hd、140Rc-4）主板技术—芯片组架构TP001-SBK传统的南北桥结构北桥芯片：芯片组的主要组成部分，北桥芯片通过前端系统总线(FSB)与CPU通信并且同时作为内存、AGP和PCI的控制器。FSB、内存和AGP都是因北桥芯片的不同而变化的。南桥芯片：南桥芯片控制着最基本的I/O设备,例如USB接口、串口、音频部分、IDE设备及其它设备。南桥芯片位于北桥芯片32位的PCI总线上，33MHz的总线频率能提供133MB/s的带宽。主板技术—Intel®芯片组架构TP001-SBKIntel®HubLink结构MCH（MemoryControllerHub）：存储控制中心GMCH（GraphicsandMemoryControllerHub）：图形和存储器控制中心ICH（I/OControllerHub)：I/O控制中心，连接低速设备，如：IDE，USB等I/OBridge：采用P64H2等I/O控制芯片对PCI-X设备进行控制HubLink：ICH与GMCH/MCH之间专用连接总线，总线速度高于传统南北桥架构主板技术—ServerWorks芯片组架构TP001-SBKServerWorks增强型南北桥结构CMIC（ChampionmemoryandI/OController）：存储控制中心CSB（ChampionSouthBridge）：I/O控制中心，连接低速设备，如：IDE，USB等I/OBridge：采用CIOB等I/O控制芯片对PCI-X设备进行控制IMB（IntelligentManagementBus）：CMIC与CSB间专用连接总线，总线速度高于传统南北桥架构主板技术—主要服务器主板厂商TP001-SBK处理器技术主板技术内存技术I/O技术电源技术机箱外形技术热插拔技术OS技术服务器性能参数内存技术—内存的概念TP001-SBK内存广义的定义用来存储程序和数据的部件。内存狭义的定义主板上的存储部件，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。内存技术—内存的分类TP001-SBK内存SRAMDRAMRAMROMRDRAMFPMEDOBEDOSDRAMDDRDDRII内存技术—内存的分类（接口）TP001-SBK按接口形式分类SIMM：单边接触内存条,分为30线和72线两种DIMM：双边接触内存条，168线，184线，200线等SODIMM：144线DIMM主要用于笔记本型电脑RIMM：Rambus内存DIMMSODIMMDIMM内存技术—内存的分类（缓冲）TP001-SBK按是否有缓冲分类Unbuffered：Registered：UnbufferedRegisteredUnbuffered内存颗粒PLLICSPDICSPDICRegisterIC存放内存条信息调整时钟信号提高电流驱动力存放内存条信息内存技术—Registered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。内存技术—Registered（续）按是否有校验分类Non-ECCECCNon-ECCECCNon-ECC内存技术—内存的分类（校验）ECCErrorCheckingandCorrecting,错误检查和纠正，ECC可以发现2bit错误，并纠正1bit错误。Chipkill既可以纠正单bit错误，又可以纠正多比特的错误，比普通ECC