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服务器与存储技术基础课程目录•第一章:什么是服务器•第二章:服务器部件技术•第三章:服务器相关软件及应用•第四章:存储相关技术基础•第一章什么是服务器目录•1.1什么是服务器–1.1.1服务器与PC机的比较–1.1.2曙光高性能服务器的发展历史–1.1.3服务器的发展趋势•1.2服务器分类1.1什么是服务器•服务器Server–从功能上说，它负责侦听网络上其它客户机（Client）提交的服务请求，并提供相应的服务。–从通信的对象来讲，通常是一对多–具体到硬件上，它是网络环境中的高性能计算机，这是我们通常所说的服务器•客户机Client–从功能上说，它负责向服务器（Server）提交服务请求，并接收响应，反馈给用户。–从通信的对象来讲，通常是一对一–在硬件上，Client的性能通常比Server要低得多•Server和Client的界限日渐模糊——P2P1.1.1服务器与PC机的比较(1/4)•服务器和PC机的共同点–服务器和PC的硬件构成基本一致，也是由主板、CPU、内存和硬盘等组成。–PC机中采用了越来越多的服务器技术•处理器：64位、多核•内存：校验、镜像•硬盘：RAID–在小型网络中，应用比较简单时，经常采用高端PC来充当低端服务器的角色。–服务器和PC机进行通信时，遵循同样的协议服务器和PC机的不同之处（关注点不同）–稳定性•服务器需要7×24小时不间断运行，而PC机只需要5×8小时运行–运算能力•服务器需要及时响应众多客户机的请求，而PC机只由少数用户进行操作–图形显示•PC机直接和用户进行交互，而服务器放在后台，只和客户机进行通信–可管理性•服务器集成了各种硬件监控部件，可进行远程监测和控制，而PC机基本没有1.1.1服务器与PC机的比较(2/4)服务器和PC机的不同之处（解决方式不同）–硬件冗余•服务器在关键部件上常有冗余配置，比如电源、风扇等，而PC机很少考虑–CPU•服务器的CPU种类很多，包括RISC和CISC架构，PC机通常只有CISC•服务器往往有多颗处理器，而PC机通常只有1颗1.1.1服务器与PC机的比较(3/4)–内存：•服务器内存插槽要远多于PC机，一般在8根以上，PC机往往不到4根•服务器采用ECC、Registered、Chipkill、热备、镜像等技术来保证数据的可靠性，PC机基本没有•服务器内存往往支持热插拔，而PC机不支持–硬盘•服务器支持SCSI、SAS等高速接口，PC机通常支持IDE、SATA等普通接口•服务器硬盘常采用硬件RAID技术保护数据，PC机一般只有软件RAID技术–网络•服务器上往往有2块以上网卡，PC机通常只有1块•服务器上往往采用一些特殊定制的网络，比如Infiniband、myrinet等，PC机通常只采用以太网1.1.1服务器与PC机的比较(4/4)1.1.2服务器的发展趋势•应用：–数据大集中逐渐成为主流(网络中心、数据中心、电教馆等日益兴起)–资源大集中逐渐成为趋势（网格化建设、12金工程的建设）•架构：–PC-cluster逐渐成为主流（刀片、机架）–多核处理器逐渐成为主流（CISC/RISC）–能耗的衡量逐渐成为标准–管理、监控的集中化成为主流（集群、存储）目录•1.1什么是服务器•1.2服务器分类–1.2.1按照服务器外形结构分类–1.2.2按照CPU数量分类–1.2.3按照CPU类型分类–1.2.4按照CPU访问内存模式分类–1.2.5按照服务器结构分类–1.2.6按照操作系统分类–1.2.7按照应用类型分类1.2服务器分类按CPU数单路2路4路8路16路32路64路按指令集CISCRISCEPIC按应用类型邮件数据库FTPWeb按功能计算型I/O型其它按外形塔式机架式刀片式1.2.1按照服务器外型结构分类•塔式曙光天阔A440(r)-F曙光天阔A610r-F曙光天潮2600刀片•机架式•刀片式1.2.2按照CPU数量分类•PC服务器（曙光：天阔系列/HP：Proliant系列/IBM:X系列）–采用x86处理器，CPU数量一般低于8个，性价比较高–按CPUSocket的数量，可细分为单路、双路、四路、八路等–按功能强弱，可细分为入门级、工作组级、部门级、企业级等•小型机(曙光：天阔系列/HP:Superdome系列/IBM：POWER系列)–英文名叫做SmallComputer，它是70年代由DEC（数字设备公司）公司首先开发的一种高性能计算产品。•大型机（IBM:Z系列）–英文名叫MainFrame，大多数时候它是指自system/360开始的一系列的IBM计算机。也可以用来指由其他厂商，如Amdahl,HitachiDataSystems(HDS)，EMC,HP制造的兼容的系统。8个处理器PC服务器/小型机128个处理器以上大型机8---128个处理器中型机•CISC架构（AMD、INTEL）CISC：“ComplexInstructionSetComputing”，复杂指令集计算。CISC架构的服务器主要以IA架构（IntelArchitecture，英特尔架构）的服务器为主，市场上最大的两家处理器厂商就是Intel和AMD。通常所说的x86平台也就是CISC架构。•RISC架构(POWER/SPARC/PA-RISC)RISC：“ReducedInstructionSetComputing”，精简指令集计算。目前一些高端的计算机采用RISC架构，比如IBM的Power系列。通常RISC服务器搭配专有的Unix操作系统，各个厂商软硬件的专属性很强。•EPIC架构（VLIW）(Itanium)EPIC：“ExplicitlyParallelInstructionComputing”，显示并行指令集计算。采用这一指令系统的处理器就是Intel基于IA-64架构的Itanium系列。1.2.3按照CPU类型分类1.2.4按照操作系统分类•Windows–WindowsServer2003是微软针对服务器开发的操作系统，其版本包括：•Datacenter版（含32位和64位）这是专为要求强伸缩性和高可用性的企业而建立的。•企业版（含32位和64位）该版本适合中型与大型组织的关键使用。•标准版它面向中小型企业及部门级应用。•Web版专为快速开发、部署Web服务与应用程序的用户。•Linux–Linux是一种类Unix操作系统，1991年由芬兰大学生LinusTorvalds开发，并凭借优秀的设计，不凡的性能，加上IBM、INTEL、CA、CORE、ORACLE等国际知名企业的大力支持，市场份额逐步扩大，逐渐成为服务器领域的主流操作系统之一。•Unix–UNIX是一个强大的多用户，多任务操作系统，支持多种处理器架构，最早由KenThompson，DennisRitchie和DouglasMcIlroy于1969年在AT&T的贝尔实验室开发。有很多大公司在取得了UNIX的授权之后，开发了自己的UNIX产品，比如IBM的AIX，HP的HPUX，SUN的Solaris和SGI的IRIX。UNIX因为其安全可靠，高效强大的特点在服务器领域得到了广泛的应用1.2.5按照应用类型分类•Database–数据库服务器，提供数据的集中存储、查询和管理•Ftp–文件服务器，提供数据和文件的传输和共享•Mail–邮件服务器，提供电子邮件的网络收发和传送•Web–Web服务器，提供浏览器网页内容服务•DNS–域名服务器，实现IP地址和网络地址之间的映射•Proxy–代理服务器，提供网络信息的中转服务•NAT–网络地址转换，提供内、外网之间的网络访问•第二章服务器部件知识目录•2.1CPU–2.1.1CPU概述–2.1.2Cache技术–2.1.3多核(双核技术)–2.1.4IntelXeon技术–2.1.5AMDOpteron技术–2.1.6Itanium（安腾）技术–2.1.7Power和UltraSparc•2.2主板•2.3总线技术•2.4内存•2.5硬盘•2.6电源•2.7机箱2.1CPU（中央处理单元）•CPU，CenterProcessingUnit，是包含了运算器和控制器在内的芯片单元。CPU的基本功能就是对指令流和数据流在时间和空间上实施有效的控制。主要包括：指令流出的控制指令分析与执行的控制指令流向的控制2.1.1CPU概述•CPU主要的性能指标：–主频：1.9GHz、3.0GHz、2.33GHz–外频和倍频:200MHz–内部缓存:L1、L2、L3（128K、2M、4M）–数据（地址）总线宽度：64位–多媒体扩展指令集：MMX2.1.2Cache技术•Cache的引入Cache存储系统––处理器最常采用的一种高速存储系统––Cache存储系统的目的主要是为了提高存储系统访问的速度。在处理器片上的Cache缓存器的访问速度可达处理器主时钟的频率，而处理器片外的主存储器的速度要比Cache低5～10倍––Cache存储系统全部由硬件来调度–Cache包括处理器片内缓存以及计算机主存储器目录•2.1CPU•2.2主板–2.2.1主板结构–2.2.2主板技术特征–2.2.3主板BIOS概念和系统设置•2.3总线技术•2.4内存•2.5硬盘•2.6电源•2.7机箱•主板是电脑中各种设备的连接载体，而这些设备的各不相同的，主板本身有芯片组，各种I/O控制芯片，扩展插槽，扩展接口，电源插座等元器件。2.2主板•主板结构分为AT、Baby-AT、ATX、MicroATX、LPX、NLX、FlexATX、EATX、WATX以及BTX等结构。–AT和Baby-AT是多年前的老主板结构，现在已经淘汰；–而LPX、NLX、FlexATX则是ATX的变种；–EATX和WATX则多用于服务器/工作站主板；–ATX是目前市场上PC最常见的主板结构；–MicroATX又称MiniATX，是ATX结构的简化版；–BTX则是英特尔制定的最新一代主板结构。2.2.1主板结构芯片组（Chipset）是构成主板电路的核心。一定意义上讲，它决定了主板的级别和档次。计算机主板芯片组一般由北桥（NorthBridge）芯片和南桥(SouthBridge)芯片组成。但是到了后来就不以南、北桥划分了，但原理上并无本质区别，G/MCH（Graphics&MemoryControllerHub）图形/内存连接中心芯片——北桥ICH(I/OControllerHub)I/O设备连接中心芯片——南桥FWH（FirmWareHub）固件重心芯片——BIOS芯片1、北桥：是处理器和高速设备之间的联系纽带，如内存、PCIExpressx16、AGP8x、高速的PCI-X等设备2、南桥：是负责完成相对低速的系统设备的连接，如I/O设备、IDE、SATA、USB2.0、32Bit的普通PCI插槽，甚至是声效等芯片2.2.2主板技术特征2.2.5主板BIOS概念和系统设置BIOS，是微机的基本输入输出系统（BasicInput-OutputSystem)其内容集成在微机主板上的一个ROM芯片上，主要保存着有关微机系统最重要的基本输入输出程序，系统信息设置，开机上电自检程序和系统启动自举程序等。BIOS配置记录是放在一块可读写的CMOSRAM芯片中的，主要保存着系统基本情况，CPU特性、软硬盘驱动器显示器、键盘等部件的信息。在BIOS的ROM芯片中装有“系统设置程序”，主要用来设置CMOSROM中的各项参数，这个程序在开机一般是按下“DEL”键即可进入设置状态，并供操作人员使用，CMOS的RAM芯片中关于微机的配置信息不正确时，可能导致系统工作不正常。目录•2.1CPU•2.2主板•2.3总线技术–2.3.1基本概念–2.3.2总线的分类–2.3.3常见系统总线–2.3.4常见外部总线•2.4内存•2.5硬盘•2.6电源•2.7机箱2.3.1基本概念总线标准是指芯片之间、插板之间及系统，通过总线进行连接和传输信息时，应遵守的一些协议与规范。2.3.2总线的分类FSB:将CPU连接到主内存和磁盘驱动