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至顶网服务器频道解析服务器的处理器、磁盘和冗余(下)

解析服务器的处理器、磁盘和冗余(下)

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不论你购买的服务器要在自己的业务中扮演什么样的角色,首先都要考虑应该选择一款什么样的处理器,而这种选择实际上也会或多或少地决定系统其它部件的选择。

来源:live01.com 2008年1月14日

关键字: 服务器 RAID 处理器 64位

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    ZDNetChina服务器站 服务器芯片/组件技巧

  服务器产品应该具备哪种水平的冗余功能

  虽然上面提到的各个组件都会在不同程度上决定服务器产品的性能,进而决定它们能够胜任什么样的工作,在办公环境中担当那种类型的服务器角色。但是我们并不能仅仅凭此就做出最终的产品购买选择,因为对于服务器这类产品而言,环境的复杂性和应用的多样性,使得用户还要在更多方面给予仔细的考察。

  首先,你需要评估自己的稳定性需求及候选产品的稳定性。对于服务器产品而言,合理的稳定性永远是第一位的。如果稳定性不能保证业务运行的需要,那么再高的性能也是无用的。通常来说,正规的服务器厂商都会对其产品进行包括不同温度和湿度下的运行稳定性测试。如果你在这些方面有具体的需求,可以在购买之前向候选对象索要相关资料。

  其次,你需要考虑自身业务环境下,服务器产品应该具备哪种水平的冗余功能。实际上,冗余功能是保证服务器产品长时间不间断工作的关键。因为在大负载的工作条件下,很难保证服务器的每一个部件都能够完全承担类似7x24小时不间断运行这类苛刻的要求。要使得系统不至于因为一个或两个部件的故障而导致停机,对一些关键或是容易出现故障的配件采用冗余配置是保证系统稳定运行的最佳方案。

  通常来说,服务器中包含如下几种类型的常见冗余部件: 数据冗余:其目的是为了保证服务器中单一配件故障不会损伤硬盘中存储的数据或正在运行的程序。通常数据冗余包括硬盘冗余以及内存冗余技术。前者主要通过 RAID提供的校验以及热插拔功能实现对数据的保护以及重建;而后者则有内存热备、内存镜像等几种常见的实现方式。

  网卡冗余:指系统中的任何一块网卡损坏都不会造成网络服务中断。现在的部门级以上的服务器都会配备两块网卡,在系统正常工作时,该双网卡将自动分摊网络流量,提高系统通信带宽,而当某块网卡出现故障或该网卡通道出现问题时,服务器的全部通信工作将会自动切换到好的网卡或通道上。因此,网卡冗余技术可保证在网络通道故障或网卡故障时不影响正常业务的运转。

  电源冗余:指系统中的任何一个电源故障都不会造成系统停机,也就是通过冗余电源来防止因电源故障造成的停机。它一般是指配备双份支持热插拔的电源。若其中一台发生故障,另一台就会在没有任何影响的情况下接替服务器的供电工作,并通过灯光或声音告警。此时,系统管理员可以在不关闭系统的前提下更换损坏的电源。一些低端冗余电源通常采用单电源接口、多电源模块的形式,如果你的服务器需要更为安全的电源供应,那么可以选择那些每个电源模块都具有独立电源接口的冗余电源,这样可以避免因为插座故障、误拔插头造成的停机。

  风扇冗余:指在服务器的关键发热部件上配置的降温风扇有主、备两套,这两套风扇具有自动切换功能,支持风扇转速的实时监测,发现故障时可自动报警,并能启动备用风扇。若系统正常,则备用风扇不工作,而当主风扇出现故障或转速低于规定要求时,备用风扇立刻自动启动,从而避免由于系统风扇损坏而导致系统内部温度过高,使得服务器工作不稳定或停机。在一些设计优秀的服务器中,这些冗余风扇都是以模块化安装并支持免工具维护,可以很方便的实现热插拔。

  服务器采购术语必读

  IDE:英文Integrated Drive Electronics的缩写,本意是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器。通常我们所说的IDE指的是硬盘等设备的一种接口技术。采用这种接口的硬盘制造成本低,价格低廉,安装方便。但CPU占用率高,速度较慢,而且不能实现热插拔,不能提供苛刻环境所要求的对数据可靠性的保护。所以大多应用在低档的入门级服务器产品中。

  SCSI:英文名称Small Computer System Interface的缩写,即小型计算机系统接口。采用这种接口的硬盘的最大好处就是它具备自我管理能力,因此在实际运行中只需占用很少的CPU资源,而且可以多任务运作,串联设备的传输速率互相独立,支持热插拔,稳定性更高,是服务器产品中最常见的硬盘接口。 RAID:英文Redundant Array of Independent Disks的缩写,即“独立磁盘冗余阵列”,有时也简称磁盘阵列。简单的说,RAID是一种把多块独立的硬盘按不同的方式组合起来形成一个硬盘组,从而提供比单个硬盘更高的存储性能并提供数据备份技术。在用户看来,组成的磁盘组就像是一个硬盘,用户可以对它进行分区,格式化等等。总之,对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是,磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多,而且可以提供自动数据备份。

  RAID技术的两大特点:一是速度、二是安全,由于这两项优点,RAID技术早期被应用于高级服务器中的SCSI接口的硬盘系统中,随着近年计算机技术的发展,很多服务器厂商也都推出了基于IDE 的RAID,但由于IDE接口先天的劣势,也仅仅局限于处理小流量的数据,而对于大流量的突发性的数据要求就显得无能为力了。

  热插拔:即hot-plugging或Hot Swap,该功能允许用户在不关闭系统,不切断电源的情况下取出和更换损坏的硬盘、电源或板卡等部件,从而提高系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性。实现热插拔需要有以下几个方面支持:总线电气特性、主板BIOS、操作系统和设备驱动。所以,通常来说,一个完整的热插拔系统包括热插拔系统的硬件,支持热插拔的软件和操作系统,支持热插拔的设备驱动程序和支持热插拔的用户接口。

  具体到服务器这类产品,可能实现热插拔的部件主要有硬盘、CPU、内存、电源、风扇、PCI适配器、网卡等。购买服务器时一定要注意哪些部件能够实现热插拔,这对以后的工作至关重要。

  SMP:即“对称多处理”(Symmetrical Multi-Processing)技术,是指在一个计算机上汇集一组处理器,各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。在这种架构中,一台电脑不再由单个CPU组成,而同时由多个处理器运行操作系统的单一副本,并共享内存和一台计算机的其它资源。

  虽然同时使用多个CPU,但是从管理的角度来看,它们的表现就像一台单机一样。系统将任务队列对称地分布于多个CPU之上,从而极大地提高了整个系统的数据处理能力。所有的处理器都可以平等地访问内存、I/O和外部中断。在对称多处理系统中,系统资源被系统中所有CPU共享,工作负载能够均匀地分配到所有可用处理器之上。

  ·为什么需要64位?

  在计算机发展的历史上,处理器的寻址空间始终是产生变革的根本性因素之一,1978年,英特尔推出16位的8086处理器,促使了PC的诞生。但是8086的16位寻址设计决定了它最多只能访问1MB的物理内存空间。

  x86是英特尔设计8086时提出的一种16位指令集架构,实际上现今所有的CISC处理器都基于x86指令集,这要归功于英特尔的远见以及胆识。当时业界普遍认为16位计算已经能够满足急速增长的性能需求,但英特尔觉得有必要对这个CISC指令集进行一次大规模的升级,使其能够完全基于32位体系结构。接下来32位的80386面世,给整个IT业带来了前所未有的变革,使得PC从生涩难懂的DOS步入了简单易用的图形化Windows时代, PC因此迅速成为普通用户能够掌握的工具。

  Windows的运行要依赖于大容量的内存,80386处理器可使PC装上4GB物理内存,并且可管理的虚拟内存达到64TB,这对于16位处理器是不可想象的。今天,可能你认为32位处理器可直接寻址的最大4GB物理内存已经绰绰有余,但放眼未来,Vista操作系统能支持高达1TB的本地存储空间,管理和充分利用这庞大的数据,超过4GB的物理内存显得并不过分。又拿广泛应用的视频/图像编辑举例,这需要动用大量的内存;还有诸如 CAD/CAM等将现实世界建模运算的软件,或者对大型数据库进行演算时,更大容量的内存可使程序的运行速度明显加快,对于很多行业应用比如大型科学运算 (地质勘探、天气预测等)或者金融证券系统来说尤为重要。

  无疑,4GB物理内存的上限已经成为进一步提高工作效率的障碍,而64位系统以TB计算的内存寻址空间,使其在未来很长一段时间内都可以解决高端应用中内存寻址的瓶颈。

  体现64位计算的不只是内存寻址的多寡。极大的数据处理量将使32位CISC处理器难以负荷,若试图改良它们,让其拥有更高的运算能力,也并非简单提升处理器频率所能达到。将传统的CISC指令集改为RISC架构是一劳永逸的性能提升方法,但这样做无法保证与现在大规模使用着的x86软件的兼容性。另一种可以大幅度提升性能的方法就是提高处理器的位宽,也就是EM64T所采取的方式。

  64位计算带来的变革并不仅仅是内存可以加大多少,而是内存加大后带来的崭新的应用模式。我们回过头去看看16位到32位的变化,可能会更容易理解这一点。在80286时代,你根本无法想像到PC可以像今天这样处理多媒体数据、观看DVD、玩3D游戏,而在32位处理器出现后的几年,32位计算便造就了PC众多全新的应用模式,使电脑从实验室中的机器变成了互联网终端,变成家庭的数字多媒体中心。今天的64位风暴或许正重演着这一幕——硬件和软件将一起推动整个IT业,一步步迈向64位时代。

  你用服务器做什么?

  事先确定你的服务器所要扮演的角色会令你此后的购买决策变得更加顺畅。下面,我们列出一些常见的类型和相关建议供大家参考。 域控制服务器域控制器是网络、用户、计算机的管理中心,提供安全的网络工作环境。域控制器不但响应用户的登录需求,而且在服务器间同步和备份用户帐号、WINS、 DHCP数据库等。它的系统瓶颈是内存,除了操作系统占用的内存外,每增加一个用户需占用1KB内存用于存储用户帐号。

  Web服务器 Web服务器是主要为用户提供各种Web应用的设备,对服务器性能的要求也主要取决于网站的内容。如果网站多以静态页面构成,那么在选择服务器的时候就要优先考虑磁盘系统的性能,采用高转速SCSI硬盘以及RAID卡。如果网站所提供的服务多为动态页面,那么在选择服务器时就要注意配备高性能的处理器以及大容量内存。

  文件服务器如果你想得到一台性能出色的文件服务器,首先需要注意的就是服务器的存储系统。现在的服务器都配备了千兆以太网接口,其网卡能够提供的数据带宽在 700Mbps左右。相对于网络速率,磁盘更容易成为文件服务器性能发挥的瓶颈。对于一台文件服务器,RAID系统是必备的。如果您的采购资金充足,那么就选择SCSI RAID系统。

  数据库服务器数据库服务是对服务器负载要求比较高的一种应用模式。无论是处理器子系统还是磁盘子系统,都应该配备最好的组件。对于一台数据库服务器,在处理器方面,通过采用多处理器可以在很大程度上提升数据库的运算效率。在保证内存容量的前提下,磁盘系统也需要你额外注意。SCSI RAID系统在性能上会远远超越任何单一硬盘存储模式,而且从数据安全存储的角度上考虑,RAID系统也非常值得投资。

  提升服务器性能最简便的五种途径

  如果你已经购买了一款服务器,但仍然觉得其“动力”不够强劲,不妨试试下面列出的几个办法,许多情况下,它们往往能够起到事半功倍的效果。

  1.增加内存容量。过去几年,内存容量提高和价格的下降给我们的感觉用“瞠目结舌”来形容真是一点也不为过。与此同时,配置更高的内存,无疑将会令处理器子系统能够更高效地运行。当大量的台式机甚至笔记本都在1GB的条件下运行的今天,将你的服务器的内存容量提升到这一水平真的已经势在必行。

  2.更换硬盘。这一点对于往往采用IDE硬盘的入门级服务器尤其重要。虽然不论是IDE硬盘还是SCSI硬盘,它们板载的缓存容量的影响都非常大,但入门级服务器出于控制价格的考虑,这方面的配置往往会大打折扣。所以,如果你现在使用的产品恰好有这样的问题,那么最好将他们更换成至少拥有8MB 甚至16MB Cache的硬盘。如果预算允许,购买10000转的硬盘也会对性能大有帮助,只是你需要在散热系统的设计上多费些脑筋了。

  3.使用SCSI。虽然近年来,SCSI硬盘远远没有以前那么风光无限。但是谁都不能否认,SCSI硬盘在性能上有着IDE硬盘无法战胜的优势。过去,SCSI给人留下的都是价格高昂的印象,但实际上这一情况已经大有改观。不过需要注意的是,如果决定升级为SCSI硬盘,你还需要购买一块合适的SCSI接口卡。

  4.使用RAID。RAID不仅能够大幅提高性能,还能增加系统的安全性。不过,实施这一计划时,最好请专业人员来协助完成,因为不同配置选择将对系统的最终性能表现产生相当大的影响。

  5.升级处理器。对于使用至强处理器的部门级服务器而言,这一条并不适用,一方面相关处理器很难购得,另一方面这类服务器结构复杂,升级过程复杂。对于使用Pentium 4的入门级处理器,这一手段就容易得多,不仅可选择的处理器类型众多,而且安装方便,也基本不用考虑对散热系统的改造。

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