服务器基础知识全解(汇总版)

本文对服务器知识进行了汇总,并添加了服务器基准测试和认证章节,内容包括9大章节,从服务器的概念、服务器重要部件技术和架构组成,并且对磁盘、RAID知识,网卡等知识做了深度详细介绍。

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简单来说,服务器就是在网络中为其他客户机提供服务的计算机;具有高性能、高可靠、高IO数据传输能力等特点,企业从基础的邮件、打印到核心应用如ERP、数据库等业务,再到我们所熟悉的互联网业务,创新大数据服务、天气预报HPC高性能计算等都离不开大规模服务器的支持。

2017年7月,Intel正式发布了代号为Purley的新一代服务器平台,包括代号为Skylake的新一代Xeon CPU,命名为英特尔至强可扩展处理器(Intel Xeon Scalable Processor,SP),也宣告了延续4代的至强E5/E7系列命名方式的终结。

Xeon至强可扩展处理器不再以E7、E5的方式来划分定位,而代之以铂金(Platinum)、金(Gold)、银(Silver)、铜(Bronze)的方式。Skylake是新命名方式的第一代产品,Cascade Lake是是二代,共用Purley平台。

  • 大型机:普通人很少接触,用于大规模计算的计算机系统.大型机通常用于政府、银行、交通、保险公司和大型制造企业。特点是处理数据能力强大、稳定性和安全性又非常高
  • 小型机:往往应用于金融、电力、电信等行业,这些用户看重的是Unix操作系统和专用服务器RAS特性、纵向扩展性和高并发访问下的出色处理能力。这些特性是普通的X86服务器很难达到的,所以在数据库等关键应用一般都采用“高大贵”的小型机方案。
  • x86服务器:采用CISC架构处理器。1978年6月8日,Intel发布了一款新型的微处理器8086,意味着x86架构的诞生,而x86作为特定微处理器执行计算机语言的指令集,定义了芯片的基本使用规则。
  • ARM服务器:ARM全称为Advanced RISC Machine,即进阶精简指令集机器。ARM是RISC微处理器的代表作之一,最大的特点在于节能。

DRAM(Dynamic Random Access Memory),即动态随机存取存储器,最为常见的系统内存。DRAM 只能将数据保持很短的时间。为了保持数据,DRAM使用电容存储,所以必须隔一段时间刷新(refresh)一次,如果存储单元没有被刷新,存储的信息就会丢失。(关机就会丢失数据)。

随着计算机网络技术的飞速发展,为了满足各种环境和层次的应用,出现了不同类型的网卡。

  • 总线分类:PCIe、USB、ISA、PCI,ISA/PCI等总线是比较早期的网络总线,现在已很少用了,USB接口的网卡主要用在消费级电子中。
  • 结构形态:集成网卡(LOM)、PCIe标卡网卡、Mezz卡。
  • 应用类型:按网卡所应用的的计算机类型来区分,可以将网卡分为应用于工作站的网卡和应用于服务器的网卡。
  • 电口,PC上常见到的那种网口接口,这种接口叫RJ45,使用的是普通的网线
  • 光口,用于连接光模块,网卡上用于插光模块的接口,我们叫光笼子。

光模块按封装形式,可以分为SFP+、SFP28、QSFP+,其中SFP+和SFP28在结构外观上是一致的,可以相互兼容,只是SFP28支持的速率更高,可以达到25G,而SFP+一般只到10G。QSFP+在外观形态上与SFP+差异很大,两者不兼容。QSFP+应用在40G以上速率上。

  • DAC线缆是直连铜缆,这种铜缆的模块头是和线缆一体的,不需要再配置光模块。电缆的衰减大,一般只有1m,3m,5m长度的,但价格便宜,是端距离传输的最佳解决方案。
  • AOC叫做有源光缆,一根AOC线缆相当于两个光模块+光纤,也是一体的,这种线缆数据传输可靠性高,但价格贵。

说到可信计算,就不能不提TPM安全芯片。所谓TPM安全芯片,是指符合TPM标准的安全芯片,它能有效地保护PC,防止非法用户访问。

TCG提出了TPM标准,目前最新版本为1.2,符合TPM标准的芯片首先必须具有产生加解密密匙的功能,此外还必须能够进行高速的资料加密和解密,以及充当保护BIOS和操作系统不被修改的辅助处理器。

TPC(事务处理性能委员会)成立,Benchmark(基准测试)随之走上历史舞台,企业采购服务器时,除主观三围指标之外,理性的光芒开始闪耀。 TPC单位为tpmC,对系统在线事务处理能力进行评价,表示每分钟内系统处理新订单的个数,主要模拟企业的MIS、ERP等系统来考验服务器联机业务处理能力。 SPEC(标准性能评估机构)是另一个全球性的、权威的第三方应用性能测试组织,它旨在确立、修改和认证一系列服务器应用性能评估的标准。目前主要包括: 

  • 针对CPU性能的SPECCPU2000、SPEC CPU2006
  • 针对Web服务器的SPECWeb2005
  • 针对高性能计算的SPEC HPC2002与SPEC MPI2006
  • 针对Java应用的SPECjAppServer2004与SPEC JBB2005,以及对图形、网络、邮件服务器的测试指标。

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