伺服器

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伺服器(server)

目錄

什麼是伺服器[1]

  伺服器是指能向網路用戶提供特定服務的軟體和硬體。這個伺服器的定義包含了以下兩個方面的內容:一方面,伺服器的作用是為網路提供特定的服務,而人們通常會以伺服器所能提供的服務來命名伺服器,如提供文件共用服務的伺服器稱為文件伺服器,提供列印隊列共用服務的伺服器稱為列印伺服器等;另一方面,伺服器是軟體和硬體的統一體,特定的服務程式需要運行在特定的硬體或一般通用的微機上才能完成服務功能,由服務程式完成服務策略,並通過硬體實現所需的服務,如文件服務依靠大容量硬碟,列印服務需要高速印表機。

  由於整個網路的用戶均依靠不同的伺服器提供不同的網路服務,因此,網路伺服器是網路資源管理和共用的核心。網路伺服器的性能對整個網路的共用性能有著決定性的影響。

伺服器分類

  按照不同的分類標準,伺服器分為許多種。  

  1、按網路規模劃分  

  按網路規模劃分,伺服器分為工作組級伺服器、部門級伺服器、企業級伺服器。

  工作組級伺服器用於聯網電腦在幾十臺左右或者對處理速度和系統可靠性要求不高的小型網路,其硬體配置相對比較低,可靠性不是很高。  

  部門級伺服器用於聯網電腦在百台左右、對處理速度和系統可靠性中等的中型網路,其硬體配置相對較高,其可靠性居於中等水平。  

  企業級伺服器用於聯網電腦在數百台以上、對處理速度和數據安全要求最高的大型網路,硬體配置最高,系統可靠性要求最高。  

  需要註意的是,這三種伺服器之間的界限並不是絕對的,而是比較模糊的,比如工作組級伺服器和部門級伺服器的區別就不是太明顯,有的乾脆統稱為“工作組/部門級”伺服器。  

  2、按架構劃分  

  按照伺服器的結構,可以分為CISC架構的伺服器和RISC架構的伺服器。  

  CISC架構主要指的是採用英特爾架構技術的伺服器,即我們常說的“PC伺服器”;RISC架構的伺服器指採用非英特爾架構技術的伺服器,如採用Power PC、Alpha、PA-RISC、Sparc等RISC CPU的伺服器。  

  RISC架構伺服器的性能和價格比CISC架構的伺服器高得多。近幾年來,隨著PC技術的迅速發展,IA架構伺服器與RISC架構的伺服器之間的技術差距已經大大縮小,用戶基本上傾向於選擇IA架構伺服器,但是RISC架構伺服器在大型、關鍵的應用領域中仍然居於非常重要的地位。  

  3、按用途劃分  

  按照使用的用途,伺服器又可以分為通用型伺服器和專用型(或稱“功能型”)伺服器,如實達的滄海系列功能伺服器。  

  通用型伺服器是沒有為某種特殊服務專門設計的可以提供各種服務功能的伺服器,當前大多數伺服器是通用型伺服器。  

  專用型(或稱“功能型”)伺服器是專門為某一種或某幾種功能專門設計的伺服器,在某些方面具有與通用型伺服器有所不同。如光碟鏡像伺服器是用來存放光碟鏡像的,那麼需要配備大容量、高速的硬碟以及光碟鏡像軟體。  

  4、按外觀劃分  

  按照伺服器的外觀,可以分為台式伺服器(又稱“塔式伺服器”)和機架式伺服器。  

  台式伺服器有的採用大小與立式PC台式機大致相當的機箱,有的採用大容量的機箱,像一個碩大的柜子一樣,有的台式伺服器可以利用外掛導軌改裝成機架式伺服器。  

  機架式伺服器的外形看起來不像電腦,而是像交換機,有1U(1U=1.75英寸)、2U、4U等規格。

伺服器硬體

  其實伺服器系統的硬體構成與我們平常所接觸的電腦有眾多的相似之處,主要的硬體構成仍然包含如下幾個主要部分:中央處理器、記憶體、晶元組、I/O匯流排、I/O設備、電源、機箱和相關軟體。這也成了我們選購一臺伺服器時所主要關註的指標。   

  整個伺服器系統就像一個人,處理器就是伺服器的大腦,而各種匯流排就像是分佈於全身肌肉中的神經,晶元組就像是骨架,而I/O設備就像是通過神經系統支配的人的手、眼睛、耳朵和嘴;而電源系統就像是血液迴圈系統,它將能量輸送到身體的所有地方。   

  對於一臺伺服器來講,伺服器的性能設計目標是如何平衡各部分的性能,使整個系統的性能達到最優。如果一臺伺服器有每秒處理1000個服務請求的能力,但網卡只能接受200個請求,而硬碟只能負擔150個,而各種匯流排的負載能力僅能承擔100個請求的話,那這台伺服器得處理能力只能是100個請求/秒,有超過80%的處理器計算能力浪費了。 所以設計一個好伺服器的最終目的就是通過平衡各方面的性能,使得各部分配合得當,並能夠充分發揮能力。我們可以從這幾個方面來衡量伺服器是否達到了其設計目的;R:Reliability——可靠性;A:Availability——可用性;S:Scalability——可擴展性;U:Usability——易用性;M:Manageability——可管理性,即伺服器的RASUM衡量標準。   

  由於伺服器在網路中提供服務,那麼這個服務的質量對承擔多種應用的網路計算環境是非常重要的,承擔這個服務的電腦硬體必須有能力保障服務質量。這個服務首先要有一定的容量,能響應單位時間內合理數量的伺服器請求,同時這個服務對單個服務請求的響應時間要儘量快,還有這個服務要在要求的時間範圍內一直存在。   

  如果一個WEB伺服器只能在1分鐘里處理1個主頁請求,1個以外的其他請求必須排隊等待,而這一個請求必須要3分鐘才能處理完,同時這個WEB伺服器在1個小時以前可以訪問到,但一個小時以後卻連接不上了,這種WEB伺服器在現在的Internet計算環境里是無法想象的。   

  現在的WEB伺服器必須能夠同時處理上千個訪問,同時每個訪問的響應時間要短,而且這個WEB伺服器不能停機,否則這個WEB伺服器就會造成訪問用戶的流失。   

  為達到上面的要求,作為伺服器硬體必須具備如下的特點:性能,使伺服器能夠在單位時間內處理相當數量的伺服器請求並保證每個服務的響應時間;可靠性,使得伺服器能夠不停機;可擴展性,使伺服器能夠隨著用戶數量的增加不斷提升性能。因此我們說不能把一臺普通的PC作為伺服器來使用,因為,PC遠遠達不到上面的要求。這樣我們在伺服器的概念上又加上一點就是伺服器必須具有承擔服務並保障服務質量的能力。這也是區別低價伺服器和PC的差異的主要方面。   

  在信息系統中,伺服器主要應用於資料庫和Web服務,而PC主要應用於桌面計算和網路終端,設計根本出發點的差異決定了伺服器應該具備比PC更可靠的持續運行能力、更強大的存儲能力和網路通信能力、更快捷的故障恢復功能和更廣闊的擴展空間,同時,對數據相當敏感的應用還要求伺服器提供數據備份功能。而PC機在設計上則更加重視人機介面的易用性、圖像和3D處理能力及其他多媒體性能。

伺服器記憶體

  伺服器記憶體重要性闡述

  伺服器運行著企業關鍵業務,一次記憶體錯誤導致的宕機將使數據永久丟失。本身記憶體作為一種電子器件,很容易出現各種錯誤。   

  因此,面臨著企業事實的壓力和本身的不足,各個廠商都早已積極推出自己獨特的伺服器記憶體技術,像HP的“線上備份記憶體”和熱插拔鏡像記憶體;IBM的ChipKill記憶體技術和熱更換和熱增加記憶體技術。而隨著企業信息系統的擴展所需,記憶體的密度和容量也將會得到相應的發展。

  伺服器記憶體性能探討

  伺服器記憶體也是記憶體,它與我們平常在電腦城所見的普通記憶體在外觀和結構上沒有什麼實質性的區別,它主要是在記憶體上引入了一些新的技術,僅從外觀上是不得出什麼結論的。這樣或許你就擔心了,如果別人拿普通PC機的記憶體條當伺服器記憶體條賣給你,咋辦?這一般來說可以放心,其可能性幾乎為零。因為普通PC機上的記憶體在伺服器上一般是不可用的,這也說明伺服器記憶體不能隨便為了貪便宜而用普通PC機的記憶體來替代就可了事。   

  如今常用的伺服器記憶體主要有SDRAM和DDR二類,還有另一種RAMBUS記憶體,是一種高性能、晶元對晶元介面技術的新一代存儲產品。現在剛興起的DDR2,也逐漸延伸到伺服器記憶體。現代Hynix在2010年六月份已經開始量產供伺服器和工作站使用的DDR2記憶體了。   

  而從技術層面來說,之所以與普通記憶體有著區別,都是因為ECC。這是ErrorChecking and Correcting的簡寫。它廣泛應用於各種領域的電腦指令中。ECC和奇偶校驗(Parity)類似。然而,在那些Parity只能檢測到錯誤的地方,ECC實際上可以糾正絕大多數錯誤。經過記憶體的糾錯,電腦的操作指令才可以繼續執行。這在無形中也就保證了伺服器系統的穩定可靠。但ECC技術只能糾正單比特的記憶體錯誤,當有多比特錯誤發生的時候,ECC記憶體會生成一個不可隱藏(non-maskable interrupt)的中斷(NMI),系統將會自動中止運行。

伺服器CPU

  伺服器CPU,顧名思義,就是在伺服器上使用的CPU(Central Processing Unit中央處理器)。接觸過區域網絡的讀者一定知道,伺服器是網路中的重要設備,要接受成千上萬用戶的訪問,因此對伺服器具有大數據量的快速吞吐、超強的穩定性、長時間運行等嚴格要求。所以才將CPU比喻成電腦的“大腦”,同時CPU也是衡量伺服器性能的首要指標。

  目前,伺服器的CPU仍按CPU的指令系統來區分,通常分為CISC型CPU和RISC型CPU兩類,後來又出現了一種64位的VLIM(Very Long Instruction Word超長指令集架構)指令系統的CPU。

  CISC型CPU

  CISC是英文“Complex Instruction Set Computer”的縮寫,中文意思是“複雜指令集”,它是指英特爾生產的x86(intel CPU的一種命名規範)系列CPU及其兼容CPU(其他廠商如AMD,VIA等生產的CPU),它基於PC機(個人電腦)體繫結構。這種CPU一般都是32位的結構,所以我們也把它成為IA-32 CPU。(IA: Intel Architecture,Intel架構)。CISC型CPU目前主要有intel的伺服器CPU和AMD的伺服器CPU兩類。

  RISC型CPU

  RISC是英文“Reduced Instruction Set Computing ”的縮寫,中文意思是“精簡指令集”。它是在CISC(Complex Instruction Set Computer)指令系統基礎上發展起來的,相對於CISC型CPU ,RISC型CPU不僅精簡了指令系統,還採用了一種叫做“超標量和超流水線結構”,架構在同等頻率下,採用RISC架構的CPU比CISC架構的CPU性能高很多,這是由CPU的技術特征決定的。RISC型CPU與Intel和AMD的CPU在軟體和硬體上都不兼容。

伺服器的選擇原則[2]

  伺服器是指客戶機/伺服器(或瀏覽器用伺服器)網路上的一些機器,管理著應用程式、數據和網路資源。客戶機請求服務,而伺服器提供服務。早期的伺服器主要用來管理數據文件或網路印表機。現在,伺服器則用來完成其他各種服務,如網路管理、各種各樣的信息服務處理、基礎安全性的訪問等。

  伺服器可以是集中式伺服器,也可以是專用伺服器。集中式伺服器是指將網路上的多項任務集中到單個主機上,可用來處理網路上的所有印表機、應用程式和數據共用任務。集中式伺服器必須是高性能的電腦,以便及時、有效地處理網路上的各種請求。專用伺服器則是指一臺伺服器主機只對應於一種服務,如應用程式伺服器、數據文件伺服器、電子郵件伺服器、列印伺服器等,專用伺服器可以支持不同客戶,因為負載分佈於多台機器上。

  總之,從邏輯上看,伺服器是對應於客戶機的一種服務,一種服務程式。

  作為伺服器的電腦一般是高檔微型電腦或小型電腦。一般而言,選擇伺服器時通常要考慮以下幾個方面的性能指標。

  1)可管理性

  可管理性是指伺服器的管理是否方便、快捷,應用軟體是否豐富。在可管理性方面,基於Widows NT/2000平臺的個人電腦伺服器要優於Unix伺服器。

  2)可用性

  可用性是指在一般時間內伺服器可供訪問者正常使用的時間的百分比。.提高可用性有兩個方面的考慮:減少硬體平均故障時間和利用專用功能機制。專用功能機制可在出現故障時自動執行系統或部件切換機制,以避免或減少意外停機。

  3)高性能

  這是指伺服器綜合性能指標要高。主要要求在運行速度、磁碟空間、容錯能力、擴展能力、穩定性、監測功能及電源等方面具有較高的性能指標。尤其是硬碟和電源的熱插拔性能、網卡的自適應能力的性能指標要高。

  4)可擴展性

  為了使伺服器隨負荷的增加而平穩升級,井保證伺服器工作的穩定性和安全性,必須考慮伺服器的可擴展性能。首先在機架上要有為硬碟和電源的增加而留有的充分空間,其次主機上的插槽不但要種類齊全,而且要有一定的餘量。

  5)模塊化

  模塊化是指電源、網卡、SCSI卡、硬碟等部件為模塊化結構,且都是有熱插拔功能,可以線上維護,從而使系統停機的可能性大大減少。特別是分散式電源技術可使每個重要部件都有自己的電源。

  以上幾個方面是所有網站在選購伺服器時要重點考慮的因素。它們之間既互相影響,又各自獨立。在具體使用時,這些方面的重要性因伺服器工作任務的不同也有輕重之分,因此必須綜合權衡。此外,晶牌、價格售後服務及廠商實力等因素也需要考慮在內。

網路伺服器[3]

  網路伺服器是電腦區域網的核心部件。網路操作系統是在網路伺服器上運行的,網路伺服器的效率直接影響整個網路的效率。因此,一般要用高檔電腦或專用伺服器電腦作為網路伺服器。網路伺服器主要有以下4個作用。

  ·運行網路操作系統控制和協調網路中各電腦之間的工作,最大限度地滿足用戶的要求,並做出響應和處理。

  ·存儲和管理網路中的共用資源,如資料庫、文件、應用程式、磁碟空間、印表機、繪圖儀等。

  ·為各工作站的應用程式服務,如採用客戶/伺服器(Client/Server)結構使網路伺服器不僅擔當網路伺服器,而且還擔當應用程式伺服器。

  ·網路活動進行監督及控制,對網路進行實際管理,分配系統資源,瞭解和調整系統運行狀態,關閉/啟動某些資源等。

參考文獻

  1. 鄂大偉主編.電腦網路與應用技術.中國物資出版社,1998年01月第1版.
  2. 勞動和社會保障部教材辦公室組織編寫.電子商務師、高級電子商務師.中國勞動社會保障出版社,2003.10.
  3. 李丕賢,劉德山主編.大學電腦基礎.人民郵電出版社,2008.9.
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