服务器是网络环境中的高性能计算机,它侦听网络上的其他计算机(客户端)提交的服务请求,并提供相应的服务。为此,服务器必须具有承担服务并且保障服务的能力。它的高性能主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面。
例如网络游戏,100个人同时在线,就代表有100个"客户端",,这100个人游戏时所产生的数据变化,就传输到服务器上计算并存储。
服务器,也称伺服器,是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求,并进行处理,因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。
服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等,和通用的计算机架构类似,但是由于需要提供高可靠的服务,因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。
在网络环境下,根据服务器提供的服务类型不同,分为文件服务器,数据库服务器,应用程序服务器,WEB服务器等。
分类:
按照体系架构来区分,服务器主要分为两类:
非x86服务器:
包括大型机、小型机和UNIX服务器,它们是使用RISC(精简指令集)或EPIC(并行指令代码)
处理器,并且主要采用UNIX和其它专用 *** 作系统的服务器,精简指令集处理器主要有IBM公司的POWER和PowerPC处理器,SUN与富士通公司合作研发的SPARC处理器、EPIC处理器主要是Intel研发的安腾处理器等。这种服务器价格昂贵,体系封闭,但是稳定性好,性能强,主要用在金融、电信等大型企业的核心系统中。
x86服务器:
又称CISC(复杂指令集)架构服务器,即通常所讲的PC服务器,它是基于PC机体系结构,使用Intel或其它兼容x86指令集的处理器芯片和Windows *** 作系统的服务器。价格便宜、兼容性好、稳定性较差、安全性不算太高,主要用在中小企业和非关键业务中。
按应用层次划分:
按应用层次划分通常也称为“按服务器档次划分”或 “按网络规模”分,是服务器最为普遍的一种划分方法,它主要根据服务器在网络中应用的层次(或服务器的档次来)来划分的。要注意的是这里所指的服务器档次并不是按服务器CPU主频高低来划分,而是依据整个服务器的综合性能,特别是所采用的一些服务器专用技术来衡量的。按这种划分方法,服务器可分为:入门级服务器、工作组级服务器、部门级服务器、企业级服务器。
(资料来源于百度百科)
在谈到服务器之前,我们有必要先了解一下什么是计算机网络。从组成结构来讲,计算机网络就是通过外围的设备和连线,将分布在相同或不同地域的多台计算机连接在一起所形成的集合。从应用的角度讲,只要将具有独立功能的多台计算机连接在一起,能够实现各计算机间信息的互相交换,并可共享计算机资源的系统便可称为网络。随着人们在半导体技术(主要包括大规模集成电路LSI和超大规模集成电路VLSI技术)上不断取得更新更高的成就,计算机网络迅速地涉及到计算机和通信两个领域。一方面通过网络为计算机之间数据的传输和交换提供了必要的手段,另一方面数字信号技术的发展已渗透到通信技术中,又提高了通信网络的各项性能。计算机网络从诞生至今,一共经历了四个阶段的发展过程。第一代计算机网络大约产生于1954年,当时它只是一种面向终端(用户端不具备数据的存储和处理能力)的计算机网络。 1946年,世界上第一台计算机(ENIAC)问世。此后的几年中,计算机与计算机之间还没有建立相互间的联系。当时,电子计算机因价格和数量等诸多因素的制约,很少有人会想到在计算机之间进行通信。1954年,随着一种叫做收发器(Transceiver)的终端研制成功,人们实现了将穿孔卡片上的数据通过电话线路发送到远地的计算机上的梦想。以后,电传打字机也作为远程终端和计算机实现了相连。
第二代计算机网络出现在1969年。刚才我们已经谈到了,早期的第一代计算机网络是面向终端的,是一种以单个主机为中心的星型网络,各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源。而第二代计算机网络则强调了网络的整体性,用户不仅可以共享主机的资源,而且还可以共享其他用户的软、硬件资源。第二代计算机网络的工作方式一直延续到了现在。如今的计算机网络尤其是中小型局域网很注重和强调其整体性,以扩大系统资源的共享范围。
第三代计算机网络出现在70年代。从所周知,早期计算机之间的组网是有条件的,在同一网络中只能存在同一厂家生产的计算机,其他厂家生产的计算机无法接入。这种现象的出现,一方面与当时的环境有关,因为当时的计算机还远远没有现在这样普及,一个大单位能够用上一台计算机就算不错了,更谈不上实现计算机之间的互联;另一方面与未建立相关的标准有关,当时的计算机网络只是部分高等学府或笠研机构针对自己的工作特点所建立的,还未能在大范围内(如不同的单位之间)进行连接,并且也缺乏一个统一的标准。针对这种情况,第三代计算机网络开始实现将不同厂家生产的计算机互联成网。1977年前后,国际标准化组织成立了一个专门机构,提出了一个各种计算机能够在世界范围内互联成网的标准框架,即著名的开放系统互联基本参考模型OSI/RM。简称为OSI。OSI模型的提出,为计算机网络技术的发展开创了一个新纪元。现在的计算机网络便是以OSI为标准进行工作的。
第四代计算机网络是在进入20世纪90年代后,随着数字通信的出现而产生的,其特点是综合化和高速化。综合化是指采用交换的数据传送方式将多种业务综合到一个网络中完成。例如人们一直在用一种与计算机网络很不相同的电话网传送语音住处但是,现在已经可以将多种业务,如语音、数据、图像等住处以二进制代码的数字形式综合到一个网络中来传送。
诸位不要以为笔者写走题儿了,介绍计算机网络的组成不过是为了把何谓服务器讲得更浅显些做个铺垫,因为四代计算机网络都是由服务器、工作站、外围设备和通信协议组成。而本文要向读者诸君介绍的服务器(Server)也正是整个网络系统的核心,它的存在就是为网络用户提供服务并管理整个网络的设备。服务器从外型来看,和普通的PC并没有什么两样,但其内部结构却与普通的个人PC机有着本质的不同。
如主板结构。服务器的主板从整个板型看,规格上比普通的ATX等类型主板都要大一些,但是仍然符合ATX标准。主要是由于特殊部件比较多,所以在布局方面和普通主板不尽相同。由于服务器主板对稳定性的要求非常高,因此在电气结构上,服务器主板比普通PC主板要求技高一筹,从电流输入开始,服务器主板便大多采用了双电源设计,以防止意外发生。服务器主板的电源接口大都远离重要部件如CPU插槽和内存插槽。输出电路种大量采用了滤波电容和线圈,使得输出的电流尽量干净。而一般主板在电源接口上就没有这么讲究。电源接口和CPU插槽非常近,从电源接口的输入电流和对CPU供电电流进 行稳压和滤波的电容和线圈位置非常近,很难避免互相干扰。由于服务器数据处理量很大,所以大都采用多CPU并行处理结构,主板上有偶数个CPU插槽。值得一提的是,在服务器主板上,CPU插槽边上大都有很多电解电容,是做滤电流杂波用的。理想的滤波应该是多个不很大电容来进行,这样既可以保证杂波被过滤 掉,又不会降低电流。服务器的最大特点是数据总线和地址总线上的负载比较大,I/O流量也比 较服务器主板一般都有多个超级I/O芯片,分别控制不同设备,以及多个总线驱动芯片增强负载能力,提高信号质量。为了减缓I/O瓶颈压力,一般应用SCSI接口磁盘系统。另外,由于服务器对于图形和声音要求都不算太高,所以很多服务器主板上都集成了声卡和显示卡。但是为了进一步减少CPU占用率并提高稳定性能,在硬声卡和显卡方面大多采用ATI公司的显示芯片和新加坡CREATIVE(创新)公司的声卡芯片。与此同时,在服务器主板上还经常集成有网卡芯片(如INTEL公司的82559)和RAID卡槽等。
如性能指标。服务器的性能指标是以系统响应速度和作业吞吐量为代表的。响应速度是指用户从输入信息到服务器完成任务给出响应的时间。作业吞吐量是整个服务器在单位时间内完成的任务量。假定用户不间断地输入请求,则在系统资源充裕的情况下,单个用户的吞吐量与响应时间成反比,即响应时间越短,吞吐量越大。为了缩短某一用户或服务的响应时间,可以分配给它更多的资源。性能调整就是根据应用要求和服务器具体运行环境和状态,改变各个用户和服务程序所分配的系统资源,充分发挥系统能力,用尽量少的资源满足用户要求,达到为更多用户服务的目的。
如扩展性能。服务器的可扩展性能与普通个人PC的升级有着本质的不同,其具体表现在两个方面:一是留有富余的机箱可用空间,二是充裕的I/O带宽。随着处理器运算速度的提高和并行处理器数量的增加,服务器性能的瓶颈将会归结为PCI及其附属设备。高扩展性意义在于用户可以根据需要随时增加有关部件,在满足系统运行要求的同时,又保护投资。
如可用性。服务器的可用性是以设备处于正常运行状态的时间比例作为衡量指标,例如999%的可用性表示每年有8小时的时间设备不能正常运行,99999%的可用性表示每年有5分钟的时间设备不能正常运行。部件冗余是提高可用性的基本方法,通常是对发生故障给系统造成危害最大的那些部件(例如电源、硬盘、风扇和PCI卡)添加冗余配置,并设计方便的更换机构(如热插拔),从而保证这些设备即使发生故障也不会影响系统的正常运行,而且要使系统能及时恢复到正常的部件冗余程度。
如可管理性。可管理性旨在利用特定的技术和产品来提高系统的可靠性,降低系统的购买、使用、部署和支持费用,最显著的作用体现在减少维护人员的工时占用和避免系统停机带来的损失。服务器的管理性能直接影响服务器的易用性。可管理性是TCO各种费用之中所占比例最大的一项。有研究表明,系统的部署和支持费用远远超过了初次购买所花的费用,而付给管理和支持人员的报酬又是其中所占份额最高的。另外,工作效率的降低、商业机会的丧失和营业收入的下滑所带来的财务损失也不可忽视。因此,系统的可管理性既是IT部门的迫切要求,又对企业经营效益起着非常关键的作用。可管理性产品和工具可通过提供系统内部的有关信息而达到简化系统管理的目的。通过网络实现远程管理,技术支持人员在自己的桌面上即可解决问题,不必亲赴故障现场。系统部件可自动监视自己的工作状态,如果发现故障隐患可随时发出警告,提醒维护人员立即采取措施保护企业数据资产,故障部件更换的 *** 作也非常简单方便。
由上所述,网络时代为服务器的应用提供了越来越广阔的空间,在网络技术和应用快速发展的今天,作为网络核心的服务器其重要性日益突出,服务器也由此进入了技术、应用和市场互动并迅速发展的新阶段。Unix *** 作系统由于其功能强大、技术成熟、可靠性好、网络及数据库功能强等特点,在计算机技术特别是 *** 作系统技术的发展中具有重要的不可替代的地位和作用。尽管Unix系统受到了NT的严峻挑战,但它仍是目前唯一能在各个硬件平台上稳定运行的 *** 作系统,并且在技术成熟程度以及稳定性和可靠性等方面仍然领先于NT。但在WINDOWS的不断追击下,Unix系统转向IA-64体系也是大势所趋,这里我们不妨来进一步看一下其经历的历程。
1994年,HP和Intel公司联合开发基于IA-64的Merced芯片。
1997年12月,Sun宣布将其基于Unix的 *** 作系统Solaris向IA-64体系移植。
1998年1月,Compaq/Digital公司宣布与Sequent合作,将Digital Unix *** 作系统和Sequent的产品集成,向IA-64转移。
1998年4月,SGI宣布将其主流产品向IA-64转移。
1999年1月,IBM宣布开发支持下一代IA-64架构的Unix *** 作系统,将SCO的UnixWare以及Sequent的高端PTX *** 作系统纳入自己的AIX环境,形成一个专门针对IA-64或Merced的Unix,同年,IBM收购Sequent。
因此,Unix系统转向IA-64体系已成为业界的大趋势,最重要的是,诸多Unix厂商对它的支持将打破以往Unix和Wintel两大阵营的对立,将Unix所具备的开放性发挥到顶峰,真正实现应用系统的跨平台使用,为用户提供最大的灵活性。
与IA-32位处理器相比,IA-64位处理器除增加数据宽度外,还结合CISC和RISC技术,采用显式并行指令计算(EPIC)技术,通过专用并行指令编译器尽可能将原代码编译解析为可并行 *** 作的“并行机器码”,完全兼容IA-32应用,保证了用户的可持续使用性。>服务器一般可以分为为四个类型, 塔式服务器 和 机架式服务器 和 刀片服务器 以及 高密度服务器 。
1.塔式服务器
有的采用大小与立式PC台式机大致相当的机箱,有的采用大容量的机箱,像一个硕大的柜子一样,主要分为单塔式和双塔式。
服务器的主板扩展性较强、插槽也多出一堆,个头笔一般的主板大一些,因为塔式服务器的主机机箱比普通机箱要大,一般都会预留足够的内部空间以便日后硬盘跟电源的扩展。因为塔式服务器的机箱比较大,服务器配置也可以很高,冗余扩展更可以很齐备,所以,应用范围非常广,是目前使用率最高的一种服务器。目前常见的入门级和工作组级服务器基本上都采用这一服务器结构类型,不过由于只有一台主机,即使进行升级扩张也有个限度,所以在一些应用需求较高的企业中,单机服务器就无法满足要求了,需要多机协同工作,而塔式服务器个头太大,独立性太强,协同工作在空间占用和系统管理上都不方便,这也是塔式服务器的局限性。不过,总的来说,这类服务器的功能、性能基本上能满足大部分企业用户的要求,其成本通常也比较低,因此这类服务器还是拥有非常广泛的应用支持。
2机架式服务器
外形看起来不像计算机,而是像交换机,有1U(1U=175英寸)、2U、4U等规格。机架式服务器安装在标准的19英寸机柜里面。
相比塔式服务器,机架服务器更受企业喜爱,其明显优势在于占用面积小,比较节省空间,便于管理。它可以将多台服务器安装到一个机柜上,更加适合多台服务器同时工作的企业使用,但同时也是因为这个原因,机架服务器的散热性能不及塔式服务器,这也是企业建站选择服务器的一个考虑因素。
3刀片服务器
刀片服务器是一种称之为“HAHD(High Availability High Density,高可用高密度)”的低成本服务器平台,是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的。在结构上它比前面介绍的机架式服务器更紧凑,因为它像刀片一样非常薄,而且可以根据需要选择是否插入整个服务器系统的机柜中,所以称之为“刀片服务器”,如下图。主要应用集群服务。
刀片服务器是三种服务器中最节省空间的,顾名思义,其每一个刀片都类似于一个独立的服务器,因此散热性能比机架服务器更加需要注意,往往需要安装大型风扇进行散热,这种服务器更加适用于大型建站企业,因为这种刀片服务器在集群的模式下,可以同时使用,以提供高速的网络环境,提高用户体验度。
4高密度服务器
高密度服务器是针对云计算、数据中心、互联网应用推出的优化架构服务器,高密度服务器能够在更小的物理空间内集成更多的处理器和I/O扩展能力,极大的降低了客户的空间成本并显著提升计算性能,同时应对用户需求,在特定的行业需求内灵活可扩展。高密度服务器跟普通机架服务器使用独立电源和风扇的设计不同,在同一个机箱里由多台服务器节点共享电源和风扇,从而大大提高电源和散热系统的使用效率,并使得整机在重量上更轻,成本更低。高密度服务器通用性比刀片化服务器更好,在成本降低方面更有成效。
总之,高密度服务器作为一种新型通用系统平台,可以灵活地支持多种应用服务包括在石油、气象、海洋、地震、测绘、生物医疗、军队的应用。同时还可支持社交网络、互动媒体、网络游戏、科学计算、图像渲染、建模模拟等。正是得益于密度比普通机架服务器高,成本比刀片服务器低,模块化灵活扩展,方便管理和绿色节能等优势特性。
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