• 1. 浪潮服务器基础技术
  • 2. 课件说明流通范围:仅限方案支持部 课件内容:主要介绍了浪潮服务器基础技术知识,第一受众为渠道培训和销售培训,如果作为客户培训请酌情根据客户目标受众情况添加和删除 课件时长:90分钟 课件负责人:刘志刚 特别提示:进行演讲时请删除本页和最后一页
  • 3. 服务器部件技术目录服务器定义、历史、分类及体系架构12
  • 4. 什么是服务器 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 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 客户机Client3Server和Client的界限日渐模糊——P2P4服务器Server
  • 5. 服务器和PC机的比较(1/4)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机的共同点
  • 6. 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 多机协同 服务器可由多台构成一个集群,共同提供服务,而PC机之间往往是独立工作的服务器和PC机的比较(2/4)服务器和PC机的不同之处3
  • 7. 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 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 处理器 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颗服务器和PC机的比较(3/4)
  • 8. 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 服务器和PC机的比较(4/4)
  • 9. 布尔现代电子计算机的数学和逻辑基础 阿塔纳索夫 采用二进制原则 采用电子技术的原则 采用计算与存储分离的原则图林 通过数学证明得出理论上存在“通用图林机”现代电子计算机之父 冯·诺伊曼 服务器的发展历史
  • 10. 1946年第一台电子计算机 ENIAC 成功研制埃克特(右)和莫克利(左) 服务器的发展历史
  • 11. 1946-1959 第一代电子管计算机的兴盛 UNIVAC EDVAC 第一台并行计算机磁芯存储器 1951 王安发明 服务器的发展历史
  • 12. 1959-1964 晶体管造就第二代计算机肖克莱(左)、巴丁(中)、布拉顿(右)于1956年共同获得诺贝尔物理学奖 美国贝尔实验室于1954年研制成功第一台使用晶体管的第二代计算机TRADIC。相比采用定点运算的第一代计算机,第二代计算机普遍增加了浮点运算,计算能力实现了一次飞跃。 服务器的发展历史
  • 13. 1964-1970 集成电路使第三代计算机脱胎换骨 科学家于1964年研制出计算机历史上最成功的机型之一S/360。服务器的发展历史
  • 14. 1970~ 第四代计算机 DEC:小型机 服务器的发展历史
  • 15. 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型其它服务器的分类没有一个统一的标准。 从多个纬度来看服务器的分类可以加深我们对各种服务器的认识。按外形塔式机架式刀片式
  • 16. 塔式 塔式(TOWER)服务器即常见的立式、卧式机箱结构服务器,可放置于普通办公环境 一般机箱结构较大,有充足的内部硬盘、冗余电源、冗余风扇的扩容空间,并具备较好的散热能力。 许多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 服务器分类-按外形结构分类
  • 17. 机架式 机架式服务器安装在标准的19英寸机柜里面。 大量的服务器资源,通常使用大型专用机房进行统一部署和管理 其机房的造价相当昂贵,如何在有限的空间内部署更多的服务器直接关系到企业的服务成本 按高度可分为1U、2U、4U等 服务器分类-按外形结构分类
  • 18. 刀片式 所谓刀片服务器是一种实现HAHD(High Availability High Density,高可用高密度)的低成本服务器平台,为特殊应用行业和高密度计算环境专门设计。 顾名思义,刀片服务器就像“刀片”一样,每一块“刀片”就是一个独立的服务器,可共用系统背板、冗余电源、冗余风扇、网络端口、光驱、软驱、键盘、显示器和鼠标 一个机箱对外就是一台服务器,而且多个刀片机箱还可以级联,形成更大的集群系统。 服务器分类-按外形结构分类
  • 19. CISC架构 CISC:“Complex Instruction Set Computing”,复杂指令集计算。 从计算机诞生以来,人们一直沿用CISC指令集方式。在CISC微处理器中,程序的各条指令是按顺序串行执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。基于CISC的指令架构系统设计的软件应用已非常普遍,所以微处理器一直都在走CISC的发展之路。 CISC架构的服务器主要以IA架构(Intel Architecture,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。按照CPU类型分类
  • 20. RISC架构 RISC:“Reduced Instruction Set Computing”,精简指令集计算。 它的指令系统相对简单,只要求硬件执行很有限且最常用的那部分执令,大部分复杂的操作则使用成熟的编译技术,由简单指令合成。 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。 按照CPU类型分类
  • 21. EPIC架构(VLIW) EPIC:“Explicitly Parallel Instruction Computing”,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。 EPIC和VLIW有很大的关系。VLIW的英文名称为“Very Long Instruction Work”,中文名为“超长指令集字”,它是美国的Multiflow和Cydrome公司于20世纪80年代设计的体系结构,目前主要应用于Trimedia(全美达)公司的Crusoe和Efficeon系统的处理器中,AMD64处理器系列也借鉴了这一指令系统。而Intel最新的IA-64架构的EPIC(显示并行指令计算)也是从VLIW指令系统中分离出来的。按照CPU类型分类
  • 22. 按照操作系统分类Windows Windows Server 2003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Linus Torvalds开发,并凭借优秀的设计,不凡的性能,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Ken Thompson,Dennis Ritchie和Douglas McIlroy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。
  • 23. 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
  • 24. 服务器通用指标评价CPU 指令集、主频、Cache、内存控制器、带宽、功耗、虚拟化 内存 类型、容量、主频、带宽、功耗、校验 硬盘 接口、转速、容量、Cache、热插拔 网络 芯片、带宽、延迟、网络接口、网卡接口 芯片组 厂商、型号、功能、参数
  • 25. IA架构服务器IA(Intel Architecture Server)架构服务器:既基于Intel硬件架构的CISC服务器,又称PC服务器 IA架构服务器采用的技术: SMP技术、ECC内存技术、SAS技术、 RAID技术、 热拔插技术、冗余电源、冗余风扇等技术
  • 26. IA服务器体系架构
  • 27. 服务器部件技术目录服务器定义、历史、分类及体系架构12
  • 28. 服务器中有什么E服务器主板服务器机箱服务器管理软件服务器网卡RAID 控制器服务器专用处理器, Intel® Xeon™处理器服务器芯片组服务器专用ECC内存服务器硬盘
  • 29. 内存硬盘电源处理器I/O RAID技术网卡catalogue
  • 30. 找找看Here!
  • 31. CPU的定义&作用CPU是Central Processing Unit(中央微处理器)的缩写,它是计算机中最重要的一个部分,由运算器、控制器和寄存器组成。 CPU执行系统的计算和控制任务。
  • 32. CPU工作原理CPU的工作就是进行数据处理,数据从哪里来?首先会从高速缓存里寻找,如果找到就会执行如果找不到就会到内存里寻找如果再找不到就到硬盘上寻找CPU高速缓存内存硬盘
  • 33. CPU分类Intel处理器XEON系列 XEON UP(3000系列)——适用于单处理器结构 XEON DP(5000系列)——适用于双处理器结构 XEON MP(7000系列)——适用于多处理器结构
  • 34. 多核处理器定义: 四核:一个处理器封装中有四个处理内核。 六核:一个处理器封装中有六个处理内核。 八核:一个处理器封装中有八个处理内核。 带给客户的优势: 使用基于八核处理器的服务器,客户可以处理更繁重的工作量,同时运行更多的商业应用程序,同时支持更多的用户,从而提高效率并延长服务器投资的生命周期。
  • 35. CPU重要参数频率、缓存、功耗、制程工艺、QPI总线速度 Xeon X7550 (2.0 GHz/8核)(L3 18 MB) (130瓦)(45nm)(6.4 GT/秒)举例
  • 36. 技术优势32nm高级加密标准AES六核12MB 共享三级高速缓存对平台超强的兼容性功耗更低的CPU型号(40 瓦)和低功耗DDR3内存更高的虚拟化效率关键任务级可靠性特性 至强5600处理器特性
  • 37. 至强56系列处理器类型intel Westmere-EP 32 纳米技术处理器号英特尔 QPI 速度三级缓存处理器基本频率最大Turbo频率功率内核数线程数量X56806.4GT/秒12 MB3.33 GHz3.6 GHz130 瓦612X56776.4GT/秒12 MB3.46 GHz3.733 GHz130 瓦48X56706.4GT/秒12 MB2.93 GHz3.333 GHz95 瓦612X56676.4GT/秒12 MB3.066 GHz3.466 GHz95 瓦48X56606.4GT/秒12 MB2.8 GHz3.2 GHz95 瓦612X56506.4GT/秒12 MB2.66 GHz3.066 GHz95 瓦612L56405.86GT/秒12 MB2.26 GHz2.8 GHz60 瓦612L56305.86GT/秒12 MB2.13 GHz2.4 GHz40 瓦48L56094.8GT/秒12 MB1.86 GHz1.86 GHz40 瓦44E56405.86GT/秒12 MB2.66 GHz2.933 GHz80 瓦48E56305.86GT/秒12 MB2.53 GHz2.8 GHz80 瓦48E56205.86GT/秒12 MB2.4 GHz2.666 GHz80 瓦48
  • 38. 技术优势Nehalem 架构72 条 PCIe Gen2 通道ICH 10/10R英特尔® 82599 10GbE 控制器八核24 MB 共享三级高速缓存64 个 DIMM 插槽支持高达 1 TB 内存(4 个插槽)从双插槽扩展到 -256 插槽英特尔® 虚拟化技术关键任务级可靠性特性 英特尔® 可扩展 内存缓冲器内存英特尔® 7500 芯片组PCI Express* 2.0至强® 7500 系列至强® 7500 系列至强® 7500 系列至强® 7500 系列至强7500处理器特性
  • 39. intel Nehalem-EX 45纳米技术处理器号英特尔® QPI 速度三级高速缓存处理器基本频率最大 Turbo 频率功率内核数线程数X75606.4 GT/秒24 MB2.266 GHz2.266 GHz130 瓦816X75506.4 GT/秒18 MB2 GHz2.4 GHz130 瓦816X75425.86 GT/秒18 MB2.666 GHz2.8 GHz130 瓦66L75555.86 GT/秒24 MB1.866 GHz2.533 GHz95 瓦816L75455.86 GT/秒18 MB1.866 GHz2.533 GHz95 瓦612E75406.4 GT/秒18 MB2 GHz2.266 GHz105 瓦612E75305.86 GT/秒12 MB1.866 GHz2.133 GHz105 瓦612E75204.8 GT/秒18 MB1.866 GHz1.866 GHz95 瓦48至强75系列处理器类型
  • 40. Intel & AMD
  • 41. Intel & AMD目标市场定位
  • 42. AMD处理器命名规则6000 Series = 高性能 2路或4路服务器 61xx = 1代表第一代6000系列处理器 SE=高功耗处理器. HE=低功耗处理器 Opteron 6120/6130系列都是8核心 Opteron 6160/6170系列是12核心
  • 43. 小结CPU的定义、作用、工作原理 CPU重要参数 Intel CPU的分类 Intel 和AMD的命名规则
  • 44. 内存硬盘电源处理器I/O RAID技术网卡内存
  • 45. 找找看Here!
  • 46. 内存的作用内存是用来存放当前正在使用的(即执行中)的数据和程序。 内存在计算机中的作用很大,服务器中所有运行的程序都需要经过内存来执行,如果执行的程序很大或很多,就会导致内存消耗殆尽。
  • 47. 内存的规格DDR(被淘汰) DDR2(逐渐被淘汰) FBD(逐渐被淘汰) DDR3(主流)
  • 48. 内存技术发展图预取指:2bit 工作电压:2.5V 工作频率:200-400MHz预取指:4bit 工作电压:1.8V 工作频率:400-800MHz预取指:8bit 工作电压:1.5V 工作频率:800-1600MHzDDRDDR2DDR3串行传输 工作频率: 533-667MHzFBD
  • 49. 2018/10/15Inspur group从市场情况看DDR3内存发展
  • 50. DDR3优势性能与可扩充性——满足您的长期需求 DDR3内存目前可达到1600MHz(与DDR2的800MHz相比) DDR3技术可望达到更高 最大超频性能:DDR2 1.2GT/s,DDR3 2GT/s+ 更低功耗的架构——通过降低核心电压实现 比DDR2多减少25%的功耗(DDR2-800与DDR3-800相比) DDR3 1066的功耗比DDR2 800更低 DDR3休眠模式可以降低15%的功耗 更高容量发展蓝图 提供通向更高密度之路 4Gb DRAM将在未来得以实现
  • 51. DDR3内存规格比较
  • 52. 内存纠错技术ECC 内存纠错技术(海明码) ECC(Error Check & Correct)的功能不但使内存具有数据检查的能力,而且使内存具备了数据错误修正的功能。 增强服务器系统的稳定性。
  • 53. 内存容错技术传统的服务器内存仅采用ECC技术,可以纠正1-2位的内存错误,无法应付更复杂的情况; 创新内存容错技术,提供更高的可靠性: 内存镜像; 内存热备;
  • 54. 内存容错技术——内存热备内存热备—Sparing 热备内存在正常情况下不使用,当工作内存的故障次数达到预设值ECC的最大值,系统自动将故障内存条中的数据传输到热备内存条,故障内存条就不再使用。
  • 55. 内存容错技术——内存镜像内存镜像—Mirroring 内存数据有两个拷贝,避免由于内存故障而导致数据丢失,同时工作内存与镜像内存不处于同一通道,也避免了因内存通道错误而引起的数据丢失。
  • 56. 小结内存的定义 内存的纠错技术 内存热备和内存镜像
  • 57. 内存硬盘电源处理器I/O RAID技术网卡I/O
  • 58. 找找看PCI-XPCI-EPCI
  • 59. 扩展槽扩展插槽是主板上用于固定扩展卡并将其连接到系统总线上的插槽,也叫扩展槽、扩充插槽。 主要规格 PCI PCI-X PCI-E(主流)
  • 60. PCI-EPCI-Express串行I/O技术是最新一带的I/O总线技术,突破的系统I/O带宽的瓶颈,能够提供500MB/s以上的带宽,最高带宽高达8GB/s。PCI-E 2.0的性能翻一番。
  • 61. PCI-E主要规格X1 500MB/S X4 2GB/S X8 4GB/S X16 8GB/S20406080100120x1x4x8x1632bit PCI64bit PCI/PCI-XmmGraphicsMost Client IO CardsMost Server IO Cards
  • 62. PCI-E vs PCI-X芯片组集成热插拔控制模块,无需额外驱动支持,降低TCO 需要增加额外硬件,驱动,BIOS,操作系统等的支持,费用高,增加IT服务的负担;热插拔单向带宽2GB/S,双向4GB/s (X8)最高带宽达1GB/S (64bit/133Mhz)带宽点对点连接,差分信号,针脚更少,节约主板空间,传输距离一个总线上可以接多个设备;排线信号干扰导致频率提升有限串行并行传输方式PCI-EPCI-X
  • 63. 小结扩展槽的作用 主要规格 各个规格的特点
  • 64. 内存硬盘电源处理器I/O RAID技术网卡硬盘
  • 65. 硬盘的主要规格SATA‖ SAS FC SSD
  • 66. 硬盘特性ATASATA ⅡSCSISAS全称Advanced Technology Attachment Serial Advanced TechnologySmall Computer System InterfaceSerial Attached SCSI传输方式并行串行并行串行带宽3Gb/s320MB/S起点:3Gb/s,最大支持12Gb/s扩展性点对点最多可以连接15个设备点对点兼容性SATA不能向上兼容SAS向下兼容SATA
  • 67. 硬盘接口的变化EntryEnterpriseHighATA 133MB/s 250GBSATA 150MB/s 300GBSATA II 300MB/ s 2TB U 320 SCSI 320MB/ s 146GB 15000/转 SAS 3Gb/s-12Gb/s 兼容 SATA II FC 2Gb/s 10000转,15000转 4Gb/s 10000转,15000转 FC主流SAS2.0 带宽翻倍
  • 68. SAS简单定义SAS(Serial Attached SCSI),串行连接SCSI接口,串行连接小型计算机系统接口。 SAS的接口技术可向下兼容SATA 点到点的结构,每个设备连接到指定的数据通路上提高了带宽 SAS的电缆结构节省了空间,从而提高了使用SAS硬盘服务器的散热、通风能力
  • 69. SAS特点 更好的性能 点到点的技术减少了地址冲突以及菊花链连结的减速 为每个设备提供了专用的信号通路来保证最大的带宽 全双工方式下的数据操作保证最有效的数据吞吐量 简便的线缆连结 更细的电缆搭配更小的连接器 更好的扩展性 较大的并行电缆会带来电子干扰,SAS的电缆结构可以解决这个问题,可以同时连结更多的磁盘设备
  • 70. SSD硬盘特点SSD 硬盘形态: 尺寸:1.8” & 2.5” SATA 3.0Gb/s 容量:32GB SLC 2.5”/80GB MLC 1.8/2.5”SSD硬盘较HDD的优势: 最高100MB的读写带宽 近5倍的功耗降低 近1000倍的擦写 噪音应用: 取代系统硬盘,提升启动速度 用于部署搜索引擎、数据库索引文件、网络Cache、VOD、消息、邮件等应用 用于取代内存
  • 71. 小结硬盘的作用 目前使用的硬盘规格 硬盘的发展趋势
  • 72. 内存硬盘电源处理器I/O RAID技术网卡RAID
  • 73. RAID技术RAID为廉价磁盘冗余阵列(Redundant Array of Inexpensive Disks),RAID技术将一个个单独的磁盘以不同的组合方式形成一个逻辑硬盘,从而提高了磁盘读取的性能和数据的安全性。 技术诞生原因 增加磁盘的存取(access)速度 防止数据因磁盘的故障而失落 有效的利用磁盘空间 而不使用昂贵的大硬盘
  • 74. RAID划分标准按照RAID级别 RAID0 RAID1 RAID2 RAID3 RAID4 RAID5 RAID6RAID01 RAID10 RAID50
  • 75. RAID0(Disk striping )RAID 0 连续地分割数据并并行地读/写于多个磁盘上,因此具有很高的数据传输率。 MIEANJFBOKGCEtc.LHDO N M L K J I H G F E D C B ADisk1Disk2Disk3Disk4读写速度快 无数据保护能力
  • 76. RAID1(disk mirroring)RAID 1通过数据镜像实现数据冗余, 在两对分离的磁盘上产生互为备份的数据。DCBADCBAD C B ADisk1Disk2读速度提高,写速度降低 数据保护能力强=
  • 77. RAID5RAID 5没有单独指定的奇偶盘, 而是交叉地存取数据及奇偶校验信息于所有磁盘上。ParityGDAJParityEBKHParityCEtc.IFParityK J I H G F E D C B ADisk1Disk2Disk3Disk4读写速度快 数据保护能力校验ABXOR Result000011101110
  • 78. 小结RAID的定义及作用 RAID0,1,5的特点
  • 79. 内存硬盘电源处理器I/O RAID技术网卡电源
  • 80. 电源电源的作用 服务器电源就是使用在服务器上的电源,它和PC电源一样,都是一种开关电源 作为服务器运行的“动力系统”,电源系统的整体性能是提高服务器整机系统可用性、可靠性的关键之一 当前PC只要200W电源就可以,而服务器则需要300至上千瓦不等。因此服务器电源都属于大功率电源
  • 81. 冗余电源1+1冗余电源 系统正常工作时,两个电源均分系统的负荷,一旦某个电源出现故障,另一个电源马上接管它的工作,并承受整个系统的负荷,从而保证系统稳定可靠地运行 2+1冗余电源 3+1冗余电源 1+1+1冗余电源
  • 82. 内存硬盘电源处理器I/O RAID技术网卡网卡
  • 83. 网卡网卡的英文全称为Network Interface Card,简称NIC。 工作原理 将数据按照一定的规则(通讯协议)分包(也叫封装),然后发送到网络上;或从网络上接收数据,并将数据按照其原始顺序重新组装在一起。网卡的彼此通讯需要建立通讯链路,需要知道彼此的位置或标识。
  • 84. 网卡的分类速度 10M、100M、10M/100M自适应及10M/100M/1000M自适应网卡 总线的类型 ISA,PCI,USB,PCI-X,无线网卡(笔记本电脑)等 接口 RJ-45接口,光纤接口 传输介质 常用同轴电缆和无屏蔽双绞线作传输介质 按照Intel的网卡分类法 Desktop,Server,Management,Intelligent,CNR (Communication & Networking Riser,NP60),LOM等
  • 85. 感谢您的关注
  • 86. 课件名称浪潮服务器基础技术课件责任人刘志刚是否合格 评价人 审核意见 第一次开发完成时间2010年6月 更新时间