服务器及服务器操作系统选择

本文由 rsww_xrg 贡献 pdf 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。 案例—服务器系统选择 1. 服务器的概念 服务器（server）是网络环境中的高性能计算机，它在网络操作系统的控制下，侦听网 络上的其 他计算机 （客户机） 提交的服务请求， 将与其相连的硬件设备诸如硬盘(磁 盘阵列)、 磁带机、打印机、Modem 及各种专用通讯设备等提供给网络上的客 户站点（client）共享， 也利用服务器上安装运行的各种软件系统诸如应用软 件、DBMS 等为网络用户提供计算、信 息发布及数据管理等服务。 服务器必 须具有承担服务并且保障服务的能力， 服务器作为网络 的节点，存储、处理 网络上 80%的数据和信息。 服务器的构成与微机基本相似，有处理器、 硬盘、内存、系统总线等， 它们是针对具体的网络应用特别制定的，因而服务器与微机在处 理能力、稳 定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面存在差异很大。尤其 是随 着信息技术的进步，网络的作用越来越明显，对信息系统的数据处理 能力、安全性等的要求 也越来越高， 一个建立在网络上的信息系统，采用分类多服务器比采用一个服务器 处理所 有的业务思路可以大大减少风险。 2. 服务器分类 2.1 按用途分类 1) 面向计算类的服务器 这类服务器面向科学计算、数学模型分析等，要求具有很高的 CPU 计算能力。这类服务器一般采用 ? 高档 CPU； ? 或多 CPU 技术，支持对称多处理与非对 称多处理技术； ? 对内存容量要求很高； ? 需要较高的高速缓冲技术； ? 强大的浮点运算 能力。 一般这类服务器，采用大型机（巨型机）或高档工作站。典型应用如气象部门天气预 报的计算，大型 的统计预测等。 2) 面向数据库的服务器 这类服务器面向数据库计算，其 上安装装载数据库管理系统 （DBMS） 。 这类服务器一般要求有 ? 较好的并行处理能力； ? 高 速的 I/O 吞吐量，具体体现在磁盘（硬盘）的读写速率和高速的网络适配器上； ? 较大的磁 盘容量，可以配置磁盘阵列； ? 配置数据备份设备，如磁带机，配置备份策略； ? 如果是 分布数据库计算模式，要求有较高的网络带宽； 一般这类服务器，采用专用服务器设备，企 业或部门级服务器，也可采用高档工作站。典型应用如银 行中心数据库服务器，电信计费服 务器， 企业信息系统数据库服务器或数据仓库服务器。 3) 面向应用系统的服务器 这类服务 器是企业使用的应用系统服务器，其上装载运行着各种企业应用系统，一般属于 Client/Server 计算体系结构的应用。 这类服务器根据不同的具体应用有不同的要求： 如作 OLAP 服务器，一般要求有 ? 较好的并行与异步处理能力； ? 浮点运算能力； 较高的网络带宽； 如作 OA 服务器或文件服务器，一般要求有 ? 较高的安全性 ? 较高 的 I/O； ? 较高的网络带宽。 一般这类服务器，采用专用服务器设备，企业或部门级服务 器，也可采用高档工作站。典型应用如企 业的 Lotus Notes 服务器或 MS Exchange Server 服务器。 4) 面向通讯与网络系统的服务器 这类服务器面向通讯和网络服务， 这类服务器一 般具有： ? 实时性要求，处理延时较短； ? 较高的并行与异步处理能力； ? 高速的 I/O 吞吐量，具体体现在磁盘（硬盘）的读写速率和高速的网络适配器上； ? 较大的磁盘容量， 可以配置磁盘阵列； ? 配置数据备份设备， 如磁带机， 配置备份策略； ? 较高的安全性； ? 较高的网络带宽。 一般这类服务器，采用专用服务器设备，或采用高档工作站。典型应用如 Web 服务器，大型电子邮件 服务器。 5) 面向多媒体与视像会议的服务器 这类服务器面向 多媒体通讯或多媒体网络服务，这类服务器一般具有： ? 大容量磁盘存储器，可以配置磁盘 阵列； ? 较高的视像实时性要求， 处理延时短； ? 高速ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ I/O 吞吐量， 具体体现在磁盘 （硬 盘）的读写速率和高速的网络适配器上； ? 足够高的网络带宽，一般采用 ATM 交换机。 一 般这类服务器，采用专用服务器设备，或采用高档工作站。典型应用如视像会议系统，VOD
系统等。 6) 面向可视化与虚拟现实应用的服务器 这类服务器面向多媒体， 特别是图像处理 业务，这类服务器一般具有： ? 高档 CPU 或多 CPU 技术，支持对称多处理与非对称多处理技 术； ? 对内存容量要求很高； ? 需要较高的高速缓冲技术； ? 强大的浮点运算能力； ? 较 高的并行处理能力； ? 具有高级图形处理能力的显示适配器； ? 高分辨率的显示器。 一般 这类服务器，采用专用工作站来实现。典型应用如图像处理系统。 2.2 按 CPU 类型划分 1） RISC 服务器 RISC 服务器即非 x86 服务器，包括大型机、小型机和 UNIX 服务器。 RISC 服务器使用 RISC（精简指令 集）或 EPIC（并行指令代码）处理器，并且主要采用 UNIX 或其他专用操作系统的服务器。 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 HP 与 Intel 合作研发 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。 在服务器产品中， RISC 服务器主要由几个大计算机公司, 如 Oracle(SUN)、IBM、HP（Compaq（DEC） ） 等的 RISC UNIX 结构的产品所控制，它们的服务 器采用各自开发的操作系统 UNIX 或 MVS,VMS 等，被广泛 用于数据库服务器、Internet 服务 器（www、E-mail） 。这几个大计算机公司的服务器 CPU 如下： SUN 公司：SUN 公司的处理器为 UltraSPARC，以此处理器形成了品种齐全的服务器产品， 包括 SPARCserver 系列，SPARCcenter 系列，SPARCcluster 系列，Netra Internet 系列，New Sun Fire, Sun Enterprise 等。操作系统为 Solaris。 ? IBM 公司：IBM 公司的处理器为 PowerPC，以此处理器形成了品种齐全的服务器产品，如 RS/6000 系列，操作系统为 AIX。 ? HP 公司:HP 公司的 RISC 处理器为 HP-PA，操作系统为 HP UNIX ，以及收购 Compaq 公司后拥 有的 RISC 处理器 Alpha，操作系统为 Digital UNIX 和 Windows NT。 2） PC 服务器 PC 服 务器即 x86 服务器，又称 CISC（复杂指令集）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 操作系统的服务器，如 IBM 的 System x 系 列服务器、HP 的 Proliant 系列服务器等。相对 RISC 服务器，价格便宜、兼容性好、稳定性 和安全差，主要用在中小企业和非关键 业务中，例如中小型局域网的文件或数据库服务器。 PC 服务器与台式机的区别 ? 可靠性要求不同：服务器要加一些监控手段，监控电压和温度， 内存采用奇偶校验并能自动就错的 专用 ECC(Error Correction Code)内存，网卡，硬盘一 般采用可靠性好的产品。 ? 扩展性要求不同：服务器都是塔式机箱，提供的设备安装托架要 多，如 PC 服务器一般要求有六个左 右硬盘托架。 ? 对外设的访问速度不同：服务器一般使 用高速的 SCSI 接口的硬盘，并把 SCSI 控制器集成在主板上； 网卡采用速度高的产品。 对 PC 服务器性能的衡量 ? 作文件服务器时，对 CPU 的处理能力相对要求较低，首先应考虑的 测试指标是数据吞吐率，可以使 用 NetBench 来测试。一般 CPU 对吞吐率的影响不太大，一 下是 Intel 的 ALTServer 在各种速度下的吞 吐量测试数据。 ? 作 C/S 服务器时，对 CPU 的 处理能力相对要求高， 甚至要选择多个 CPU 的 SMP 结构方能满足要求。 服务器的性能一般采 用 TPS（Transactions Per Second, 事务处理每秒）值来衡量，TPS 就是衡量服务 器在单位 时间内所能相应的事物个数，一般使用 ServerBench 来测试。 PC 服务器中一些常用技术 ? SMP(Symmetric Multiple Processor, 对称多处理器)：对称多处理器技术是为了弥补单个 CPU 处理能 力的不足而引入的一种体系结构， 它可以利用多个 CPU 的并行工作来显著提高 整体的系统性能以及 系统的可靠性， 它是一种紧耦合的分布式处理模式， 每个 CPU 具有相同 的内存视图和 I/O 视图， 存中只需要一个操作系统的副本， 内 任务可以在任何一个 CPU 上运 行，对上层而言是透明的。SMP 需要特殊的操作系统。目前有两种结构： (a) 共享 Cache 结构：实现较容易，一般两个 CPU 插槽都做在主板上，两个 CPU 对一个 CPU 性能只 提高 20~30%。 (a) 独立 Cache 结构：实现较复杂，一般采用独立的 CPU 卡实现，两个 CPU 对一个 CPU 性能提高很 大，可以提高 80~90%。如 HP 的 LS 系列服务器。 ? 磁盘阵列技术:一般指
的是 RAID（Redundant Access Independent Disk, 冗余阵列磁盘） ，也就是采用 多余的 硬盘对信息进行冗余保存，从而提高磁盘的可靠性。 ? 热插拔技术:是一种不停机恢复故障 硬盘的技术，一般需要磁盘阵列配合使用。 ? ECC 内存:Error Correction Code 技术，可以 自动究错，一般能够检测两位错误，自动纠正任何一位错 误。 2.3 按应用层次划分 按应用层次划分，即按服务器档次划分或按网络规模划分，是较为普遍的服务器划分方 法， 它主要根 据服务器在具体应用中的层次或服务器的综合性能来划分， 分为入门级服务器、 工作组级服务器、部门级 服务器和企业级服务器。 1） 入门级服务器 这类服务器是最基础的一类服务器，与 PC 机的配置相似。这类服务器的特性如下： ? 采用基于 IA 架构的专用服务器 CPU 芯片； ? 有 一些基本硬件的冗余，如硬盘、电源、风扇等，但不是必须的； ? 通常采用 SCSI 接口硬盘， 现在也有采用 SATA 串行接口的； ? 部分部件支持热插拨，如硬盘和内存等，这些也不是必 须的； ? 通常只有一个 CPU，但也有扩展性 ? 内存容量也不会很大，通常会采用带 ECC 纠 错技术的服务器专用内存。 这类服务器主要采用 Windows 网络操作系统， 可以充分满足办公 室型的中小型网络用户的文件共享、 数据处理、 Internet 接入及简单数据库应用的需求。 2） 工作组服务器 工作组服务器是比入门级高一个层次的服务器， 但仍属于低档服务器之类。 只 能连接一个工作组（50 台左右）那么多用户，网络规模较小。 工作组服务器具有以下几方 面的主要特点： ? 通常仅支持单或双 CPU（可能更多）结构的应用服务器 ? 可支持大容量 的 ECC 内存和增强服务器管理功能的 SM 总线； ? 功能较全面、 可管理性强， 且易于维护； ? 采用 Intel 服务器 CPU 和 Windows／NetWare 网络操作系统，但也有一部分是采用 UNIX 系列 操作系统 的； ? 可以满足中小型网络用户的数据处理、文件共享、Internet 接入及简单数 据库应用的需求。 3） 部门级服务器 该类服务器是属于中档服务器或 RISC 类服务器，是企 业网络中分散的各基层数据采集单位与最高 层的数据中心保持顺利连通的必要环节， 一般为 中型企业首选，也可用于金融、邮电等行业。 部门级服务器的特点： ? 一般都支持双 CPU 以上的对称处理器结构，具备比较完全的硬件配置，如磁盘阵列、存储托架等。 ? 良好的可 靠性：除了具有工作组服务器全部服务器特点外，还集成了大量的监测及管理电路，具有 全 面的服务器管理能力，可监测温度、电压、风扇、机箱等设备的状态，结合标准服务器管理 软件， 使管理人员及时了解服务器的工作状况。 ? 良好的扩展性：大多数部门级服务器具 有优良的系统扩展性， 能够满足用户在业务量迅速增大时能 够及时在线升级系统， 充分保护 了用户的投资。 部门级服务器可连接 100 个左右的计算机用户、适用于对处理速度和系统 可靠性高一些的中小型企业 网络， 其硬件配置相对较高， 其可靠性比工作组级服务器要高一 些。由于这类服务器需要安装比较多的部 件，所以机箱通常较大，采用机柜式的。 4） 企 业级服务器 企业级服务器是属于高档服务器行列， 适合运行在需要处理大量数据、 高处理速 度和对可靠性要求极 高的金融、证券、交通、邮电、通信或其他大型企业中。 企业级服务 器除了具有部门级服务器全部服务器特性外， 最大的特点就是它还具有高度的容错能力、 优 良的扩展性能、故障预报警功能、在线诊断和 RAM、PCI、CPU 等具有热插拨性能。 2.4 按安置方式划分 1） 独立安置的服务器 安置服务器时，服务器不需要其他辅助支撑的服务器。 2） 机 架式服务器 安置服务器时要考虑服务器的体积、功耗、发热量等物理参数，企业通常 将服务器部署在专用机房 中。机房通常设有严密的保安措施、良好的冷却系统、多重备份的供电系 统，机房的造 价昂贵。 为在有限的空间内安置更多的服务器， 机架 服务器是首选。 机架服务器尺寸符合 19 英寸工业标准，具有 1U （4.45cm 高） 、2U、4U、6U、8U 等厚度。通常 1U 的机架式服务 器 最节省空间， 但性能和可扩展性较差， 适合一些业务相对固定的使 用领域。4U 以上的