计算机网络规划与设计
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2020/3/22
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• 10．刀片技术 • 刀片技术是一种HAHD（High Availability
High Density，高可用高密度）的低成本技 术，使用刀片技术生产出的刀片服务器， 是专门为特殊应用行业和高密度计算机环 境设计的。
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24
• 2.1.4 服务器的性能指标 • 1．响应速度和作业吞吐量 • 响应速度是指导用户从输入信息到服务器
不切断电源情况下取出和更换损坏的硬盘、 电源或板卡等部件，从而提高了系统对灾 难的及时恢复能力、扩展性和灵活性等。
2020/3/22
22
• 9．I2C总线技术 • I2C（Inter-Integrated Circuit）总线是一种由
飞利浦公司开发的串行总线技术。I2C总线 包括一个两端接口，通过一个带有缓冲区 的接口，数据可以被I2C发送或接收。控制 和状态信息则通过内存映射寄存器来传送。
2020/3/22
31
• （2）数据库及应用服务器 • 用户在本地客户机上运行客户端应用程序，数
据服务系统则在服务器端运行，客户通常发送 “事务处理请求” ，服务器要及时处理这些 请求，然后返回相应类型的结果。这里服务器 就是数据的中心，它必须快速地处理各种请求， 因此这类服务器需要具有强大的CPU处理能力， 大容量的内存，同时需要有很好的I/O吞吐性 能以及高速网络带宽。
2020/3/22
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• 3．高可用性（Availability） • 可用性是指设备处于正常运行状态的时间
比例，一般使用平均无故障工作时间 （MTBF）和平均修复时间（MTBR）来衡量 可用性指标。 • 系统的可用性可用下式表示： • 系统可用性=MTBF/（MTBF+MTBR）
2020/3/22
计算机网络规划与设计 高职高专 ppt 课件
书名：计算机网络规划与设计 ISBN： 978-7-111-26386-9 作者：吴学毅 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件
计算机网络规划与设计 高职高专 ppt 课件
第2章 网络资源设备
本章主要内容
计算机网络规划与设计 高职高专 ppt 课件
3
最新CPU技术及关键部件热插拔技术，使得系 统性能、系统连续运行时间均得到最大的提升。 支持超大容量DDR或DDR2 ECC内存，双通道 Ultra320 SCSI高速数据传输，硬盘、电源、风 扇等关键部件的在线维护功能，集成双千兆位 网络控制器，支持冗余和负载平衡，大容量热 插拔硬盘和热插拔电源，具有超强的数据处理 能力，同时系统的监控管理也得到很大简化。
务的丰富、访问量的增加和动态网站的搭 建，也就需要配置较高的工作组级服务器 来担当重任。
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• （2）中型网络Baidu Nhomakorabea• 对于100～200用户的网络而言，必须采用
双CPU架构的部门级服务器，用于进行快速 的数据处理，及时响应大量的并发访问。 • 当用户数量达到300人时，将每种网络服务 分摊在不同的服务器上，并且根据网络服 务的类型选择相当性能的服务器。
27
• 4．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。 • 服务器的管理性能直接影响服务器的易用 性，系统的可管理性对企业正常运行起着 非常关键的作用。
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• 5．可靠性 • 可靠性就是要求服务器必须稳定运行,也就
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• 2．网络服务与服务器选型 • （1）文件服务器（FTP）和通信服务器
（News/E-mail/VOD） • 因为文件服务器主要用来进行读/写操作，
所以服务器需要有大容量的硬盘和内存， 对CPU的处理能力则没有太高要求。一般情 况下，单CPU或双CPU架构的服务器即可满 足需要。硬盘一般采用磁盘阵列，以获得 磁盘冗余和快速的硬盘的I/O吞吐速率。
是宕机率低。其中的关键在于操作系统与 配件设备的协作,如果待处理的资源控制在 CPU和操作系统上,而不是应用上,就会避免 由于某项任务处理出错与导致系统无法运 行的情况,服务器宕机率将大大降低。
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• 2.1.5 服务器的选型要点 • 1．服务器选购原则 • （1）稳定压倒一切 • （2）需求决定一切 • （3）最佳性价比 • （4）知名品牌优先
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35
• （3）大型网络 • 对于500个以上用户的大型网络而言，除了需
要将不同的网络服务分配到不同性能的部门级 服务器和企业级服务器外，还必须为一些重点 服务设置负载均衡和集群，一方面可以分担过 于集中的网络请求，减缓每台服务器的压力， 为客户的请求提供快速和可靠的响应。另一方 面，可实现服务器的故障冗余，以确保在一台 或几台服务器发生故障时，仍然能够不间断地 提供网络服务。
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7
• （3）RISC架构 • RISC服务器主要采用Unix操作系统，又被称
为Unix服务器。 • 目前RISC服务器的核心技术仍然掌握在IBM、
Sun、HP、SGI和Compaq(DEC)等美国少数几 家公司手中。RISC架构的CPU种类非常多， 全部为64位处理器。其中Sun 和Fujistu服务 器采用SPARC；HP和DEC服务器采用Alpha； IBM服务器采用Power；SGI服务器采用MIPS。
• EMP是服务器主板所带的一个用于远程管理服 务器的接口。远程控制机可以通过Modem与服 务器相连，控制软件安装于控制机上。远程控 制机通过EMP Console控制界面可以对服务器 进行打开或关闭服务器的电源、重新设置服务 器（包括主板BIOS和CMOS的参数）、监测服 务器内部情况（如温度、电压、风扇情况）等。
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6
• （2）VLIW架构 • VLIW架构采用先进的EPIC（清晰并行指令）
设计，也把这种架构称为“IA-64架构”。 • VLIW的最大优点是简化了处理器的结构，
删除了处理器内部许多复杂的控制电路， 这些电路通常是超标量芯片协调并行工作 时必须使用的。
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9
• （2）工作组级服务器 • 工作组级服务器一般支持1~2个服务器专用
CPU（如Intel Xeon或AMD Opteron），可支 持大容量ECC内存（可达16GB），配置了小 型服务器所必备的各种材料，如采用SCSI总 线的I/O系统，可选装RAID、热插拔硬盘和 热插拔电源等。其功能全面、可管理性强、 易于维护，具有高可用性特性。
• RAID技术就是利用现有的小型廉价硬盘， 把多个硬盘按一定的方法组成一个磁盘阵 列，通过一些硬件技术和一系列的调度算 法，使得整个磁盘阵列对用户来说，就像 是在使用一个容量很大、而可靠性和速度 非常高的大型磁盘。
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• 5．ISC（Intel Server Control）Intel服务器控 制技术
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2.2 网络存储系统
• 2.2.1 SCSI接口总线 • 1．SCSI概述 • SCSI的英文全称为“Small Computer System
完成任务给出响应的时间。而作业吞吐量 是整个服务器在单位时间内完成的任务量。 响应速度和作业吞吐量是服务器的CPU、内 存、I/O能力等的综合性能指标，只有这些 部件协同运行才能提高服务器的整体性能。
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• 2．可扩展性 • 可扩展性是指服务器增加设备的扩展能力，
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。
• ISC是一种网络监控制技术，只适用于使用 Intel架构的带有集成管理功能主板的服务器， 采用这种技术后，用户在一台普通的计算 机上，就可以监测网络上所有使用Intel主板 的服务器是否“健康”。
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• 6．EMP（Emergency Management Port）应急 管理端口
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• 7．智能输入/输出（I2O）技术 • 依据I2O技术规范实现的PC服务器在硬件规
模不变的情况下能处理更多的任务，作为 中小型网络核心的低端PC服务器可以从中 获得更多的性能提高。
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• 8．热插拔（Host Swap） • 热插拔功能就是允许用户在不关闭系统，
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• 3．NUMA（Nom-Uniform Memory Access） 分布式内存存取
• NUMA技术是在高性能服务器领域中被广泛 采用的一种新技术，是将SMP和群集的优势 有机结合在一起。它是由若干通过高速专 用网络连接起来的独立节点所构成的系统， 各个节点可以是单个的CPU或是一个SMP系 统。
了一组处理器（多CPU），各CPU之间共享 内存子系统以及总线结构，系统将任务队 列对称地分布于多个CPU之上，从而极大地 提高了整个系统的数据处理能力。
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• 2．集群（Cluster）技术 • 集群技术是提高服务器性能的一项新技术。
它是将一组相互独立的计算机通过高速的 通信网络而组成的一个单一的计算机系统， 并以单一系统模式加以管理。其出发点是 提供高可靠性、可扩充性和抗灾难性。
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• 4．高性能存储技术 • （1）SCSI（Small Computer System Interface）
小型机系统接口 • SCSI接口具备独立于硬件设备的智能化接口、
减轻了CPU负担、多个I/O并行操作、传输 速度快等性能优势。
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• （2）RAID（Redundant Array of Independent Disks）独立磁盘冗余阵列
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• （3）部门级服务器 • 部门级服务器一般支持2~4个服务器专用
CPU（SMP对称多处理器结构），具有较高 的可靠性、可用性、可扩展性和可管理性。 通常标准配置有热插拔硬盘、热插拔电源 和RAID。
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• （4）企业级服务器 • 企业级服务器通常支持4~8个服务器专用CPU、
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• 2.1.2 服务器的分类 • 1．按硬件体系结构划分 • （1）CISC架构 • CISC架构服务器主要指IA架构服务器，即日
常所说的“PC服务器”。 • PC服务器的主要优点是通用性好，配置灵
活、性价比高、第三方支持的应用软件丰 富，缺点是CPU运算处理能力稍差，I/O吞 吐能力不及RISC服务器。
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• （3）Web服务器及代理服务器 • 要求有大容量的内存，较高CPU的处理能力，
对硬盘要求不高
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• 3．网络规模与服务器选型 • （1）小型网络 • 用户在30人以下的小型规模网络，建议采
用入门级专用服务器。 • 当用户数量达到50人左右时，随着网络服
• 网络服务器 • 网络存储系统
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2.1 网络服务器
• 2.1.1 服务器概述 • 网络服务器是指在网络环境中可以为客户
机提供各种服务的、特殊的专用计算机系 统，在网络中承担着数据的存储、转发、 发布等关键任务，是网络中不可或缺的重 要组成部分。 • 网络服务器先后经历了文件服务器、数据 库服务器、通用服务器和专用应用服务器 等几种角色的演变。
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• 2．按网络应用规模划分 • （1）入门级服务器 • 入门级服务器通常只有1~2颗普通CPU，并
根据需要配置512MB~1GB的ECC内存和传输 速率在40MB/s以下的IDE硬盘，必要时也会 采用SCSI磁盘系统提高性能，或使用IDE RAID进行数据保护。
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• 3．按照外观划分 • 按照服务器的外观，可以分为台式服务器、
机架式服务器、刀片式服务器和机柜式服 务器等4种。
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• 2.1.3 服务器相关技术 • 1．SMP（Symmetric Multi-Processing）对称
多处理（器）技术 • 对称多处理技术是指在一个计算机上汇集
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• 10．刀片技术 • 刀片技术是一种HAHD（High Availability
High Density，高可用高密度）的低成本技 术，使用刀片技术生产出的刀片服务器， 是专门为特殊应用行业和高密度计算机环 境设计的。
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• 2.1.4 服务器的性能指标 • 1．响应速度和作业吞吐量 • 响应速度是指导用户从输入信息到服务器
不切断电源情况下取出和更换损坏的硬盘、 电源或板卡等部件，从而提高了系统对灾 难的及时恢复能力、扩展性和灵活性等。
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• 9．I2C总线技术 • I2C（Inter-Integrated Circuit）总线是一种由
飞利浦公司开发的串行总线技术。I2C总线 包括一个两端接口，通过一个带有缓冲区 的接口，数据可以被I2C发送或接收。控制 和状态信息则通过内存映射寄存器来传送。
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• （2）数据库及应用服务器 • 用户在本地客户机上运行客户端应用程序，数
据服务系统则在服务器端运行，客户通常发送 “事务处理请求” ，服务器要及时处理这些 请求，然后返回相应类型的结果。这里服务器 就是数据的中心，它必须快速地处理各种请求， 因此这类服务器需要具有强大的CPU处理能力， 大容量的内存，同时需要有很好的I/O吞吐性 能以及高速网络带宽。
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• 3．高可用性（Availability） • 可用性是指设备处于正常运行状态的时间
比例，一般使用平均无故障工作时间 （MTBF）和平均修复时间（MTBR）来衡量 可用性指标。 • 系统的可用性可用下式表示： • 系统可用性=MTBF/（MTBF+MTBR）
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第2章 网络资源设备
本章主要内容
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最新CPU技术及关键部件热插拔技术，使得系 统性能、系统连续运行时间均得到最大的提升。 支持超大容量DDR或DDR2 ECC内存，双通道 Ultra320 SCSI高速数据传输，硬盘、电源、风 扇等关键部件的在线维护功能，集成双千兆位 网络控制器，支持冗余和负载平衡，大容量热 插拔硬盘和热插拔电源，具有超强的数据处理 能力，同时系统的监控管理也得到很大简化。
务的丰富、访问量的增加和动态网站的搭 建，也就需要配置较高的工作组级服务器 来担当重任。
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• （2）中型网络Baidu Nhomakorabea• 对于100～200用户的网络而言，必须采用
双CPU架构的部门级服务器，用于进行快速 的数据处理，及时响应大量的并发访问。 • 当用户数量达到300人时，将每种网络服务 分摊在不同的服务器上，并且根据网络服 务的类型选择相当性能的服务器。
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• 4．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。 • 服务器的管理性能直接影响服务器的易用 性，系统的可管理性对企业正常运行起着 非常关键的作用。
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• 5．可靠性 • 可靠性就是要求服务器必须稳定运行,也就
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• 2．网络服务与服务器选型 • （1）文件服务器（FTP）和通信服务器
（News/E-mail/VOD） • 因为文件服务器主要用来进行读/写操作，
所以服务器需要有大容量的硬盘和内存， 对CPU的处理能力则没有太高要求。一般情 况下，单CPU或双CPU架构的服务器即可满 足需要。硬盘一般采用磁盘阵列，以获得 磁盘冗余和快速的硬盘的I/O吞吐速率。
是宕机率低。其中的关键在于操作系统与 配件设备的协作,如果待处理的资源控制在 CPU和操作系统上,而不是应用上,就会避免 由于某项任务处理出错与导致系统无法运 行的情况,服务器宕机率将大大降低。
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• 2.1.5 服务器的选型要点 • 1．服务器选购原则 • （1）稳定压倒一切 • （2）需求决定一切 • （3）最佳性价比 • （4）知名品牌优先
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• （3）大型网络 • 对于500个以上用户的大型网络而言，除了需
要将不同的网络服务分配到不同性能的部门级 服务器和企业级服务器外，还必须为一些重点 服务设置负载均衡和集群，一方面可以分担过 于集中的网络请求，减缓每台服务器的压力， 为客户的请求提供快速和可靠的响应。另一方 面，可实现服务器的故障冗余，以确保在一台 或几台服务器发生故障时，仍然能够不间断地 提供网络服务。
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• （3）RISC架构 • RISC服务器主要采用Unix操作系统，又被称
为Unix服务器。 • 目前RISC服务器的核心技术仍然掌握在IBM、
Sun、HP、SGI和Compaq(DEC)等美国少数几 家公司手中。RISC架构的CPU种类非常多， 全部为64位处理器。其中Sun 和Fujistu服务 器采用SPARC；HP和DEC服务器采用Alpha； IBM服务器采用Power；SGI服务器采用MIPS。
• EMP是服务器主板所带的一个用于远程管理服 务器的接口。远程控制机可以通过Modem与服 务器相连，控制软件安装于控制机上。远程控 制机通过EMP Console控制界面可以对服务器 进行打开或关闭服务器的电源、重新设置服务 器（包括主板BIOS和CMOS的参数）、监测服 务器内部情况（如温度、电压、风扇情况）等。
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• （2）VLIW架构 • VLIW架构采用先进的EPIC（清晰并行指令）
设计，也把这种架构称为“IA-64架构”。 • VLIW的最大优点是简化了处理器的结构，
删除了处理器内部许多复杂的控制电路， 这些电路通常是超标量芯片协调并行工作 时必须使用的。
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• （2）工作组级服务器 • 工作组级服务器一般支持1~2个服务器专用
CPU（如Intel Xeon或AMD Opteron），可支 持大容量ECC内存（可达16GB），配置了小 型服务器所必备的各种材料，如采用SCSI总 线的I/O系统，可选装RAID、热插拔硬盘和 热插拔电源等。其功能全面、可管理性强、 易于维护，具有高可用性特性。
• RAID技术就是利用现有的小型廉价硬盘， 把多个硬盘按一定的方法组成一个磁盘阵 列，通过一些硬件技术和一系列的调度算 法，使得整个磁盘阵列对用户来说，就像 是在使用一个容量很大、而可靠性和速度 非常高的大型磁盘。
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• 5．ISC（Intel Server Control）Intel服务器控 制技术
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2.2 网络存储系统
• 2.2.1 SCSI接口总线 • 1．SCSI概述 • SCSI的英文全称为“Small Computer System
完成任务给出响应的时间。而作业吞吐量 是整个服务器在单位时间内完成的任务量。 响应速度和作业吞吐量是服务器的CPU、内 存、I/O能力等的综合性能指标，只有这些 部件协同运行才能提高服务器的整体性能。
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• 2．可扩展性 • 可扩展性是指服务器增加设备的扩展能力，
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。
• ISC是一种网络监控制技术，只适用于使用 Intel架构的带有集成管理功能主板的服务器， 采用这种技术后，用户在一台普通的计算 机上，就可以监测网络上所有使用Intel主板 的服务器是否“健康”。
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• 6．EMP（Emergency Management Port）应急 管理端口
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• 7．智能输入/输出（I2O）技术 • 依据I2O技术规范实现的PC服务器在硬件规
模不变的情况下能处理更多的任务，作为 中小型网络核心的低端PC服务器可以从中 获得更多的性能提高。
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• 8．热插拔（Host Swap） • 热插拔功能就是允许用户在不关闭系统，
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• 3．NUMA（Nom-Uniform Memory Access） 分布式内存存取
• NUMA技术是在高性能服务器领域中被广泛 采用的一种新技术，是将SMP和群集的优势 有机结合在一起。它是由若干通过高速专 用网络连接起来的独立节点所构成的系统， 各个节点可以是单个的CPU或是一个SMP系 统。
了一组处理器（多CPU），各CPU之间共享 内存子系统以及总线结构，系统将任务队 列对称地分布于多个CPU之上，从而极大地 提高了整个系统的数据处理能力。
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• 2．集群（Cluster）技术 • 集群技术是提高服务器性能的一项新技术。
它是将一组相互独立的计算机通过高速的 通信网络而组成的一个单一的计算机系统， 并以单一系统模式加以管理。其出发点是 提供高可靠性、可扩充性和抗灾难性。
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• 4．高性能存储技术 • （1）SCSI（Small Computer System Interface）
小型机系统接口 • SCSI接口具备独立于硬件设备的智能化接口、
减轻了CPU负担、多个I/O并行操作、传输 速度快等性能优势。
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• （2）RAID（Redundant Array of Independent Disks）独立磁盘冗余阵列
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• （3）部门级服务器 • 部门级服务器一般支持2~4个服务器专用
CPU（SMP对称多处理器结构），具有较高 的可靠性、可用性、可扩展性和可管理性。 通常标准配置有热插拔硬盘、热插拔电源 和RAID。
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• （4）企业级服务器 • 企业级服务器通常支持4~8个服务器专用CPU、
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• 2.1.2 服务器的分类 • 1．按硬件体系结构划分 • （1）CISC架构 • CISC架构服务器主要指IA架构服务器，即日
常所说的“PC服务器”。 • PC服务器的主要优点是通用性好，配置灵
活、性价比高、第三方支持的应用软件丰 富，缺点是CPU运算处理能力稍差，I/O吞 吐能力不及RISC服务器。
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• （3）Web服务器及代理服务器 • 要求有大容量的内存，较高CPU的处理能力，
对硬盘要求不高
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• 3．网络规模与服务器选型 • （1）小型网络 • 用户在30人以下的小型规模网络，建议采
用入门级专用服务器。 • 当用户数量达到50人左右时，随着网络服
• 网络服务器 • 网络存储系统
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2.1 网络服务器
• 2.1.1 服务器概述 • 网络服务器是指在网络环境中可以为客户
机提供各种服务的、特殊的专用计算机系 统，在网络中承担着数据的存储、转发、 发布等关键任务，是网络中不可或缺的重 要组成部分。 • 网络服务器先后经历了文件服务器、数据 库服务器、通用服务器和专用应用服务器 等几种角色的演变。
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• 2．按网络应用规模划分 • （1）入门级服务器 • 入门级服务器通常只有1~2颗普通CPU，并
根据需要配置512MB~1GB的ECC内存和传输 速率在40MB/s以下的IDE硬盘，必要时也会 采用SCSI磁盘系统提高性能，或使用IDE RAID进行数据保护。
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• 3．按照外观划分 • 按照服务器的外观，可以分为台式服务器、
机架式服务器、刀片式服务器和机柜式服 务器等4种。
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• 2.1.3 服务器相关技术 • 1．SMP（Symmetric Multi-Processing）对称
多处理（器）技术 • 对称多处理技术是指在一个计算机上汇集