什么是服務器
服務器是在網(wǎng)絡中為其他客戶機提供服務的高性能計算機;具有高速的CPU運算能力,能夠長時間的可靠運行,有強大的I/O外部數(shù)據(jù)吞吐能力以及更好的擴展性
服務器的內部結構與普通計算機內部結構類似(CPU、硬盤、內存、系統(tǒng)總線等)
服務器Server:間接服務于多人;個人計算機PC:直接服務于個人
服務器的分類
外形結構分類
工業(yè)場景使用比較多的就是架式服務器(一般2U )和刀片服務器(架式服務器的高密度版,一般8U或10U),插拔的每一個刀片都可以理解為是一個服務器)
塔式服務器:外形以及結構跟立式PC的主機差不多
機架式服務器:外觀統(tǒng)一標準,配合機柜使用
刀片式服務器:機架式機箱內插裝多個卡式的服務器單元(比較貴)
按照CPU體系架構分類
CISC服務器(復雜指令集)
X86架構:AMD、Intel做的比較好,32位的x86處理器
X86-64架構:64位的x86擴展處理器,有時也稱為x64
IA-32、EMT64等架構
RISC服務器(簡單指令集)
手機端CPU廠商有高通驍龍、華為麒麟、聯(lián)發(fā)科、三星獵戶等
服務器處理器有華為海思鯤鵬、Ampere、亞馬遜Craviton
MPIS架構、PowerPC架構、SPARC架構(可擴展處理器架構)
VLIW服務器(超長指令集)
Inter IA-64架構、AMD Athlon 64架構
按照網(wǎng)絡規(guī)模場景分類
企業(yè)級、入門級
按照用途分類
通用型、專用服務器
也可以簡單把服務器分為X86服務器和非X86服務器
X86:PC服務器,基于CISC復雜指令集(即我們使用的個人筆記本也可以理解為X86服務器)
非X86:主要包括大型機、小型機和Unix服務器,這類服務器一般需要使用專門的操作系統(tǒng)(像X86只需要windows或linux就可以)
非X86和X86的區(qū)別
X86我們一般都稱之為微型機,而非X86的運算能力和性能要高很多,在服務器市場的定位為中高端,價格昂貴(但是隨著云計算的提出以及并行計算思想的提出,我們可以將一個大任務分為多個小任務,并將其分配過不同的機器進行運算,就可以使用多個微型機來實現(xiàn)大型的運算,因此雖然X86服務器的性能和可靠性并沒有提升,但是整個X86集群的可靠性和性能得到了提升)
X86服務器的通用型要比非X86好很多(例如Hypersion軟件,對于所有的X86服務器,虛擬化軟件都可以使用-KVM、VMware等虛擬化軟件就可以在所有X86服務器上運行)
非X86服務器有很強的定制化特性(不同廠商的非X86服務器需要定制化的操作系統(tǒng)、定制化的虛擬化軟件-廠商A的非X86服務器的虛擬化軟件就不能運行在廠商B的非X86服務器上),所以非X86服務器的橫向兼容性和擴展性就很差
服務器的組成
硬件組成
CPU、內存、硬盤、電源、風扇
IO(陣列卡、網(wǎng)卡、HBA卡、HCA卡-應用于IB網(wǎng)絡上的網(wǎng)卡等)
管理模塊(帶內-消耗服務器資源/帶外管理,服務器有專門的管理口-連接的是服務器內部的一個管理組件)
軟件組成
固件(系統(tǒng)固件、硬件固件-例如BIOS/UEFI)
系統(tǒng)軟件(編程語言程序、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等)
應用軟件(通用/定制應用軟件、商用應用軟件等)
中央處理器CPU
CPU主要由ALU算數(shù)邏輯運算單元、Cache高速緩沖存儲器、Bus總線組成
CPU常見參數(shù)
主頻
CPU的時鐘頻率,指的是每秒CPU能夠運算的次數(shù),一般而言主頻越高,CPU的速度越快
超頻:主頻并不是固定不變的,在一些場景下可以超頻運行,不過會傷害CPU的使用壽命
降頻:在節(jié)能模式下,系統(tǒng)CPU會進行降頻,增強續(xù)航
核數(shù)
表示CPU的并行處理能力,核數(shù)越多并行處理速度越快
線程
指的是處理器的邏輯線程數(shù)量,一般一個核數(shù)對應一個線程
超線程:一個物理核可以對應多個線程(將一個核心分為多個小的核心進行并行計算),實現(xiàn)單核可以并行處理多個事務,提高效率
高速緩存
高速緩存也可以稱為多級緩存,用來緩解內存帶來的瓶頸;目前有2級、3級緩存
緩存量越大越好(因為目前內存發(fā)展滯后于CPU的)
FSB前端總線
表示了CPU和外界數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?/p>
TDP熱設計功耗
當芯片達到最大負荷時熱量釋放的指標,是電腦的冷卻系統(tǒng)必須有能力驅散熱量的最大限度
VT虛擬化技術
VT是Inter的技術,AND對應的是ADM-v技術
能夠滿足對不同的上層操作系統(tǒng)對底層處理器的調用
內存
內存是和CPU配合工作的,CPU用于計算的時候會將所需要的數(shù)據(jù)和指令緩存在內存中,內存同時也需要和硬盤進行通信
內存主要分為RAM(隨機存儲器)、ROM(只讀存儲器)、Cache(高速緩存)
RAM:與CPU直接交換的內部存儲器,也叫主存(內存),可以隨時讀寫
ROM:一般在內存制造時就將相關數(shù)據(jù)寫入到ROM中(一般存放計算機基本程序和數(shù)據(jù)),里面的信息只能讀出;斷電不會丟失
Cache:高速緩沖存儲器,位于CPU和內存之間,是一個讀寫速度比主存更快的存儲器(向主存進行數(shù)據(jù)的讀寫時,這些數(shù)據(jù)業(yè)戶別存儲進高速緩沖存儲器中)
當進行數(shù)據(jù)讀取與訪問時,CPU直接從高速緩沖存儲器讀取,而不是訪問較慢的主存;如果需要的數(shù)據(jù)在Cache中沒有,則CPU再去主存讀取數(shù)據(jù)
內存類型的分類
內存主要分為SRAM靜態(tài)隨機讀寫內存,DRAM動態(tài)隨機讀寫內存
SRAM的速度比DRAM快,功耗也較低,但是SRAM的成本比較高,一般用于高速緩存(如L1、L2、L3緩存)
DRAM通常就是我們使用的內存,主要由以下幾種類型
SDRAM(同步動態(tài)隨機存取存儲器)
RDRAM(Rambus動態(tài)隨機存取存儲器)
EDO DRAM(擴展數(shù)據(jù)輸出動態(tài)隨機存取存儲器)
FPM DRAM(快速頁模式動態(tài)隨機存取存儲器)
其中SDRAM又可以細分為以下幾種類型
DDR(雙倍率同步動態(tài)隨機存取存儲器)、DDR2、DDR3、DDR4(主流)、DDR5
內存相關參數(shù)
內存主頻
與CPU主頻一樣,代表內存所能達到的最高工作頻率,一般用來表示內存的速度
現(xiàn)在內存中都會配置高速緩存,通過分級高速緩存,來保證內存跟CPU通訊的速度越來越快
內存容量
4、8GB內存為主流配置;SDRAM內存條有雙面和單面兩種設計,每一面采用8顆或9顆(多出的一顆為ECC)內存顆粒(內存芯片)
CL延遲
內存存取數(shù)據(jù)所需的延遲時間,就是內存接到CPU的指令后的反應速度
奇/偶校驗(ECC)
數(shù)據(jù)傳送時采用的一種校正數(shù)據(jù)錯誤的一種方式,分為奇校驗和偶校驗兩種(一般企業(yè)級的內存才會有ECC校驗)
存取時間
單位為ns(納秒),數(shù)值越小,存取速度越快,價格越高
2Rx4:指的是該內存條有兩面,每面有4個內存顆粒
有些內存條DDRx的型號是通過PCx來表示的(即 PC3也表示DDR3)
主流內存廠商
硬盤
服務器有前置硬盤和后置硬盤,區(qū)別是什么——不絕對
一般服務器后面插的硬盤我們稱為本地盤(安裝服務器的操作系統(tǒng)、應用軟件等)
前面的硬盤可以用作配超融合的虛擬存儲(即:在服務器上配置虛擬機的時候,一般分配前置硬盤的資源)
根據(jù)硬盤的介質主要分為兩種類型
HDD機械硬盤
SDD固態(tài)硬盤(讀寫速度快,價格高)
還有一種HHD混合硬盤(不僅有機械硬盤必備的磁頭、碟片、馬達等,還內置了NAND閃存顆粒)
存儲接口協(xié)議
常見的擴容插槽為M.2和PCI-E--服務器為PCI-E,云終端為M.2
網(wǎng)卡、存儲卡、RAID卡
這三類卡都通過PCI插槽插在服務器的主板上(與主板的接口一般是PCI接口、現(xiàn)在也有PCI-X、PCI-E接口)*
網(wǎng)卡—通過網(wǎng)絡連接線與網(wǎng)絡交換機連接
普通場景使用電口網(wǎng)卡、但是在一些工業(yè)場景可能需要使用到光口網(wǎng)卡來提供更高速的網(wǎng)絡連接
服務器網(wǎng)卡分類—根據(jù)封裝協(xié)議的類型分類
NIC:特指以太網(wǎng)卡,支持TCP/IP協(xié)議,應用于以太網(wǎng)絡中
CAN:融合網(wǎng)卡,本質上是以太網(wǎng)卡,但支持FCoE功能(FC over Ethernet)
HCA:特指Infiniband網(wǎng)卡,即IB卡,應用于高帶寬、低時延的高性能計算項目中
HBA:FC-HBA網(wǎng)卡連接光纖交換機;iSCSI-HBA網(wǎng)卡,連接存儲設備
網(wǎng)卡還可以根據(jù)使用的接口分類
電口網(wǎng)卡:RJ45接口
光口網(wǎng)卡:LC/SC/FC/ST接口(需要和光模塊一起使用)
光模塊——插在光口上
用來實現(xiàn)光電轉換,發(fā)送端把電信號轉為光信號,通過光纖傳送后,接收端再把光信號轉為電信號(通過光纖可以傳輸很遠的距離,并且傳輸速率高)
根據(jù)接口速率可以分為SFP(1G)、SFP+(10G)、SFP28(25G)、QSFP+(40G)、QSFP28(100G)、XFP等
根據(jù)傳輸距離可以分為單模、多模,單模傳輸距離遠(更貴),多模傳輸距離近
光纖跳線
用來做設備到光纖布線鏈路的跳接線(指的就是不同設備之間通過光纖布線鏈路來連接)
光纖接口分類(按照接口的形狀分類)
LC(小方型卡接式-比SC個頭?。C(大方型卡接式-路由器交換機使用的最多)、FC(圓型帶螺紋-配線架上使用的最多)、ST(圓形卡扣連接)等
需要注意:光纖跳線兩邊的接口和光模塊接口要一致
存儲卡—通過網(wǎng)絡連接線與存儲設備連接
服務器通過存儲卡可以直接和存儲設備進行連接,使得存儲設備為服務器提供存儲服務
HBA卡就可以稱為存儲卡,常用的有FC-HBA(連接光纖交換機),iSCSI-HBA(連接存儲設備)
RAID卡—通過總線和硬盤連接
解決本地磁盤配置RAID的問題,通過RAID卡這個硬件可以直接將本地次磁盤配置為RAID組(也有軟件方式)
審核編輯:劉清
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原文標題:服務器的組成(CPU、內存、硬盤)
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