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什么是服务器和服务器具体的分类

2016-06-17 14:41 出处:机房360 人气: 评论(



 什么是服务器

      一、什么是服务器
  
  1、服务器简介
  
  服务器在英文中被称作“server”,做为一台服务器,有两个特点是必须的,第一是服务器必须应用在网络计算环境中,第二是服务器要为网络中的客户端提供服务。一台脱离了网络的服务器是没有太大意义的,即使配置再高,也只能被称作是一台高性能计算机,也无法实现为客户端提供网络服务的功能。在网络中,服务器为客户端提供着数据存储、查询、数据转发、发布等功能,维系着整个网络环境的正常运行。
  
  二、服务器和PC的区别

  
  服务器归根结底还是一台计算机,其硬件结构也是从PC发展而来,服务器的一些基本特性和PC有很大的相似之处。服务器硬件也包括处理器、芯片组、内存、存储系统以及I/O设备这几大部分,但是和普通PC相比,服务器硬件中包含着专门的服务器技术,这些专门的技术保证了服务器能够承担更高的负载,具有更高的稳定性和扩展能力。
  
  1、稳定性要求不同
  
  服务器是用来承担企业应用中的关键任务,需要长时间的无故障稳定运行。在某些需要不间断服务的领域,如银行、医疗、电信等领域,需要服务器7*24*365运行,一旦出现服务器宕机,后果是非常严重的。这些关键领域的服务器从开始运行到报废可能只开一次机,这就要求服务器具备极高的稳定性,这是普通PC无法达到的。
  
  为了实现如此高的稳定性,服务器的硬件结构需要进行专门设计。比如机箱、电源、风扇这些在PC机上要求并不苛刻的部件在服务器上就需要进行专门的设计,并且提供冗余。服务器处理器的主频、前端总线等关键参数一般低于主流消费级处理器,这样也是为了降低处理器的发热量,提高服务器工作的稳定性。服务器内存技术如ECC、Chipkill、内存镜像、在线备份等也提高了数据的可靠性和稳定性。服务器硬盘的热插拔技术、磁盘阵列技术也是为了保证服务器稳定运行和数据的安全保障而设计。
  
  2、性能要求不同
  
  除了稳定性之外,服务器对于性能的要求同样很高。前文提到过,服务器是在网络计算环境中提供服务的计算机,承载着网络中的关键任务,维系着网络服务的正常运行,所以为了实现提供服务所需的高处理能力,服务器的硬件采用与PC不同的专门设计。
  
  服务器处理器相对PC处理器具有更大的二级缓存,高端的服务器处理器甚至集成了远远大于PC的三级缓存,并且服务器一般采用双路甚至多路处理器,来提供强大的运算能力。
  
  服务器芯片组也不同于PC芯片组,服务器芯片组提供了对双路、多路处理器的支持,如目前主流应用的Intel5000系列芯片组,支持双独立前端总线,可以点对点的支持双路处理器,可以显著提升数据传输带宽。服务器芯片组对于内存容量和内存数据带宽的支持高于PC,如目前Intel最新的5400系列芯片组,内存最大可以支持128GB,并且支持四通道内存技术,内存数据读取带宽可以达到21GB/s左右。
  
  服务器内存和PC内存也有不同。为了实现更高的数据可靠性和稳定性,服务器内存集成了ECC、Chipkill等内存检错纠错功能,近年来内存全缓冲技术的出现,使数据可以通过类似PCI-E的串行方式进行传输,显著提升了数据传输速度,提高了内存性能。
  
  在存储系统方面,目前主流PC硬盘一般采用IDE、SATA接口,转速一般为7200转。而服务器硬盘为了能够提供更高的数据读取速度,一般采用SCSI接口,转速一般在万转以上。近年来SAS接口逐渐取代了SCSI硬盘,SAS接口通俗来讲就是采用串行方式传输的SCSI接口,目前SCSI接口速度一般为320MB/s,而SAS接口速度以300MB/s起,未来会达到600MB/s甚至更多。SAS硬盘目前转速一般为万转或者一万五千转。此外服务器上一般会应用RAID技术,来提高磁盘性能并提供数据冗余容错,而PC上一般不会应用RAID技术。
  
  3、扩展性能要求不同
  
  服务器在成本上远高于PC,并且承担企业关键任务,一旦更新换代需要投入很大的资金和维护成本,所以相对来说服务器更新换代比较慢。企业信息化的要求也不是一成不变,所以服务器要留有一定的扩展空间。服务器上相对于PC一般提供了更多的扩展插槽,如PCI-E、PCI-X等,并且内存、硬盘扩展能力也高于PC。如主流服务器上一般会提供8个或12个内存插槽,提供6个或8个硬盘托架。
服务器的分类
  
  三、服务器分类
  
  服务器分类的标准有很多,比如按照应用级别来分类,可以分为工作组级、部门级和企业级服务器;按照处理器个数来分可以分为单路、双路和多路服务器;按照处理器架构来分可以分为x86服务器、IA-64服务器和RISC构架服务器;按照服务器的结构来分可以分为塔式服务器、机架式服务器和刀片服务器。
  
  最常见也最直观的分类方式就是通过服务器的结构来进行分类,那么下面我们就来介绍一下这三种结构的服务器。
  
  1、塔式服务器
  
  塔式服务器是目前应用最为广泛,最为常见的一种服务器。塔式服务器从外观上看上去就像一台体积比较大的PC,机箱做工一般比较扎实,非常沉重。

 塔式服务器由于机箱很大,可以提供良好的散热性能和扩展性能,并且配置可以很高,可以配置多路处理器,多根内存和多块硬盘,当然也可以配置多个冗余电源和散热风扇。如上图的IBMx3800服务器可以支持4路至强处理器,提供了16个内存插槽,内存最大可以支持64GB,并且可以安装12个热插拔硬盘。
  
  塔式服务器由于具备良好的扩展能力,配置上可以根据用户需求进行升级,所以可以满足企业大多数应用的需求,所以塔式服务器是一种通用的服务器,可以集多种应用于一身,非常适合服务器采购数量要求不高的用户。塔式服务器在设计成本上要低于机架式和刀片服务器,所以价格通常也较低,目前主流应用的工作组级服务器一般都采用塔式结构,当然部门级和企业级服务器也会采用这一结构。
  
  塔式服务器虽然具备良好的扩展能力,但是即使扩展能力再强,一台服务器的扩展升级也会有个限度,而且塔式服务器需要占用很大的空间,不利于服务器的托管,所以在需要密服务器集型部署,实现多机协作的领域,塔式服务器并不占优势。
  
  2、机架式服务器
  
  机架式服务器顾名思义就是“可以安装在机架上的服务器”。机架式服务器相对塔式服务器大大节省了空间占用,节省了机房的托管费用,并且随着技术的不断发展,机架式服务器有着不逊色于塔式服务器的性能,机架式服务器是一种平衡了性能和空间占用的解决方案。

 

  机架式服务器可以统一的安装在按照国际标准设计的机柜当中,机柜的宽度为19英寸,机柜的高度以U为单位,1U是一个基本高度单元,为1.75英寸,机柜的高度有多种规格,如10U、24U、42U等,机柜的深度没有特别要求。通过机柜安装服务器可以使管理、布线更为方便整洁,也可以方便和其他网络设备的连接。
    
  机架式服务器也是按照机柜的规格进行设计,高度也是以U为单位,比较常见的机架服务器有1U、2U、4U、5U等规格。通过机柜进行安装可以有效节省空间,但是机架式服务器由于机身受到限制,在扩展能力和散热能力上不如塔式服务器,这就需要对机架式服务器的系统结构专门进行设计,如主板、接口、散热系统等,这样就使机架式服务器的设计成本提高,所以价格一般也要高于塔式服务器。由于机箱空间有限,机架式服务器也能像塔式服务器那样配置非常均衡,可以集多种应用于一身,所以机架式服务器还是比较适用于一些针对性比较强的应用,如需要密集型部署的服务运营商、群集计算等等。
  
  3、刀片服务器
  
  刀片式结构是一种比机架式更为紧凑整合的服务器结构。它是专门为特殊行业和高密度计算环境所设计的。刀片服务器在外形上比机架服务器更小,只有机架服务器的1/3至1/2,这样就可以使服务器密度更加集中,更大的节省了空间。
  
  每个刀片就是一台独立的服务器,具有独立的CPU、内存、I/O总线,通过外置磁盘可以独立的安装操作系统,可以提供不同的网络服务,相互之间并不影响。刀片服务器也可以像机架服务器那样,安装到刀片服务器机柜中,形成一个刀片服务器系统,可以实现更为密集的计算部署。

 

  多个刀片服务器可以通过刀片架进行连接,通过系统软件,可以组成一个服务器集群,可以提高速的网络服务,实现资源共享,为特定的用户群服务。如果需要升级,可以在集群中插入新的刀片,刀片可以进行热插拔,升级非常方便。每个刀片服务器不需要单独的电源等部件,可以共享服务器资源,这样可以有效降低供功耗,并节省成本。刀片服务器不需要对每个服务器单独进行布线,可以通过机柜统一的进行布线和集中管理,这样为连接管理提供了非常大的方便,可以有效节省企业总体拥有成本。
  
  虽然刀片服务器在空间节省、集群计算、扩展升级、集中管理、总体成本方面相对于另外两种结构的服务器具有很大优势,但是刀片服务器至今还没有形成一个统一的标准,刀片服务器的几大巨头如IBM、HP、Sun各自有不同的标准,之间互不兼容,刀片标准之争目前仍在继续,这样导致了刀片服务器用户选择的空间很狭窄,制约了刀片服务器的发展。
  
  四、总结
  
  塔式服务器、机架式服务器和刀片服务器分别具有不同的特色,塔式服务器应用广泛,性价比优良,但是占用较大空间,不利于密集型部署。机架式服务器平衡了性能和空间占用,但是扩展性能一般,在应用方面不能做到面面俱到,适合特定领域的应用。刀片服务器大大节省空间,升级灵活、便于集中管理,为企业降低总体成本,但是标准不统一,制约了用户的选择空间。建议企业在采购时根据实际情况,综合考虑,以获得最适合企业信息化建设的解决方案。
  

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