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1、第一讲：服务器技术基础,2008年1月,服务器概述,2,内 容,3,联想服务器专有创新技术,2,PC服务器关键组件及技术,1,服务器概述,3,1,4,第一章 服务器概述,1.1 服务器的基本概念 1.2 PC服务器的分类 1.3 PC服务器与PC机、工作站、小型机的区别 1.4 PC服务器性能评价体系 1.5 服务器基准测试体系,5,什么是服务器？ 服务器是计算机的一种，是网络中为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机； 服务器在网络操作系统的控制下，将与其相连的硬盘、磁带、打印机及昂贵的专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享，也能为网络用户提供集中计算、信息发布及数据管理等服务。 服务器英

2、文名称为Server。,1.1 服务器的基本概念,6,什么是PC服务器？ 即基于INTEL硬件架构、使用Intel或与其兼容的处理器芯片的CISC服务器。又称IA架构服务器（Intel Architecture Server） 注：AMD服务器也是PC服务器的一种，联想目前没有采用AMD CPU的服务器产品（ IBM/HP/DELL皆有AMD服务器）,1.1 服务器的基本概念,7,服务器按处理器架构可分为： X86架构服务器 RISC架构服务器 EPIC架构服务器（IA-64）,1.2 服务器的分类按处理器架构分类,8,服务器按应用功能可分为： 域控制服务器（Domain Server） 文件

3、服务器（File Server） 打印服务器（Print Server） 数据库服务器（Database Server） 邮件服务器（E-mail Server） Web服务器（Web Server）,1.2 服务器的分类按应用功能分类（一）,多媒体服务器（Multimedia Server） 通讯服务器（Communication Server） 终端服务器（Terminal Server） 基础架构服务器（Infrastructure Server） 虚拟化服务器（Virtualization Server）,9,硬件的选型和配置需根据用户业务压力的大小进行选配,1.2 服务器的分类按应用

4、功能分类（二）,10,两路双核CPU结构 较多硬件冗余 功能较全面、可管理性强，且易于维护； 满足中小型网络中多个业务应用、大型网络中的局部应用的需求。,两路双核CPU结构； 较多硬件冗余 硬件配置相对较高 满足用户在业务量迅速增大时能够及时在线升级系统，企业信息化的基础架构。,采用四颗及以上双核CPU结构 拥有独立的双PCI通道和内存扩展板设计，具有高内存带宽 大容量热插拔硬盘，高功率电源 大量监测及管理电路，具有全面的服务器管理能力； 具有高度的容错能力及优良的扩展性能,采用单路双核CPU结构 部分硬件冗余，如硬盘、电源、风扇等，但不必须 满足小型网络用户的文件打印、简单数据库服务器等需求

5、,入门级服务器,企业级服务器,部门级服务器,工作组级服务器,1.2 PC服务器的分类按性能分类,立式放置的服务器机型；外形以及结构都跟立式PC差不多，但服务器机箱比PC机箱体积更大，Tower机型在外观尺寸上要求没有Rack严格，可预留更多扩展空间,11,T468,外观尺寸及装配尺寸符合标准尺寸，可以放在标准高度的机架中。高度用“U”来计量， “U”为通用工业机架高度标准；1U1.75英寸=44.445mm,R520 2U机箱,是一种HAHD（High Availability High Density）高可用高密度的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的，其中每一块“

6、刀片”实际上就是一块系统母板，类似于一个个独立的服务器。刀片式服务器目前最适合群集计算和IxP提供互联网服务。,刀片式服务器（Blade）,塔式（Tower）,机架式 （Rack）,1.2 PC服务器的分类按外形分类,PK,PC服务器与PC机的区别PC服务器的六大特性： 处理能力强CPU的区别 I/O性能强内存、硬盘、PCI接口 管理能力强服务器管理监控系统 可靠性强数据保护技术、服务器操作系统 可用性高热插拔、电源技术 扩展性强,1.3 PC服务器与PC机、工作站、小型机的区别（一）,13,PC服务器与工作站的区别： PC服务器专注于数据吞吐能力 PC服务器可用性与可靠性更高 PC服务器在图

7、像处理方面性能较差,PK,硬盘/IO槽,7*24小时,集成显卡,1.3 PC服务器与PC机、工作站、小型机的区别（二）,14,PK,1.3 PC服务器与PC机、工作站、小型机的区别（三）,PC服务器与小型机的区别： 两者采用了不同的体系架构 PC服务器具有良好的工业标准 PC服务器较高的性能价格比 PC服务器良好的易用性，降低企业整体TCO,15,1.4 PC服务器性能评价体系,16,1.5 服务器基准测试体系（一）,什么是服务器基准测试（Benchmark）体系？ 20世纪90年代，TPC（Transactionprocessing Performance Council，事务处理性能委员会

8、）成立，Benchmark（基准测试）这个词也随之正式走上了企业计算的大舞台。 从此，企业级计算平台的性能迈开了可度量的步伐，而企业用户在采购服务器平台的时候，除主观意识之外，理性的光芒开始闪耀。 之后，Benchmark的内涵和范畴在不断演变，时至今日，已经形成了非常丰富、全面的企业计算平台基准测试体系。,天地之间，一切皆可度量,17,1.5 服务器基准测试体系（二）,服务器基准测试（Benchmark）体系的构成： 两大基准体系TPC、SPEC 四大应用中的基准测试（Benchmark） 高性能计算（HPC）： Linpack 在线事务处理（OLTP）： TPC-C Web服务： SPEC

9、 Web2005、TPC-W Java应用服务器： SPECjbb2005 专用基准测试 Oracle基准测试 SAP基准测试,18,1.5 服务器基准测试体系（三）,关键的服务器基准测试规范1：TPC-C 单位为tpmC，对系统在线事务处理能力进行评价，含义为每分钟内系统处理新订单的个数； 主要模拟企业的MIS、ERP等系统来考验服务器联机业务处理能力,19,关键的服务器基准测试规范2：SPEC SPEC（标准性能评估机构）是一个全球性的、权威的第三方应用性能测试组织，它旨在确立、修改以及认定一系列服务器应用性能评估的标准。 目前主要包括针对CPU性能的SPEC CPU2000、SPEC C

10、PU2006 针对Web服务器的SPEC Web2005 针对高性能计算的SPEC HPC2002与SPEC MPI2006 针对Java应用的SPEC jAppServer2004与SPEC JBB2005，以及对图形系统、网络和邮件服务器的测试指标,1.5 服务器基准测试体系（三）,20,关键的服务器基准测试规范3：Linpack Linpack现在在国际上已经成为最流行的用于测试高性能计算机系统浮点性能的benchmark。通过利用高性能计算机，用高斯消元法求解一元N次稠密线性代数方程组的测试，评价高性能计算机的浮点性能 Linpack测试包括三类：Linpack100、Linpack1

11、000和HPL,1.5 服务器基准测试体系（三）,21,关键的服务器基准测试规范4：OASB 由Oracle公司制定的针对其主要的Application整体应用的性能进行测试的工具集，反映服务器在基于Oracle应用中的性能,1.5 服务器基准测试体系（三）,PC服务器关键组件及技术,22,2,23,第二章 PC服务器关键组件及技术,2.1 CPU 2.2 内存 2.3 硬盘 2.4 Raid 2.5 芯片组,2.6 PCI 2.7 网卡 2.8 电源 2.9 热插拔技术,24,内容概要： 什么是SMP架构？ Intel Xeon CPU产品线介绍 联想万全服务器CPU适配表,2.1 CPU,

12、25,SMP的全称是“对称多处理”（Symmetrical Multi-Processing），是指在一个计算机上汇集了一组处理器，各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。 在SMP架构中，一台电脑不再由单个CPU组成，而同时由多个处理器运行操作系统，而且共同使用内存和其他资源。虽然同时使用多个CPU，但是对用户来说，它们的表现就像一台单机一样。系统将任务分配给多个CPU，从而提高了整个系统的数据处理能力。在对称多处理系统中，系统资源被系统中所有的CPU共享，工作负载能够均匀地分配到所有可用处理器之上。,2.1 CPU什么是SMP架构,26,Intel 酷睿(Core )架构： “酷睿”是一款

13、领先节能的新型微架构，设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所谓的能效比。早期的酷睿是基于笔记本处理器的。 酷睿2：英文Core 2 Duo，是英特尔推出的新一代基于Core微架构的产品体系统称之一。于2006年7月27日发布。酷睿2，是一个跨平台的架构体系，包括服务器版、桌面版、移动版三大领域。,2.1 CPUIntel Xeon CPU产品线介绍,27,Intel Xeon CPU产品线： Xeon（至强）服务器CPU产品系列； Intel单路多核Xeon CPU： Intel Xeon 3000系列 Intel双路多核Xeon CPU： Intel Xeon 50

14、00系列 Intle四路多核Xeon CPU： Intel Xeon 7000系列,2.1 CPUIntel Xeon CPU产品线介绍,附1：Intel Xeon 3000系列详细规格,28,29,附2：Intel Xeon 5000系列详细规格,30,附3：Intel Xeon 7000系列详细规格,31,附4：Intel Xeon 5000系列性能对比（一）,基于45nm技术的新四核Xeon5400系列同比65nm四核Xeon5300系列性能优势明显,提升12%-25%,32,附5：Intel Xeon 5000系列性能对比（二）,基于45nm技术的新四核Xeon5400系列同比65nm

15、四核Xeon5300系列处理器的每瓦性能提升38%,33,附6：Intel Xeon 7000系列性能对比,基于65nm技术的四核Xeon7350同比65nm双核Xeon7140处理器的虚拟化性能提升2.7倍，具有更高的稳定性、可靠性和扩展性。,34,2.1 CPU联想万全服务器CPU适配表,35,内容概要： 内存发展概览 服务器内存的典型技术 FBD内存介绍 联想万全服务器内存适配表,2.2 内存,36,2.2 内存内存发展概览,high-speed low-power low-latency low-cost,DDR200,DDR266,DDR333,PC133 SDRAM,PC166 S

16、DRAM,EDO,PC100 SDRAM,PC66 SDRAM,DDR400,DDRII,FBD,37,服务器内存与PC内存的区别： 性能更高 兼容性更好 可靠性更高,Buffer （缓存器）,Register （寄存器）,ECC （错误检查纠正）,2.2 内存服务器内存的典型技术,38,Unbuffered,Buffered,Unbuffered,2.2 内存服务器内存的典型技术,Buffer（缓存器）： Buffer即缓存器，也可理解成高速缓存，在服务器及图形工作站内存有较多应用，容量随着内存容量的不断增大，其容量也不断增加； 具有Buffer的内存读写速度有较大提高，Unbuffer表示

17、不具有高速缓存。 有Buffer的内存几乎都带有ECC功能，Unbuffer内存只有少数带 ECC功能。,39,2.2 内存服务器内存的典型技术,Registered（寄存器）： Register技术主要是调整时钟信号，保证内存之间的信号同步，提高驱动能力 服务器产品需要支持大容量的内存，单靠主板无法驱动如此大容量的内存，而使用带 Register的内存条，通过Register IC提高驱动能力，使服务器可支持更高内存 在尺寸和外观上看，Registered-ECC内存条比普通内存条要高，内存条上比普通内存多了Register IC 和PLL IC等2-3个较小的芯片,Non-ECC,ECC,

18、Non-ECC,2.2 内存服务器内存的典型技术,ECC（错误检查纠正）： ECC可发现2bit错误，并纠正1bit错误； 一般情况下服务器内存都具有ECC功能，只有较低端的服务器采用普通台内存时不具有此功能；,服务器内存的其他典型技术： Chipkill 内存镜像 内存热备,2.2 内存服务器内存的典型技术,什么是FBD内存？ FullyBuffer-DIMM是Intel开发的一种内存模组技术 FB-DIMM内存采用了串行接口多路并联的设计，以串行的方式进行数据传输，使内存容量提升近1倍 FB-DIMM内存上增加了一枚缓冲芯片，它的正式名称为“Advanced Memory Buffer（高

19、级内存缓存，简称AMB）,2.2 内存FBD内存介绍,FBD内存有什么技术优势？,2.2 内存FBD内存介绍,1.高容量,2.灵活的架构 FB-DIMM灵活的架构可以让内存控制器保持不变。FB-DIMM至少可以采用从DDR2-533到DDR3-1600范围内的不同内存颗粒。,3.高可靠性 英特尔宣称FB-DIMM的设计目标是100年内出现少于一次的Silent Data Error（无记载数据错误）。,4.高带宽 单FBD通道的峰值理论吞吐量是单DRAM通道的1.5倍。,2.2 内存联想万全服务器内存适配表,45,内容概要： 服务器常用硬盘分类 评价硬盘的关键参数 联想万全服务器硬盘适配表,2

20、.3 硬盘,46,服务器常用硬盘按接口类型可分为： IDE： 全称为“Intergraded drive electronics”（电子集成驱动器接口），上一代PC机使用的主流硬盘接口，目前已经基本很少用于PC和PC服务器中。因IDE设备所使用标准为ATA，传统IDE接口硬盘采用并行传输技术，即被称为PATA（Parallel ATA） SATA： Serial ATA接口，即串行ATA，采用串行技术以获得更高的传输速度及可靠性。目前是第二代即SATAII。 SCSI：全称为“Small Computer System Interface”（小型计算机系统接口），具有应用范围广、多任务、带宽大

21、、CPU占用率低，以及热插拔等优点 ，主要应用于中、高端服务器和高档工作站 。 SAS：Serial Attached SCSI接口，即串行SCSI， 采用串行技术以获得更高的传输速度。目前仍然是第一代。,2.3 硬盘服务器常用硬盘分类,2.3 硬盘服务器常用硬盘分类,常见硬盘接口参数比较,2.3 硬盘服务器常用硬盘分类,SATA硬盘的优势（相对PATA盘） 外部传输速率： SATA I 将外部传输速率提高到150MB/s、SATA II已经提高到300MB/s，未来可以扩展到600MB/s以上 线缆： SATA线缆更加简单，距离可更长，比PATA的80pin数据线相比，能使系统散热更好 供电

22、：采用250mV供电，能够有效地减小系统的功耗。 传输协议：SATA采用了点对点传输协议，每一个硬盘都可以独享通道带宽，性能更高,2.3 硬盘服务器常用硬盘分类,SATAII vs. SATA SATA II的外部传输速率已经提高到300MB/s，比SATA I 提高了一倍 增加了SCSI中早已应用的NCQ（原生指令排序）技术，可以减少磁头移动，提高读写效率，并改善硬盘散热 增加了存储设备管理（Enclosure Management）技术，更好的支持热插拔特性 通过Port Multiplier技术，使得一个SATA口可以连接4-8块硬盘 双宿主主动式故障替换（Dual Host Activ

23、e Fail Over）技术，实现两台主机同时接一个硬盘。,2.3 硬盘服务器常用硬盘分类,SCSI接口技术 全称为“Small Computer System Interface”（小型计算机系统接口） 目前主流采用Ultra320，即每通道总线传输带宽为320MB/s 采用68pin（非热插拔）或80pin（热插拔）的16bits/80MHz的数据总线并行传输 SCSI总线需要终结，非热插拔SCSI设备需设置SCSI ID 一根总线上最多连接15个SCSI设备,2.3 硬盘服务器常用硬盘分类,SAS接口技术 即采用串行SCSI技术点对点传输，替代原有的并行SCSI,+ - + -,1 10

24、 001 1101 01 0 0 1 0,并行SCSI 320 MB/sec half-duplex Race condition on bits (skew),串行SCSI（SAS） 600 MB/s 全双工 No bit race,Differential Signal Pair 300 MB/sec,Full Duplex,600 MB/sec Total Throughput,Differential Signal Pair 300 MB/sec,SAS能避免SCSI数据传输率的弊端，有效提高数据传输速度。,SAS（串行SCSI）技术演示,2.3 硬盘服务器常用硬盘分类,SAS相比SC

25、SI的性能优势,2.3 硬盘服务器常用硬盘分类,SAS技术带给用户的好处： 硬盘数如果超过4块，SAS相对与SCSI的带宽优势就得以体现。,54,评价硬盘的关键技术参数通常有： 容量 尺寸 主轴转速 平均寻道时间 数据传输率 MTBF S.M.A.R.T（自监测、分析与报告技术）支持,2.3 硬盘评价硬盘的关键参数,55,选择硬盘的几点考虑： 成本 同等容量下，SAS硬盘略高于SCSI , SCSI硬盘高于SATA， ATA硬盘被淘汰 MTBF SAS硬盘与SCSI相当， SCSI 硬盘高于SATA 可扩展性 SAS/SATA扩展能力较强 ，SCSI 扩展能力一般，ATA较差 热插拔 SAS

26、、SCSI和SATA均支持 性能 SAS硬盘高于SCSI ， SCSI硬盘高于SATA，SATA高于ATA,2.3 硬盘评价硬盘的关键参数,56,2.3 硬盘联想万全服务器硬盘适配表,57,内容概要： Raid的基本概念 Raid的级别 Raid的实现,2.4 Raid,58,背景用户对磁盘系统的五大要求： 速度：提高磁盘I/O存取速度，缩小内存和磁盘的性能差距 安全性：增强数据安全性及容错能力 空间利用率：有效利用磁盘空间 CPU占用率：降低数据I/O对CPU资源的占用 性能：提高计算系统的整体工作性能,2.4 RaidRaid的基本概念,59,什么是Raid? RaidRedundant

27、Array of Independent Disks，独立磁盘冗余阵列 RAID是将同一阵列中的多个磁盘视为单一的虚拟磁盘，数据是以分段的方式顺序存放于磁盘阵列中,2.4 RaidRaid的基本概念,60,Raid技术的三大特点： 通过对硬盘上的数据进行条带化，实现对数据成块存取，减少硬盘的机械寻道时间，提高数据存取速度； 通过对一阵列中的几块硬盘同时读取，减少硬盘的机械寻道时间，提高数据存取速度； 通过镜像或者存储奇偶校验信息的方式，实现对数据的冗余保护,2.4 RaidRaid的基本概念,61,Raid技术术语1Disk Spanning （硬盘数据跨盘）： 利用这种技术，几个硬盘看上去像

28、一个大硬盘；这个虚拟盘可以把数据跨盘存储在不同的物理盘上，用户不需要关心哪个盘上存有他需要的数据 数据跨盘技术使多个硬盘像一个硬盘那样工作； 用廉价的资源来突破现有硬盘空间限制 最大限度的利用磁盘空间 不能改善硬盘的可靠性和速度,2.4 RaidRaid的基本概念,62,Raid技术术语2Disk Striping （硬盘数据分段）： 数据分散存储在几个盘上。数据的第一段放在盘0，第2段放在盘1，直到达到硬盘链中的最后一个盘，然后下一个逻辑段放在硬盘0，再下一 个逻辑段放在盘1，如此循环直至完成写操作。 将数据按照一定大小分成多个数据块，这些数据块可以被分别存放在不同的物理盘上； 系统在从特定

29、硬盘读取数据时可以通知下个目标盘准备数据 提高系统读写数据的性能,2.4 RaidRaid的基本概念,63,Raid技术术语3Disk Mirroring （磁盘镜像）： 硬盘镜像最简单的形式是，一个主机控制器带二个互为镜像的硬盘。数据同时写入二个硬盘，二个硬盘上的数据完全相同，因此一个硬盘故障时，另一个硬盘可提供数据。 将相同的数据同时写入多个硬盘中； 当某个物理硬盘失效时，提供数据资料的保护能力； 降低系统写数据的性能,2.4 RaidRaid的基本概念,64,Raid技术术语4Hot Swap （热插拔）： 指在不宕机的情况下，在线更换设备。 处于运行状态的磁盘阵列子系统当出现单个物理盘

30、失效的情况时，采用新硬盘将失效物理盘在线替换，同时保证系统稳定运行； 只有RAID级别为1、3、5、10、30、50的阵列才提供该功能；,2.4 RaidRaid的基本概念,65,Raid技术术语5Parity（奇偶校验） 来自多个物理磁盘上的数据通过异或(XOR)操作运算产生的冗余奇偶数据； 当单个硬盘失效时，这些冗余数据能够通过与其它物理磁盘上的数据进行异或(XOR)操作而恢复由于硬盘失效而丢失的数据； 产生的冗余数据可以被存放于一个专作奇偶校验用的硬盘上，也可以将这些奇偶校验数据分散分布在磁盘阵列的全部硬盘中； 产生和存储奇偶校验数据需要一些额外的操作，目前产生奇偶校验数据有两种方式：硬

31、件生成和软件计算。,2.4 RaidRaid的基本概念,66,Raid的级别包括： Raid 0 Raid 1 Raid 3 Raid 5 Raid 10 Raid 30 Raid 50,2.4 RaidRaid的级别,Raid 6 Raid 7 Raid 1E Raid 5E Raid 5EE,Raid 0： 应用Data Striping（数据分段）技术，将所有硬盘构成一个磁盘阵列，可以同时对多个硬盘做读写动作，但是不具备备份及容错能力，它价格便宜，硬盘使用效率最佳，写入速度快，但是可靠度是最差的； 如果磁盘阵列上有一个硬盘坏了，由于Raid0把数据拆开分别存到了不同的硬盘上，坏了一颗等于

32、中断了数据的完整性，如果没有整个磁盘阵列的备份磁带的话，所有的数据是无法挽回的。因此，尽管它的效率很高，但是很少有人冒着数据丢失的危险采用这项技术。,2.4 RaidRaid的级别,Raid 1： RAID 1使用的是Disk Mirror（硬盘镜像）技术，就是把一个硬盘的内容同步备份复制到另一个硬盘里，所以具备了备份和容错能力，这样做的使用效率不高，但是可靠性高；,2.4 RaidRaid的级别,Raid 3： 采用Striping with Dedicated Parity Drive（有特定奇偶校验盘的数据分段技术），将用于奇偶校验的数据存到特定磁盘中，具有数据容错能力，可靠性较好； 当

33、单个硬盘失效时，会产生奇偶盘I/O瓶颈效应； 硬盘使用效率是安装几个就减掉一个。,2.4 RaidRaid的级别,3,Raid 5： 采用Striping with Distributed Parity（分布式奇偶校验的数据分段技术），将用于奇偶校验的数据存放到各个硬盘中，具有数据容错能力，可靠性好； 校验值分散在各个盘的不同位置，相当程度的分散了负载，故有较好的性能，尤其是对小型数据。RAID5适用于银行和股市的联机交易系统（OLTP）。,2.4 RaidRaid的级别,Raid 10：,2.4 RaidRaid的级别,Raid 30：,Raid 50：,2.4 RaidRaid的级别,Ra

34、id 6： RAID 6是由一些大型企业提出来的私有RAID级别标准，它的全称叫“Independent Data disks with two independent distributed parity schemes(带有两个独立分布式校验方案的独立数据磁盘)”。 从功能上讲，能实现两颗磁盘掉线容错的，都叫RAID6 目前以不同方式实现RAID6的包括： Intel（HDS）的P+Q RAID6 NetApp的RAID-DP HP的RAID5-DP/RAID ADG 很多实验室中的原型机也能实现，如：Dual-XOR 等,2.4 RaidRaid的级别,Raid 7： RAID 7全称叫

35、“Optimized Asynchrony for High I/O Rates as well as High Data Transfer Rates(最优化的异步高I/O速率和高数据传输率)” RAID 7完全可以理解为一个独立存储计算机，它自身带有操作系统和管理工具，完全可以独立运行。 如图示，每个“柱体”是由多个磁盘构成，而不是以前看到的一个磁盘表示一个“柱体”。从上图我们可以看出，每个磁盘都有一个独立的I/O通道，它们与主通道相连，操作系统可以直接对每个磁盘的访问进行控制，可以让每个磁盘在不同的时段进行数据读写，这样就大大改善了I/O的应用，同时也提高了数据读写的能力，而这种磁盘访问

36、方式也叫做非同步访问。在RAID 7中，提供了一个磁盘作为专门的校验盘，它适合于任何一个磁盘进行数据恢复。,2.4 RaidRaid的级别,Raid 1E： RAID 1E是RAID 1的增强版本，它并不是我们通常所说的RAID 0+1的组合。RAID 1E的工作原理与RAID基本上是一样的，只是RAID 1E的数据恢复能力更强，但由于RAID 1E写一分数据至少要两次，因此，RAID处理器的负载得到加强，从而造成磁盘读写能力的下降。RAID 1E至少需要3块硬盘才能实现。,2.4 RaidRaid的级别,Raid 5E： RAID 5E是由IBM公司提出的一种私有RAID级别 与RAID 5

37、不同的地方是将数据校验信息平均分布在每一个磁盘中，并且每个磁盘都要预留一定的空间，这部分空间没有进行条带化。当一个磁盘出现故障时，这个磁盘上的数据将被压缩到其他磁盘预留没有条带化的空间内，达到数据保护的作用，而这时候的RAID级别则从RAID 5E转换成了RAID 5，继续保护磁盘数据。RAID 5E允许两个磁盘出错，最少也需要4个磁盘才能实现RAID 5E,2.4 RaidRaid的级别,Raid 5EE： RAID 5EE也是由IBM公司提出的一种私有RAID级别。 RAID 5EE的工作原理与RAID 5E基本相同，它也是在每个磁盘中预留一部分空间作为分布的热备盘，当一个硬盘出现故障时，

38、这个磁盘上的数据将被压缩到分布的热备盘中，达到数据的保护作用。不过与RAID 5E不同的是RAID 5EE内增加了一些优化技术，使RAID 5EE的工作效率更高，压缩数据的速度也更快。RAID 5EE允许两个磁盘出错，最少需要4个磁盘实现。,2.4 RaidRaid的级别,Raid的实现方法有两种： 软件RAID：用软件的方法来实现 板载RAID 0、1、1E 硬件RAID ：用专门的控制芯片来完成，控制芯片可以做成RAID卡的形式，也可以集成在主板上。 ROMB(RAID On MotherBoard)，支持RAID 0、1、5等 外插RAID卡，支持RAID 0、1、5等,2.4 Raid

39、Raid的实现,Raid卡结构及工作原理示意图：,2.4 RaidRaid的实现,磁盘 控制器,RAID 处理器,Firmware,CACHE MEMORY,指示报警,电池,通 道 N,通 道 A,PCI 总线,附1：Raid卡关键部件Cache（一）,80,RAID卡提高磁盘读写性能的另一手段是：磁盘CACHE。,附2：Raid卡关键部件Cache（二）,81,磁盘CACHE的两大功能：,磁盘I/O,从磁盘读,写入磁盘,首先从CACHE读,首先往CACHE写,无CACHE,有CACHE,预读,回写,附3：Raid卡关键部件Cache（三）,82,1、当用户数很多而且不是都访问相同的数据。 2

40、、当数据文件很大时。,大容量cache,Cache容量： 增加CACHE大小对于预读来说，为系统提供了更多的来自CACHE的可供读取的记录。 对于回写来说，允许控制卡保存更多的记录留待后期写磁盘。特别是对于电梯式回写，使得连续的回写段之间有更近的间隔，降低硬盘写操作的平均访时间并提高了吞吐率。,83,内容概要： Intel 服务器芯片组的概念 两路Intel服务器芯片组 联想万全服务器芯片组适配表,2.5 芯片组,84,Intel服务器芯片组的概念： 芯片组是主板的核心组成部分，由一组或多组芯片组成，它的主要作用是在处理器、内存及I/O设备间提供接口。 按排列位置不同，通常分为： 北桥芯片，起

41、主导作用，也称主桥。 南桥芯片 芯片组也决定了系统可以提供的最大总线速度及总线上可以支持的最大处理器的数量。,2.5 芯片组Intel主板芯片组的概念,85,两路Intel服务器芯片组： Intel E5000P 芯片组 Intel高性能两路服务器芯片组 支持双核Intel Xeon 处理器，支持Intel扩展内存64位技术（EM64T） Intel E5000V 芯片组 Intel高性价比两路服务器芯片组 高度集成的两路芯片组，在产品特性和价格定位上取得均衡的高性价比解决方案 支持双核Intel Xeon 处理器，支持Intel扩展内存64位技术（EM64T）,2.5 芯片组两路Intel服

42、务器芯片组,86,2.5 联想万全服务器芯片组适配表,87,内容概要： 什么是PCI总线? PCI总线发展历程概览 什么是PCI-Express? 各类PCI速度大比拼,2.6 PCI,88,什么是PCI总线? PCI （Peripheral Component Interconnect）总线是一种高性能局部总线，是为了满足外设间以及外设与主机间高速数据传输而提出来的。在数字图形、图像和语音处理，以及高速实时数据采集与处理等对数据传输率要求较高的应用中，采用PCI总线来进行数据传输，可以解决原有的标准总线数据传输率低带来的瓶颈问题。,2.6 PCI什么是PCI总线?,89,PCI总线发展历程概

43、览,2.6 PCIPCI总线发展历程概览?,PCI,PCI-X 1.0,PCI-X 2.0,PCI-Express,90,什么是PCI-Express? PCI Express（以下简称PCI-E）采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI-E的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。,2.6 PCI什么是PCI-Express?,x1

44、6,x1,x4,x8,91,2.6 PCI各类PCI速度大比拼,92,内容概要： 服务器网卡的分类 服务器多网卡技术 Intel I/OAT（网络加速）技术,2.7 网卡,93,2.7 网卡服务器网卡的分类,93,集成千兆网卡,外插千兆RJ45以太网卡,外插千兆FC以太网卡,外插多端口以太网卡,94,服务器多网卡技术： 多网卡绑定技术 通过多网卡绑定技术，可实现： 多网卡故障切换 多网卡负载均衡 网络加速技术 Intel IOAT技术：适用于Intel网卡 TOE技术（TCP卸载引擎技术）：适用于Broadcom网卡,2.7 网卡服务器多网卡技术,95,为什么需要网络加速？ IT 应用模式对性

45、能有强烈需求 高CPU占用率 大量的CPU 资源用于处理与 I/O 有关的操作 虚拟化应用 多个OS和应用同时运行,增加了服务器 CPU, 内存及网络的使用 集群应用 CPU满负荷使用,依赖于节点间高速互连 网络备份及存储应用 数据爆炸要求更快速地备份及存储 CPU及网络高负荷运行,2.7 网卡Intel I/OAT（网络加速）技术,96,Intel I/OAT技术的优势？,2.7 网卡Intel I/OAT（网络加速）技术,效 率,Your Text Here,性 能,可扩展性,广泛的适用性,可用性,应用响应加快 可高达 30%*,CPU 占用率 在千兆线速下 可减少 40%*,整体性能随C

46、PU配置的提高和网络端口数的增加而提升,对于前端，中端和后台不同应用，均带来性能提升,Bensley 及未来的服务器平台,附1：Intel I/OAT技术对系统性能的优化作用,97,Intel I/OAT 优化性能:降低CPU利用率% - Windows Server 2003 NTttcp,Intel I/OAT操作系统支持,2.7 网卡Intel I/OAT（网络加速）技术,Microsoft 会通过Windows Server 2003 SNP (Scalable Networking Pack)提供内置的Intel I/OAT 支持,附2：Intel I/OAT技术应用实例,网络备份及

47、存储 快快速备份及存储的需求 数据库规模快速增长 备份操作需要数小时才能完成 在备份过程中CPU利用率非常高 需要一个快速的, 低成本的网络连接客户端和备份服务器 原有解决方案 链路汇聚 用软件将多个网口绑定为一个虚拟的口以提供更高带宽的连接 结果: 多个千兆口性能降低 原因: CPU利用率太高 新的解决方案 采用 Intel I/OAT + 链路汇聚 CPU利用率降低, 网络连接是负载均衡的,100,内容概要： 服务器电源分类 服务器冗余电源介绍 联想万全服务器电源技术,2.8 电源,101,服务器的电源标准有两类： ATX标准 用于低端服务器或工作站。输出功率一般在125瓦350瓦之间。通

48、常采用20Pin(20针)的双排长方形插座给主板供电。当前Pentium4处理器平台的电源规范为ATX12V，增加了一个4Pin的12V电源输出端，以便更好地满足Pentium4的供电要求 SSI标准 SSI（Server System Infrastructure）规范是IA服务器的电源规范，SSI规范的推出是为了规范服务器电源技术，降低开发成本，延长服务器的使用寿命而制定的，主要包括服务器电源规格、背板系统规格、服务器机箱系统规格和散热系统规格,2.8 电源服务器电源分类,102,冗余特性： 1+1,此时每个模块承担50%的输出功率,当一个模块拔出时,另一个模块承担100%输出功率； 2+1,有三个模块,每个模块承担输出功率的1/3,当拔出一个模块,其余两个模块各承担50%的输出功率。,2.8 电源服务器冗余电源介绍,103,联想万全服务器电源技术： 热插拔冗余技术 LECOT（能耗优化技术) 全电压范围自适应波形过滤服务器电源 适应90V-264V的电压波动， 适应电网40ms以下的瞬间掉电 防雷击技术,2.8 电源联想万全服务器电源技术,附1：服务器电源关键参数,噪音和滤波：这项指标需要通过专业仪器才能直观量