1、 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.1Cisco Highly Confidential Controlled AccessPresentation_ID: xxxxx-1 2008 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Highly Confidential Controlled AccessPresentation_ID: xxxxx-11服務器基本介紹服務器基本介紹服務器基本介紹關于服務器硬件關于服務器硬件關于服務器軟件關于服務器軟件服務器基本介紹服務器基本介紹關于服務器硬件關于

2、服務器硬件CPU，內存槽和內存，內存槽和內存RAID卡和熱插拔硬盤卡和熱插拔硬盤PCI-e槽及插卡槽及插卡電源和風扇電源和風扇服務器基本介紹服務器基本介紹關于服務器軟件關于服務器軟件CPU，內存槽和內存，內存槽和內存RAID卡和熱插拔硬盤卡和熱插拔硬盤PCI-e槽及插卡槽及插卡電源和風扇電源和風扇服務器基本介紹服務器基本介紹CPU，內存槽和內存，內存槽和內存支持2顆CPU的服務器一般稱為2路服務器，支持4顆CPU的服務器稱為4路服務器，2路和4路服務器與CPU數量有關系，和CPU內有多少核沒有關系目前主流的CPU有Intel的XEON系列，AMD的Opteron系列。Intel的XEON系列目

3、前是4核，AMD系列有4核和6核一旦CPU定下來，則內存類型也定下來。Intel是DDR3，AMD是DDR2。除了內存的具體容量外，一般沒有什么其他可以選擇的余地服務器基本介紹服務器基本介紹CPU，內存槽和內存（續），內存槽和內存（續）Intel平臺支持DDR3內存，但仍有RDIMM和UDIMM之分，RDIMM貴，但是支持大容量如4G和8G一條，UDIMM便宜，但目前只支持1G和2G一條目前服務器內存支持多種類型的安全模式，如在線備用，內存鏡像等。服務器內的內存槽數量一般都按CPU的設計規范來設定，但有時也會為空間和rank數量等關系作出改變，最突出的就是刀片服務器。一般2路服務器至少有12條

4、內存槽我們的專利技術卻可以大大突破這個范圍，達到48條內存槽。服務器基本介紹服務器基本介紹CPU，內存槽和內存（續，內存槽和內存（續2）內存的幾種安全模式內存鏡像：采用2組一模一樣的內存，寫數據時往2組內存里寫，讀的時候從1組里讀。當一條內存物理損壞時（可能是內存條上有多個芯片損壞），可以從另外一組內存讀取數據，保證服務器的OS不死機。但是不足之處也顯而易見，本來只要4G內存的，現在要8G了。內存在線備用：至少3條內存為一組。2條工作，1條備用。當工作的內存有問題時，備用的頂上。比鏡像節省開銷。內存的安全模式需要BIOS支持，目前刀片可以支持內存鏡像，一般來講用戶很少用到內存的安全設置，只在標

5、書里出現。服務器基本介紹服務器基本介紹RAID卡和熱插拔硬盤卡和熱插拔硬盤硬盤有熱插拔和非熱插拔之分，外形上有2.5寸和3.5寸的區別，一般來說，3.5寸的容量可以做得更大些熱插拔硬盤一般應在RAID卡的配合下實現熱插拔功能。硬盤還有SAS和SATA之分。SAS代表串行SCSI，SATA代表串行ATA，一般SAS硬盤速度快，可靠性更好，是企業用戶的首選。目前SAS的傳輸速度是6G和3G，SATA有3G和1.5G，除了傳輸速度外，還有轉數也是很重要的指標，目前SAS有每分鐘1萬轉和1.5萬轉2種，SATA只喲7200轉的。服務器基本介紹服務器基本介紹RAID卡和熱插拔硬盤（續）卡和熱插拔硬盤（續

6、）RAID卡和硬盤組成磁盤子系統，往往決定整個系統的性能，因為相比CPU和內存，磁盤子系統的性能有數量級上的降低，如果它的性能可以提高一點點，那整個系統的性能就會有明顯改善RAID 級別有RAID 0，1，5，6，10，50，最常用的是0，1，5RAID卡上的緩存非常重要，如果設成回寫（write back）模式，則當CPU發出寫指令后，RAID卡將數據寫入緩存后，就通知CPU說寫指令已經完成，讓CPU可以立即處理下一條指令。這時候數據還在RAID卡的緩存里，RAID卡會根據算法在合適的時間將數據寫入硬盤。由于緩存的速度大大快于硬盤，這樣做就可以明顯提高系統性能。服務器基本介紹服務器基本介紹R

7、AID卡和熱插拔硬盤（續卡和熱插拔硬盤（續2）由于回寫（write back）模式會在RAID卡的緩存里保存大量數據，所以RAID卡上一般要加電池，防止斷電造成數據損失。一般電池可以支持72小時，一旦電源恢復，則RAID卡會知道緩存里還有許多數據沒有寫入硬盤，會先將數據寫入硬盤，然后再起操作系統。RAID 0-最少一塊硬盤，數據基本上是平均寫入所有硬盤，由于沒有奇偶校驗算法，所以速度最快。但是當一塊硬盤壞掉，所有數據都沒有了。RAID 1-也稱鏡像。最少2塊硬盤。RAID卡把數據同時寫入2塊硬盤，2塊硬盤上的數據一模一樣。當一塊硬盤損壞，RAID卡就從另一個硬盤上取數據。安全性很高，但是浪費空

8、間。RAID 5-最少3塊硬盤。實際可用容量為N-1。RAID卡通過RAID算法將數據計算出一個校驗值，然后把數據和校驗值交錯寫入每一塊硬盤。當一塊硬盤損壞，RAID卡就從其余的硬盤上取數據和/或校驗數據，然后根據算法可以倒推出壞硬盤上的數據，也能保證數據的安全性。RAID 6-最少4塊硬盤.和RAID5類似，但會產生2個校驗數據，允許一個RAID里同時壞2塊盤。服務器基本介紹服務器基本介紹RAID卡和熱插拔硬盤（續卡和熱插拔硬盤（續3） RAID卡的緩存雖然重要，但是也不是越大越好。想象一個游泳池（cache），一個進水管（CPU往cache寫數據），一個出水管（cache往硬盤上寫數據）。

9、進水管很粗，但是間歇性的進水，出水管較細，但一直在持續放水。這樣，如果達到平衡的話，游泳池里的水就基本不變。這時候，將游泳池的四壁造得更高（能蓄更多水）也沒意義。這也是為什么目前RAID卡的cache基本在256M-512M左右的原因。 對于SAN存儲，由于要支持多臺服務器的讀寫，需要支持的硬盤數量也很多，一般緩存就需要比較大，通常SAN存儲會有2個控制器（可以理解為2個RAID卡），根據SAN存儲的不同檔次，每個控制器會有2G，4G直至20多G。我們的刀片上的RAID卡沒有緩存，這是刀片上只能放2塊硬盤做鏡像，而且通常只裝OS，數據一般都在SAN上，所以在這種條件下，我們沒有設計緩存，這很容

10、易成為HP/IBM攻擊的目標，也容易在標書中設置障礙，請特別注意！服務器基本介紹服務器基本介紹PCI-e及插卡及插卡目前服務器里的PCI-e槽多數為x4，x8和x16的PCI-e 的擴展卡一般為網卡和HBA卡，擴展卡一般有全長全高和半長半高等。左邊的HBA卡是典型的半高的卡，除了標準擋板外，一般還會再配一個半高的擋板3個半高的槽2個全高的槽至于是否支持全長的卡，還要看服務器內部的空間是否夠服務器基本介紹服務器基本介紹電源和風扇電源和風扇目前服務器里一般都支持2顆電源做冗余。有些服務器里支持冗余風扇，有些還支持熱插拔的冗余風扇，但是都需要開機蓋我們的C250的熱插拔風扇可以從前面拔出來熱插拔風扇

11、熱插拔電源刀片服務器由于采用集中供電的方式，一般電源數量較多，風扇也都支持直接熱插拔服務器基本介紹服務器基本介紹關于服務器軟件關于服務器軟件操作系統操作系統各類應用各類應用集群技術及所需軟件集群技術及所需軟件高性能計算高性能計算服務器基本介紹服務器基本介紹操作系統操作系統主流的操作系統目前有Windwos2003/2008， Linux（RedHat和SuSe），Vmware。操作系統有32位和64位之分，目前的CPU都支持。64位的操作系統能尋址到4T內存，32位只能尋址到4G。在32位windows里面，需要在boot.ini文件里加參數，才能用到4G以上的內存，而64位的windows能

12、直接用到。這是因為目前的CPU（不管是AMD還是Intel）的X86架構采用了32位數據線和32位指令線，但地址線是64位的，這是為了能用到大內存，同時兼容以前的32位的應用程序。服務器基本介紹服務器基本介紹操作系統（續）操作系統（續）關于各主流操作系統支持的內存和CPU等參數，見下列鏈接。Windows：http:/ Linux：http:/ Linux：http:/ http:/ server企業版和企業版和Exchange Server企業版支持集群，企業版支持集群，在微軟的在微軟的Widnwos集群平臺上安裝時會自動裝成集群模式集群平臺上安裝時會自動裝成集群模式服務器一般需要多網卡，其

13、中有些網卡是接入生產網絡，有些則是做心跳。一般還會有HBA卡連存儲。業界還有第三方的軟件產品支持windows或linux集群用戶自己開發的軟件就不一定支持集群了，需要測試如果磁盤柜壞掉，則數據全部丟失，所以一般磁盤柜里面的部件都是雙份的，如控制器，電源，風扇，鏈路一般也是2條。 集群系統（Cluster），有時也稱為機群或群集系統。 集群技術本身有很多種分類，市場上的產品很多，也沒有很標準的定義，較為常見的主要分為三種類型。 高可用性集群(High Availability Availability Cluster)/容錯集群(Fail-over Cluster) 負載均衡集群(Load b

14、alancing Cluster) 高性能計算集群(High Performance Computing Cluster) 集群的類型集群的類型 當集群中的一個系統發生故障時，集群軟件迅速做出反應，將該系統的任務切換到集群中其它正在工作的系統上執行。 考慮到計算機硬件和軟件的易錯性，高可用性集群的目的主要是為了使集群的整體服務盡可能可用。如果高可用性集群中的主節點發生了故障，那么這段時間內將由次節點代替它。次節點通常是主節點的鏡像，所以當它代替主節點時，它可以完全接管其身份。 高可用集群高可用集群 高可用性(HA)集群致力于使服務器系統的運行速度和響應速度盡可能快。它們通常利用在多臺機器上運行

15、的冗余節點和服務進行相互跟蹤。如果某個節點失敗，它的替補將在幾秒鐘或更短時間內接管它的職責。因此，對于用戶而言，群集永遠不會停機。 有些HA集群還可以實現節點間冗余應用程序。即使用戶使用的節點出了故障，他所打開的應用程序仍將繼續運行，該程序會在幾秒之內遷移到另一個節點，而用戶只會感覺到響應稍微慢了一點。但是，這種應用程序級冗余要求將軟件設計成具有集群意識的，并且知道節點失敗時應該做什么。 高可用集群高可用集群 有兩種典型的拓撲結構可以實現高可用性：主從服務器和活動第二服務器。這也是目前Windows和Linux主要的集群模式。 高可用集群拓撲高可用集群拓撲 通常把一個服務器安排為“主”服務器，

16、一個服務器為“第二”服務器；由主服務器為用戶提供服務，第二服務器除了在主服務器出錯時接管工作外，沒有其它用處。兩臺服務器通過兩臺服務器通過一種被稱為一種被稱為“心跳心跳”（heartbeatheartbeat）的機的機制制進行連接，用于監控主服務器的狀態，一旦發現主服務進行連接，用于監控主服務器的狀態，一旦發現主服務器宕機或出現不能正常工作的情況，心跳會通知第二服務器宕機或出現不能正常工作的情況，心跳會通知第二服務器，接替出問題的主服務器。器，接替出問題的主服務器。 “心跳心跳” 可以通過可以通過專用專用線纜線纜、網絡鏈接網絡鏈接等方式等方式實現。實現。 主主/從服務器從服務器 一個功能基本一

17、致但成本低得多的方式是使第二服務器可以處理其它的應用程序，當主服務器發生故障時，第二服務器能夠接管主服務器的工作。這種被稱為“活動第二服務器”方法的主要優點是在保持使用第二服務器的同時，獲得服務器冗余，而不是僅僅把第二服務器作為備份使用。這種方法可以降低集群系統的運行費用。 目前Windows和Linux都支持這種模式。如主服務器運行Exchange Server，從服務器運行SQL Server，當任意服務器損壞時，另一臺服務器接管所有任務，當然，由于2個任務在一個服務器上運行，會導致某個或全部應用相應緩慢。 第二活動服務器第二活動服務器 第一種方式稱作“全部復制”，就是指徹底的服務器冗余。

18、每個服務器都有自己的磁盤。數據不斷地被拷貝到第二服務器的磁盤上，以保證故障發生時，第二服務器可以使用當前的數據。 集群的幾種實現方式集群的幾種實現方式 這種方法增加了服務器及網絡的負荷，可能會嚴重影響系統性能。另一個缺點是當一個服務器發生故障時，可能會有主、從服務器的不一致現象：某個磁盤上的事務處理可能并沒有完全在另一個磁盤上得到繼續。因為即便以最快的網絡相連，兩個服務器間信息傳送仍會有一定的延遲。 由于數據被完全復制，所以應用程序可以在任一服務器上運行，從而可以更好地平衡負載。另外，節點在空間上可以是分散的，節點間可通過廣域網互連，物理上可以距離很遠。 通常這種方法需要特定的復制軟件，如le

19、gato或vertias都有類似的解決方案。而且操作系統和應用軟件都不必是支持集群的特定版本，如普通的Windows版本和SQL Server就可以了。 “全部復制全部復制”方式的優缺點方式的優缺點 這是最常見的方式，也就是說讓多個服務器在同一時間共享同一磁盤。在這種方式中，所有與磁盤相連的服務器在正常運行時可在相同時刻共享磁盤存取通道。這種方式要求開發一個復雜的鎖定管理軟件，保證在一個時刻只有一個服務器在讀寫數據。一般來說，這個磁盤是SAN。 “全部共享全部共享”的的方式方式 這種方式需要采用RAID技術或磁盤鏡象來保障數據的安全。 由于每個服務器的數據被送到相同的磁盤上，所以不必在服務器間

20、復制數據。這樣在正常運作時，可以在不影響系統性能的前提下，提供高可用性。 Windows企業版和相當數量的應用程序都支持這種模式，Linux也一樣。通常我們談論的集群都用這種模式。 通常還需要用2個SAN交換機和多路徑冗余方式來保證FC鏈路的可靠性。 “全部共享全部共享”的的方式的優缺點方式的優缺點 對于高等院校和各網站來說，負載均衡集群是應用面最廣、最有發展潛力的集群應用形式。 隨著教育信息化的發展，用戶需求成幾何方式增長，從而導致網站的訪問量不斷增長。由于學校資源中很多是多媒體素材，包括音頻、視頻、動畫等，會產生極大的網絡流量負載和處理負載。在這種情況下，采用負載均衡集群是一個極好的選擇。

21、 負載均衡集群一般用于WEB服務器、代理服務器等。這種集群可以在接到請求時，檢查接受請求較少，不繁忙的服務器，并把請求轉到這些服務器上。 網絡負載均衡功能增強了Web服務器、流媒體服務器和終端服務等Internet服務器程序的可用性和可伸縮性。 負載均衡集群負載均衡集群 所有節點對外提供相同相同的服務，這樣可以實現對單個應用程序的負載均衡，而且同時提供了高可用性，性能價格比極高。 網絡流量負載均衡是一個過程，它檢查集群的入網流量，然后將流量分發到各個節點以進行適當處理。負載均衡網絡應用服務要求群集軟件檢查每個節點的當前負載，并確定哪些節點可以接受新的作業。因此，集群中的節點(包括硬件和操作系統

22、等)沒有必要是一致的。 負載均衡集群的特點負載均衡集群的特點 負載均衡集群提供了一個非常實用的解決方案。負載均衡集群使負載可以在計算機集群中盡可能平均地分攤處理。負載通常包括應用程序處理負載和網絡流量負載。這樣的系統非常適合向使用同一組應用程序的大量用戶提供服務。每個節點都可以承擔一定的處理負載，并且可以實現處理負載在節點之間的動態分配，以實現負載均衡。對于網絡流量負載，當網絡服務程序接受了太多入網流量，以致無法迅速處理，這時，網絡流量就會發送給在其它節點上運行的網絡服務程序。同時，還可以根據每個節點上不同的可用資源或網絡的特殊環境來進行優化。 負載均衡集群的優勢負載均衡集群的優勢 有網絡負載

23、均衡功能的 Windows 2003 和 Windows server 2008 為在分布和負載均衡的方式下建立關鍵且合乎要求的網站的工作提供了良好的基礎結構。與組件服務的分布式應用程序特性和IIS的可伸縮性相結合，網絡負載均衡有助于確保系統能夠靈活地處理繁重的通信任務，同時，保持對服務器狀態的監控，確保系統不停機。 WINDOWSWINDOWS 集群均衡負載解決方案集群均衡負載解決方案 Windows 的這兩種集群技術可聯合使用以創造具有高度可伸縮性和可用性的多層應用服務系統。通過在前端的Web服務器區中配置網絡負載均衡，并將后端的在線應用程序集群化，用戶就能在不受服務器或應用程序單點故障困擾的情況下獲得接近線性的可伸縮能力所帶來的全部好處，并能夠為滿足需求而迅速做出調整。 負載均衡與高可用性聯合使用負載均衡與高可用性聯合使用 高可用性集群系統實現高可用性集群系統實現 采用采用WIN2K3/2K8 WIN2K3/2K8 企業版操作系統，再配置集群服務，企業版操作系統，再配置集群服務，可實現應用系統的高