服务器基础介绍篇

一、服务器的基础介绍

（一）定义与分类

        服务器是一种专门设计用于提供各种计算服务和资源管理的高性能计算机设备。它在计算机网络中扮演着核心枢纽的角色，为众多客户端设备提供数据存储、计算处理、应用支持等关键服务。根据其功能和用途的不同，服务器主要可以分为以下几类：

（二）硬件特点

        与普通个人计算机（PC）相比，服务器在硬件配置上有着显著的不同，满足高稳定性、高性能、高可靠性的要求：

（三）软件与服务特性

        除了硬件上的优势，服务器在软件和服务方面也具备独特的特点：

（四）总结

        服务器是一个管理资源并为用户提供服务的计算机，通常分为文件服务器、数据库服务器和应用程序服务器。运行以上软件的计算机或计算机系统也被称为服务器。相对于普通PC来说，服务器在稳定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此CPU、芯片组、内存、磁盘系统、网络等硬件和普通PC有所不同。         服务器，也称伺服器，是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。         服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。在网络环境下，根据服务器提供的服务类型不同，分为文件服务器，数据库服务器，应用程序服务器，WEB服务器等。

二、服务器的分类

        按应用划分通常也称为“按服务器档次划分”或“按网络规模分”，是服务器最为普遍的一种划分方法。主要根据服务器在网络中应用的层次（或服务器的档次）来划分。需要注意的是，这里所指的服务器档次并不是按服务器CPU主频高低来划分，而是依据整个服务器的综合性能，特别是采用的一些服务器专用技术来衡量的。

       服务器可分为：入门级服务器、工作组级服务器、部门级服务器、企业级服务器、视频服务器。

1. 入门级服务器

性能特点：

       处理器：通常配备单颗或双颗中低端处理器，如英特尔至强E系列或AMD霄龙入门级处理器。这些处理器能够满足基本的计算需求，但在处理高并发任务时性能有限。

       内存：内存容量一般在16GB到64GB之间，能够支持一些小型应用程序和轻量级的数据库操作。

       存储：通常配备1到2块硬盘，支持RAID 1或RAID 5等基本的磁盘阵列技术，确保数据的基本安全。

       网络：配备1到2个千兆网卡，能够满足基本的网络连接需求。

       冗余：有一些基本硬件的冗余，如硬盘、电源、风扇等，但不是必须的。

       热插拔：部分部件支持热插拔，如硬盘和内存等，这些也不是必须的。

       CPU数量：通常只有一个CPU，但不是绝对的。

       内存容量：最大支持16GB。

应用场景：

       小型办公室：适用于小型企业或办公室，用于文件共享、打印服务、简单的邮件服务器等。

       家庭服务器：可以作为家庭媒体服务器，存储和共享多媒体文件，如照片、视频、音乐等。

       个人开发者：适合个人开发者用于开发和测试小型应用程序，如个人网站、小型Web应用等。

例：

• 华为DP2200 2U机架式服务器：

  • 机箱深度：715.5mm

  • 标配CPU数量：1颗

  • 最大CPU数量：2颗

  • 扩展槽：多达8个3.0插槽，4个x16插槽

  • 内存类型：DDR4

2. 工作组级服务器

性能特点：

• 处理器：通常支持单或双CPU结构的应用服务器，但也有支持多达4个处理器的工作组服务器。

• 内存：可支持大容量的ECC内存和增强服务器管理功能的SM总线。

• 功能：功能较全面、可管理性强，且易于维护。

• 操作系统：采用Intel服务器CPU和Windows/NetWare网络操作系统，但也有一部分是采用UNIX系列操作系统的。

• 网络：配备2到4个千兆网卡，支持链路聚合技术，提高网络带宽和可靠性。

• 存储：通常配备4到8块硬盘，支持RAID 5或RAID 6等磁盘阵列技术，提供更高的数据冗余和性能。

• 热插拔：支持热插拔硬盘、热插拔电源等，具有高可用性特性。

应用场景：

• 中型办公室：适用于中型企业或办公室，用于文件服务器、打印服务器、邮件服务器、小型数据库服务器等。

• 教育机构：可以作为学校的教学资源服务器，存储和共享教学课件、学生作业等。

• 小型开发团队：适合小型开发团队用于开发和测试中等规模的应用程序，如企业级Web应用、小型ERP系统等。

示例：

• 华为FusionServer RH2288H V3：

  • 标配CPU数量：2颗

  • 内存插槽数量：24条

  • 扩展槽：10个PCIe 3.0插槽

  • 存储：支持8个3.5英寸或2.5英寸硬盘

3. 部门级服务器

性能特点：

• 处理器：一般支持双CPU以上的对称处理器结构，具备比较完全的硬件配置，如磁盘阵列、存储托架等。

• 内存：支持大容量的ECC内存，具有全面的服务器管理能力，可监测如温度、电压、风扇、机箱等状态参数。

• 操作系统：一般采用IBM、SUN和HP各自开发的CPU芯片，这类芯片一般是RISC结构，所采用的操作系统一般是UNIX系列操作系统，现在的LINUX也在部门级服务器中得到了广泛应用。

• 网络：配备4到8个千兆网卡或10Gbps网卡，支持多链路聚合和虚拟局域网技术，确保网络的高带宽和高可靠性。

• 存储：通常配备8到16块硬盘，支持RAID 10或RAID 50等高级磁盘阵列技术，提供更高的数据冗余和性能。

• 热插拔：支持热插拔硬盘、热插拔电源等，具有高可用性特性。

• 扩展性：具有优良的系统扩展性，能够满足用户在业务量迅速增大时能够及时在线升级系统，充分保护用户的投资。

应用场景：

• 中型企业：适用于中型企业，用于数据中心、Web站点等应用。

• 金融、邮电等行业：可以作为基层数据采集单位与最高层数据中心的连接节点，确保数据的顺利传输和处理。

示例：

• 华为FusionServer RH5885 V3：

  • 标配CPU数量：4颗

  • 内存插槽数量：48条

  • 扩展槽：16个PCIe 3.0插槽

  • 存储：支持24个2.5英寸硬盘

4. 企业级服务器

性能特点：

• 处理器：最起码是采用4个以上CPU的对称处理器结构，有的高达几十个。

• 内存：支持大容量的ECC内存，具有高内存带宽，通常在128GB到256GB之间。

• 存储：配备16到32块硬盘，支持RAID 10或RAID 50等高级磁盘阵列技术，提供极高的数据冗余和性能。

• 网络：配备8到16个10Gbps网卡，支持多链路聚合和虚拟局域网技术，确保网络的高带宽和高可靠性。

• 扩展性：具有高度的容错能力、优良的扩展性能、故障预报警功能、在线诊断和RAM、PCI、CPU等具有热插拨性能。

• 操作系统：所采用的芯片也都是几大服务器开发、生产厂商自己开发的独有CPU芯片，所采用的操作系统一般也是UNIX（Solaris）或LINUX。

应用场景：

• 大型企业：适用于需要处理大量数据、高处理速度和对可靠性要求极高的大型企业和重要行业（如金融、证券、交通、邮电、通信等行业）。

• 数据中心：用于联网计算机在数百台以上、对处理速度和数据安全要求非常高的大型网络。

示例：

• 华为KunLun 9008 V5：

  • 标配CPU数量：8颗

  • 内存插槽数量：112条

  • 扩展槽：24个PCIe 4.0插槽

  • 存储：支持48个2.5英寸硬盘

5.总结

        华为服务器在处理器、内存、存储、网络等方面都表现出色，能够满足不同层次的应用需求。无论是高性能计算、数据库、云计算还是企业办公，华为服务器都能提供高效、稳定、易扩展的解决方案。

三、服务器的操作系统      

        服务器操作系统主要分为四大流派：WINDOWS、NETWARE、UNIX、LINUX。

1.WINDOWS

• 重要版本：WINNT 4.0 Server、Win2000/Advanced Server、Win2003/Advanced Server, WINDOWS SERVER 2008, Windows Server 2012，以及最新的Windows Server 2022。

• 特点：结合.Net开发环境，为亲微软企业用户提供了良好的应用框架。易于管理和维护，拥有丰富的软件支持和良好的用户界面

2.NetWare

        在一些特定行业和事业单位中，NetWare优秀的批处理功能和安全、稳定的系统性能也有很大的生存空间。常用的版本主要有Novell的3.11、3.12、4.10、5.0等中英文版。

3.Unix

     Unix服务器操作系统由AT&T公司和SCO公司共同推出，主要支持大型的文件系统服务、数据服务等应用。市面上主要的版本有SCO SVR、BSD Unix、SUN Solaris、IBM-AIX、HP-UX、FreeBSD等。

4.Linux

      LINUX操作系统虽然与UNIX操作系统类似，但不是UNIX操作系统的变种。Torvalds从开始编写内核代码时就仿效UNIX，几乎所有UNIX的工具与外壳都可以运行在LINUX上。开源、免费、高度可定制，拥有强大的社区支持。

四、服务器配置的选择

1.CPU的选择 

• 品牌与类型：在服务器处理器方面，主要品牌有Intel、AMD、IBM和SUN。Intel和AMD的处理器基于x86或IA-64架构，主要支持Windows和Linux系统；IBM和SUN的处理器基于RISC架构，主要支持UNIX系统。

• 单路与多路：单路处理器适用于小型企业，双路（DP）处理器适用于中型企业，多路（MP）处理器适用于大型企业。建议至少选择支持双路的处理器，以保护投资。

• 核心数：目前主流的服务器处理器为双核、四核和八核。对于中型以上企业，建议选择四核或更多核心的处理器，以提高处理能力。

• 具体型号：根据实际需求和经济承受能力选择合适的型号。Intel和AMD的处理器竞争激烈，双核处理器的价格与单核基本持平，建议选择双核以上的产品。

2.主板的选择

        选好了处理器后接下来要做的就是服务器主板的选择了，主板是整个服务器新技术、新功能、新特性和综合性能的最直接体现。服务器的主板相比普通PC 机的主板来说更加重要，因为在服务器主饭不仅决定了服务器所采用的最新技术，还决定了服务稽整体性能的发挥。当然，服务器主板的选择首先还是要囱前面所傲的处理器选择决定的。但服务器不像PC 那样，我们自己在市场上选择主板，而是是以整机形式购买的。这时服务器主板性能的体现就是通过相应型号服务器的介绍来获得了。通常是建议选择采用相应品牌处理器厂商自己开发的生扳芯片。细的主板，这样兼容性更好，也可以最大限度地发挥相应处理器的新技术和新特性。

       在选择主板方面我们主要考虑的是服务器的标准配置和扩展性能。如支将的处理器数、支持的内存类型和最大内存数、各种磁盘接口数、各种扩展槽类型和数量(如PCI 、PCl-X 、PCI-E 或者lnfiniBand I/O等)，是否集成RAID 控制卡，RAID 控制卡类型，集成的问卡类型和数量，以及其他一些内/外置接口配置。         以上这些配置具体要视乎所选择的服务器级别而定，入门级的服务器配置最低，处理器一般是只支持2路，内存通常最大只支持4GB，磁盘架位也通常只提供4个，I/O扩展槽数通常是在6个以内(通常是采用32 位和64 位PCI总线的)，不支持外置扩展。适用于50个用户左右的小型企业。         部门级的服务器又比工作服务器的配置稍高，处理器支持4～8路，最大内存12GB左右，磁盘架位在8个左右，各种I/O扩展槽数在8个左右(通常提供像PCI-X 、PCI-E 这类新的总线)，而且通常还支持外置扩展。适用于200 以上用户，且业务发展较快的中型企业。 企业级的服务器配置最高，通常是支持8路处理器以上，最大内存在16GB 左右，磁盘架位通过外阁扩展可以提供10 个以上，各种I/0 扩展槽(通常提供像PCI-X 、PCI-E、lnfiniBand这类新的总线)也可以通过外围扩展方式扩展。适用于500 用户以上的企业用户。

3.内存的选择

       内存的重要性仅次于CPU，在服务器中更是如此，服务器的许多故障都是因内存而产生的。在服务器内存选择方面，不仅要考虑当前主流的内存技术，如DDR2、DDR3 ，以及所支持的内存容量，还要看它所具有的其他特性，如支持的内行模组(如普通的DIMM,还有现在最新的FB-DIMM)，纠错方式(至少要支持标准的ECC)，是否支拌内在镜像、内存保护、内存阵列等技术。

4.服务器内存条配置原则      

• Purley平台：支持RDIMM和LRDIMM内存。

• 内存频率：支持2133/2400/2666/2933 MHz。

• 平衡插法：所有内存通道配置相同的内存（包括速率、容量、Rank等），不支持不同类型DIMM的混插。

• 多颗CPU配置：保持各个CPU的内存配置一致。

• 单DIMM配置：必须插在给定通道的slot0槽位（离CPU最远的位置）。

• 2DPC配置：先从最远的槽位开始插rank高的DIMM。

5.带宽选择

        假设你仅有一个页面是100KB，那么1G流量可以访问的页面是：(1x1024x1024)/100=10485,也就是说每天1G流量可以承受1万PV，很多个人网站是达不到这么大pv的，所以很多网站每个月30G流量足够了。当然如果下载的话流量就可能会很大。        另外，一个页面文件100K，访问时消耗的流量未必就是100K，浏览器都会缓存页面，很多元素是不会重复计算流量的。另外还可以通过gzip等方式降低流量占用。 所以，一般情况下，流量限制并没有多数人想像的那么可怕，而且不管主机商是否限制，其实都隐含了流量限制。如果你的服务器只有1M的带宽，你拼命地用（102460602430）/（102410248）=316，一个月也只能用掉300多G而已

6.硬盘的选择

        服务器因为要面对多用户的并发文件访问，所以要求服务器所用的硬盘的读写性能非常高。这一方面是通过提高硬盘转速、硬盘接口带宽来保障，另一方面还要通过磁撤阵列(RAID)来加强。         现在就硬盘接口方面，服务器硬盘主要仍是采用并行的SCSI，但目前新型的SATA 和SAS 接口也开始在一些高档服务器中采用，因为这两种新的接口技术经过儿年的发展已经很成熟。硬盘转速通常都在，IOOOOPPM以上。        在RAID 方面，在服务器领域也可以采用SC钮，RAID、SATA-RAID 和SAS-RAID，与3种主要应用的硬盘接口一致。相比之下，SCSI-RAID 和SAS-RAID 性能更高,SAS 这种接口技术相对更新，目前比较少的服务器支持，也比较少这种阵列卡选择。

7.网卡的选择

       • 总线分类：PCIe、USB、ISA、PCI，ISA/PCI等总线是比较早期的网络总线，现在已很少用了，USB接口的网卡主要用在消费级电子中。        • 结构形态：集成网卡（LOM）、PCIe标卡网卡、Mezz卡。        • 应用类型：按网卡所应用的的计算机类型来区分，可以将网卡分为应用于工作站的网卡和应用于服务器的网卡。

       • 电口，PC上常见到的那种网口接口，这种接口叫RJ45，使用的是普通的网线        • 光口，用于连接光模块，网卡上用于插光模块的接口，我们叫光笼子。 光模块按封装形式，可以分为SFP+、SFP28、QSFP+，其中SFP+和SFP28在结构外观上是一致的，可以相互兼容，只是SFP28支持的速率更高，可以达到25G，而SFP+一般只到10G。QSFP+在外观形态上与SFP+差异很大，两者不兼容。QSFP+应用在40G以上速率上。        • DAC线缆是直连铜缆，这种铜缆的模块头是和线缆一体的，不需要再配置光模块。电缆的衰减大，一般只有1m，3m，5m长度的，但价格便宜，是端距离传输的最佳解决方案。        • AOC叫做有源光缆，一根AOC线缆相当于两个光模块+光纤，也是一体的，这种线缆数据传输可靠性高，但价格贵。

五、服务器的几种类型

        目前按照外形结构划分，服务器可分为塔式、机架式、刀片式、机柜式等

1.塔式服务器（Tower Server）

        塔式服务器一般的塔式服务器机箱和我们常用的PC机箱差不多，而大型的塔式机箱就要粗大很多，总的来说外形尺寸没有固定标准。

2.机架式服务器（Rack Server）

        机架式服务器是由于满足企业的密集部署，形成的以19英寸机架作为标准宽度的服务器类型，高度则从1U到数U。将服务器放置到机架上，并不仅仅有利于日常的维护及治理，也可能避免意想不到的故障。放置服务器不占用过多空间。机架服务器整洁地排放在机架中，不会浪费空间。其次连接线等也能够整洁地收放到机架里。电源线和LAN线等全都能在机柜中布好线，可以减少堆积在地面上的连接线，从而防止脚踢掉电线等事故的发生。         规定的尺寸是服务器的宽(48.26cm=19英寸)与高(4.445cm的倍数)。由于宽为19英寸，所以有时也将满足这一规定的机架称为“19英寸机架”。

3.刀片式服务器 （Blade Server）

      刀片服务器是一种HAHD(High Availability High Density，高可用高密度)的低成本服务器平台，是专门为非凡应用行业和高密度计算机环境设计的，其中每一块“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。在这种模式下，每一个母板运行自己的系统，服务于指定的不同用户群，相互之间没有关联。不过可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下，所有的母板可以连接起来提供高速的网络环境，可以共享资源，为相同的用户群服务。

4.机柜式服务器（Cabinet Server）

• 外形特点：机柜式服务器通常是指安装在标准机柜中的服务器，与机架式服务器类似，但通常具有更大的尺寸和更强的扩展能力。

• 特点：高度的可扩展性和灵活性，支持更多的硬件组件。适用于需要高性能和高扩展性的应用场景。适用于大型数据中心、企业级应用、高性能计算等。

5.服务器类型尺寸（Unit）    

      1u=1.75英寸=44.45毫米=4.445 厘米 ，2u则是1u的2倍为8.89cm

      “U”在服务器领域中特指机架式服务器厚度，是一种表示服务器外部尺寸的单位，是unit的缩略语，具体尺寸由作为业界团体的美国电子工业协会(EIA)决定。       规定服务器的尺寸，为了使服务器保持适当的尺寸以便放在铁质或铝质机架上。机架上有固定服务器的螺孔，将它与服务器的螺孔对好，用螺丝加以固定。厚度以4.445cm为基本单位。1U就是4.445cm，2U则是1U的2倍为8.89cm。也就是说，所谓“1U的机架式服务器”，就是外形满足EIA规格、厚度为4.445cm的产品。

六、服务器与工作站的区别及C/S架构

 1.服务器与工作站的区别

      服务器是给工作站提供各种服务的，网络通信服务，文件共享服务，硬件共享服务，各种资源服务。工作站在获取服务器各种资源的同时也可以帮服务器分流计算等任务。        服务器和工作站都是高性能的计算机，只是相对而言服务器专注于数据吞吐能力，所以支持的外设(硬盘、I/O插槽等)更多;而工作站则专注于图形处理能力，所以外设则相对少一些，但采用非凡为图形处理设计的架构，采用高档显示卡，支持3D图像处理。工作站主要应用在各种设计、多媒体制作领域。

2.C/S架构

       C/S 架构（Client/Server 架构）是一种常见的软件架构模式，将应用程序分为两个主要部分：

       客户端（Client）和服务器（Server）客户端负责与用户交互，提供用户界面和部分业务逻辑处理；

       服务器则负责处理核心业务逻辑、数据存储和管理等任务。这种架构模式广泛应用于各种软件系统，包括企业级应用、数据库管理系统、网络服务等。

       总结：C/S 架构是一种经典的软件架构模式，适用于需要高性能、高安全性和高可靠性的应用场景。通过将应用程序分为客户端和服务器两个部分，实现了功能的分离和资源的集中管理。