在上一篇服務器基礎知識文章“[收藏] 最全服務器基礎知識科普”中，讀者閱讀量超過了1.1W，既然大家這么喜歡此類科普文章，今天筆者再次給大家帶來服務器深度知識相關文章，請大家搬好椅子，精彩內容馬上開始。
服務器是網絡數據的節點和樞紐，是一種高性能計算機，存儲、處理網絡上80％的數據、信息，負責為網絡中的多個客戶端用戶同時提供信息服務，獲取大家非常熟悉服務器的RAS特性，但實際上服務器的可服務特性包含RASUM，他們分別是:
Ø 可靠性 (Reliablity)
• 可靠性是保持可靠而一致的特性，數據完整性和在發生之前對硬件故障做出警告是可靠性的兩個方面 ，如硬件冗余、預警、RAID技術
Ø 高可用性 (Availability)
• 高可用性是指隨時存在并且可以立即使用的特性
• 從系統故障中迅速恢復 ；支持關鍵組件熱插拔；新組件替換故障組件的能力
Ø 可擴充性 (Scalability)
• 在服務器上具備一定的可擴展空間和冗余件（如磁盤陣列架位、PCI和內存條插槽位等）。
• 增加內存的能力 ；增加處理器的能力 ；增加磁盤容量的能力 ；支持多種主流操作系統的限制
Ø 易用性 (Usability)
• 是否容易操作，如用戶導航系統是否完善，機箱設計是否人性化，是否有關鍵恢復功能，是否有操作系統備份，以及是否有足夠的培訓支持等方面
Ø 可管理性 (Manageability ）
• 一方面更高效的管理，更少的人力、物力；另一方面提供簡單的基礎架構，從最基礎的層面上簡化管理。
上一篇文章中，我們也對服務器進行了不同分類，服務器按照指令集分類為:
• 復雜指令集CISC(Complex Instruction Set Computer）
1）指英特爾生產的x86（intel CPU的一種命名規范）系列CPU及其兼容CPU
2）AMD全系列CPU，Intel除安騰系列外的CPU
• 精簡指令集RISC(Reduced Instruction Set Computing ）
1）小型機（IBM、HP、SUN）；2）專用平臺、專用系統；3）大型應用后臺密集集中處理。在中高檔服務器中普遍采用這一指令系統的CPU，特別是高檔服務器全都采用RISC指令系統的CPU。
• 顯示并行指令集EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computers）
該指令集最重要的思想就是并行處理;如 Itanium和Itanium 2系列。如果按照外形分類：可分為:塔式、機架式、刀片式:
塔式(TOWER)服務器：既常見的立式和臥式機箱結構的服務器，可放置在普通的辦公環境，機箱結構較大，有較大的內部硬盤、冗余電源、冗余風扇的擴容空間，并具備較好的散熱。
機架式(RACK)服務器：機架結構是傳統電信機房的設備結構標準，寬度為19英寸，高度以單位“U”計算，每“U”為1.75英寸，即1.75X2.54=4.445cm。
刀片式服務器（Blade Server）：通常在一個機箱里可以插入10-20余個“刀片”，其中每一塊“刀片”實際上就是一塊系統主板。
服務器基準測試體系
兩大基準體系：TPC、SPEC。
20世紀90年代，TPC（Transaction processing Performance Council，事務處理性能委員會）成立，Benchmark（基準測試）隨之走上歷史舞臺。企業采購服務器時，除主觀之外，理性的光芒開始閃耀。
Ø TPC-C單位為tpmC，對系統在線事務處理能力進行評價，含義為每分鐘內系統處理新訂單的個數；
Ø 主要模擬企業的MIS、ERP等系統來考驗服務器聯機業務處理能力
SPEC（標準性能評估機構）是一個全球性的、權威的第三方應用性能測試組織，它旨在確立、修改以及認定一系列服務器應用性能評估的標準。目前主要包括：
Ø 針對CPU性能的SPEC CPU2000、SPEC CPU2006
Ø 針對Web服務器的SPEC Web2005
Ø 針對高性能計算的SPEC HPC2002與SPEC MPI2006
Ø 針對Java應用的SPEC jAppServer2004與SPEC JBB2005，以及對圖形、網絡、郵件服務器的測試指標。
四大應用中的基準測試
1)高性能計算（HPC）：Linpack…
2)在線事務處理（OLTP）：TPC-C…
3)Web服務：SPEC Web2005、TPC-W
4)Java應用服務器：SPECjbb2005
專用基準測試
1) Oracle基準測試
2) SAP基準測試等
服務器硬件構成
處理器、內存、芯片組、I/O (RAID卡、網卡、HBA卡)、硬盤 、機箱（電源、風扇）。
CPU是Central Processing Unit（中央微處理器）的縮寫，它是計算機中最重要的一個部分，由運算器、控制器和寄存器組成。CPU數據來源：CPU->高速緩存->內存->硬盤；先找緩存，再找內存，最后找硬盤。
Ø 多核CPU：一個處理器封裝中有多個處理內核，如雙核2個，四核4個。使用多核服務器，可以提高運算效率并延長服務器投資的生命周期。
Ø 主要指標：頻率、緩存、前端總線、功耗
1）頻率：主頻也叫時鐘頻率，單位是MHz或GHz，用來表示CPU的運算、處理數據的速度。 CPU的主頻＝外頻×倍頻系數。 外頻是CPU的基準頻率，單位MHz，決定著整塊主板的運行速度。理論上倍頻是從1.5一直到無限大，以0.5為間距，它可使系統總線工作在相對較低的頻率上，而提升CPU速度。
2）緩存：緩存的結構和大小對CPU速度的影響非常大，因CPU需要重復讀取同樣數據塊，緩存容量的增大，可以大幅提升CPU內部讀取數據的命中率，而不用再到內存或者硬盤上尋找，以此提高系統性能。
3)前端總線：FSB頻率(即總線頻率)影響CPU與內存直接數據交換速度。數據帶寬＝(總線頻率×數據位寬)/8，如64位的至強Nocona，前端總線是800MHz，其的數據傳輸最大帶寬是6.4GB/秒。
服務器硬件的規劃須同步Intel CPU “Tick Tock”節奏，按照大年小年開發。
2011大年，2012小年，2013大年，2014小年。
大年: 架構升級，主力銷售服務器優先全面換代開發；
小年: 特性優化，Tick CPU升級、服務器特性優化、補齊、臨時市場需求版本。
內存是用來存放當前正在使用的（即執行中）的數據和程序。所有運行的程序都需要經過內存來執行，如果執行的程序很大或很多，就會導致內存消耗殆盡。
DDR3內存
DDR3，DDR SDRAM技術中的第三代，和第二代相比能夠提供更高的帶寬和更低的功耗。DDR3比DDR2最多能夠提升66%的帶寬、在同等速率下可以降低40%的功耗，DDR3和DDR2同樣是240pin設計，但凹槽位置不同。二者不可兼容使用。
主要典型技術—ECC：傳統服務器內存僅采用ECC技術，可糾正1-2位內存錯誤，創新內存容錯技術，提供更高的可靠性，包括：
1）內存熱備：熱備內存在正常情況下不使用，當工作內存的故障次數達到預設值ECC的最大值，系統自動將故障內存條中的數據傳輸到熱備內存條，故障內存條就不再使用。
2）內存鏡像：內存數據有兩個拷貝，避免由于內存故障而導致數據丟失，同時工作內存與鏡像內存不處于同一通道，也避免了因內存通道錯誤而引起的數據丟失。
內存條類型：UDIMM，RDIMM，LRDIMM
UDIMM：即Unbuffered DIMM，表示控制器輸出的地址和控制信號直接到達DIMM上的DRAM芯片。容量頻率較低，但同等頻率下，因無緩存延遲較小。常見單條容量2GB/4GB，最高主頻1.33GHz
RDIMM：即Registered DIMM，表示控制器輸出的地址和控制信號經過Reg寄存后輸出到DRAM芯片，是目前較為主流的內存條，單條容量在2~32GB之間頻率最大可達1.6GHz，性能、價格和可擴展性較好。
LRDIMM:Load Reduced DIMM,低負載DIMM。LRDIMM通過使用新的技術和較低的工作電壓，達到降低服務器內存總線負載和功耗的目的，并讓服務器內存總線可以達到更高的工作頻率并大幅提升內存支持容量。相比于通常的RDIMM，Dual-Rank LRDIMM內存的功耗只有其50%。
內存主要指標
• 容量（如4/8/16/32GB）；
• 頻率（如800/ 1066/ 1333/ 1600MHz）；
• 延遲：表示系統進入數據存取操作就緒狀態前等待內存響應的時間，它通常用4個連著的阿拉伯數字來表示CL-TRP-TRCD-TRAS，例如“3-4-4-8”，一般 這4個數字越小，表示內存性能越好，但也不絕對，需配合決定。
芯片組是由一組或多組芯片組成，它的主要作用是在處理器、內存及I/O設備間提供接口，是構成主板電路的核心，如果把CPU比喻為大腦，則芯片組相當于心臟，決定了主板的級別和檔次。以前也是“南橋”和“北橋”的統稱，隨著技術的發展，南北橋已合并。
PCI是一種連接電子計算機主板和外部設備的總線標準，用來連接顯示卡、聲卡、網卡、硬盤控制器等高速外圍設備。在數據傳輸率要求較高的應用中，可以解決原有標準總線數據傳輸率低帶來的瓶頸問題。歷經PCI，PCI-X， 目前PCI-E是最新一代的技術。
Ø PCI-E：最新一代的I/O總線技術，PCIe屬于高速串行點對點雙通道高帶寬傳輸，所連接的設備分配獨享通道帶寬，不共享資源，突破的系統I/O帶寬的瓶頸，主要支持主動電源管理，錯誤報告，端對端的可靠性傳輸，熱插拔以及服務質量(QOS)等功能。
Ø PCI-E 2.0: 目前最高的16X 2.0版本可達到10GB/s。
Ø PCI-E 3.0：數據傳輸率8GHz/s，對PCI-E 2.x/1.x的向下兼容，繼續支持2.5GHz、5GHz信號機制。PCI-E 3.0架構單信道(x1)單向帶寬即可接近1GB/s，十六信道(x16)雙向帶寬更是可達32GB/s。
RAID卡是用來實現RAID功能的板卡，通常是由I/O處理器、硬盤控制器、硬盤連接器和緩存等一系列零組件構成的。不同RAID卡支持的RAID功能不同,如 RAlD0、RAID1、RAID3、RAID4、RAID5、RAID10不等。RAID卡可以讓很多磁盤驅動器同時傳輸數據，達到單個磁盤驅動器幾倍、幾十倍甚至上百倍的速率。同時，Raid卡也提供容錯的重要功能。
數據組織形式
數據存取方式
服務器管理技術
Ø IPMI:智能平臺管理接口，是一項應用于服務器管理系統設計的標準，由Intel、HP、 Dell和NEC公司于1998年共同提出。用戶可利用IPMI監視服務器的物理健康特征，如溫度、電壓、風扇工作狀態、電源狀態等。利用此接口標準有助于在不同類服務器系統硬件上實施系統管理，使不同平臺的集中管理成為可能。
工作原理：IPMI的核心是一個專用芯片/控制器BMC，其并不依賴于服務器的處理器、BIOS或操作系統來工作，非常地獨立。只要有BMC與IPMI固件其便可開始工作，而BMC通常是一個安裝在服務器主板上的獨立的板卡，現在也有服務器主板提供對IPMI支持的。使用低級硬件智能管理而不使用操作系統進行管理，具有兩個主要優點： 首先，此配置允許進行帶外服務器管理；其次，操作系統不必負擔傳輸系統狀態數據的任務。
Ø KVM over IP：通過網絡將遠端服務器的顯示、鼠標、鍵盤信號虛擬到本地控制端，通過本地控制端來操作遠端服務器。其優點：1）實施、升級成本低，無縫升級；2)靈活集中化管理；3)全球控制、操作簡單;4)利用IP技術提供豐富的管理控制；
Ø 虛擬媒體：Virtual Media技術實現把本地端的任何介質都可以映射成為被控服務器的USB設備。采用該技術，IT管理員無需到達服務器現場就可以進行跟數據有關的現場操作及完全控制，如故障診斷、文件傳輸、給應用程序和OS打補丁等。
