服务器与磁盘阵列简要介绍

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1、服务器与磁盘阵列简要介绍电 网 运 行 部 韩 雅 琴 服务器概述 2 学 习 内 容存储磁盘阵列概述 服务器概述 3 4 1 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 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 可 以 分 为 两 大类 ： 一 部 分 是 IA（ Intel Architectur

2、e） 服 务 器 ， 主要 以 Intel的 CPU为 主 ； 另 一 部 分 是 比 IA服 务 器 性 能 更高 的 机 器 ， 如 RISC/Unix服 务 器 等 。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 文 名 称 为 Server。1.1 服 务 器 的 基 本 概 念 6 什 么 是 PC服

3、 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（ 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

4、 服 务 器 按 应 用 功 能 可 分 为 ：域 控 制 服 务 器 （ Domain Server）文 件 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 （ MultimediaServer）通 讯 服 务 器 （Communication Server）终 端 服 务 器 （ Terminal Se

5、rver）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Internet文 件 /打 印 服 务 器办 公 用 机 内 部 Web 系 统邮 件 系 统数 据 库 系 统 通 讯 服 务 器1.2 服 务 器 的 分 类 按 应 用 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

6、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

7、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 ，T

8、ower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 ； 1U 1.75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

9、 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 。 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 hp ProLiant ML150系 列极 为 可 靠 且 价 格 适中 的 主 流 服 务 器 ，通 过 性 能 扩 展 可 支 持 企 业 发 展 到 250名 用 户 。 hp ProL

10、iant ML330G2系 列 hp ProLiant ML350G3系 列 hp ProLiant ML530G2 系 列 hp ProLiant ML570系 列是 拥 有 100个 以 内客 户 机 的 小 企 业 和 需 要 可 靠 的 低 成 本服 务 器 的 企 业 分 公司 的 理 想 选 择 最 适 合 需 要 价 格 经济 合 理 的 双 路 性 能 、足 够 的 发 展 空 间 和基 本 的 可 用 性 特 性的 企 业 工 作 组 、 不断 发 展 的 企 业 和 远地 点 是 拥 有 500名 以 上员 工 和 需 要 高 性 能 、高 度 可 扩 展 的 部 门级 服

11、 务 器 的 数 据 中心 或 远 地 点 的 公 司理 想 的 选 择 。 适 合 于 数 据 中 心或 远 程 企 业 环 境 ，真 正 可 扩 展 、 可靠 的 服 务 器 。 1.2 PC服 务 器 的 分 类 按 外 形 分 类 HP ProLiant DL360G3系 列对 于 注 重 机 架 服 务器 密 度 ， 同 时 又 需要 比 高 密 度 客 户 更高 的 内 部 灵 活 性 和可 用 性 的 企 业 数 据中 心 或 互 联 网 应 用来 说 ， 它 无 疑 是 最理 想 的 选 择 。 hp ProLiant DL380G3系 列针 对 各 种 内 部 、 集 群和

12、部 门 商 业 应 用 优 化了 性 能 hp ProLiant DL580G2系 列适 合 于 需 要 最 大 的 计算 能 力 和 强 大 高 可 用性 的 环 境 hp ProLiant DL740系 列提 供 24x7的 可 用 性 和可 扩 展 性 ， 完 全 满 足具 有 要 求 大 容 量 内 部和 外 部 存 储 的 企 业 应用 的 数 据 中 心 环 境 之需 hp ProLiant DL760G2系 列旨 在 为 关 键 任 务 环 境提 供 最 高 的 可 用 性 -纵向 扩 充 或 服 务 器 归 并解 决 方 案 的 理 想 选 择 。1.2 PC服 务 器 的 分

13、 类 按 外 形 分 类 hp ProLiant BL10eG2系 列高 效 节 能 的 ProLiant BL10e G2刀 片 服 务 器是 完 全 适 合 web/前 端 群 、基 础 设 施 应 用 （ 如 防 火 墙 或 网 关 ） 和 计 算 集 群需 要 的 理 想 之 选 。 hp ProLiant BL20pG2系 列双 路 刀 片 式 服 务 器 ， 为 支 持 高 性 能 前 端 和 中 级计 算 以 及 企 业 可 用 性 而专 门 设 计 hp ProLiant BL20p系 列适 合 于 多 层 数 据 中 心 架构 的 高 性 能 、 高 可 用 性 刀 片 服

14、务 器 hp ProLiant BL40p系 列 高 性 能 4-路 刀 片 服 务 器 全 力 构 筑 后 端 企 业 可 用 性 -多 层 数 据 中 心 体 系 结 构的 理 想 选 择 1.2 PC服 务 器 的 分 类 按 外 形 分 类 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 ） PC服 务 器 与 工 作 站 的 区 别 ：PC服 务 器

15、 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 像 处 理 方 面 性 能 较 差 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 ） 17 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

16、性 ， 降低 企 业 整 体 TCO 18 1.4 PC服 务 器 性 能 评 价 体 系 磁盘阵列概述 19 20 磁盘阵列概述2.1 磁 盘 阵 列 的 定 义2.2 磁 盘 阵 列 的 工 作 原 理2.3 磁 盘 阵 列 的 样 式2.4 磁 盘 阵 列 的 缓 存2.5 磁 盘 阵 列 的 实 现 方 式2.6 磁 盘 阵 列 的 优 点2.7 磁 盘 阵 列 的 缺 点 1.5 服 务 器 基 准 测 试 体 系 21 什么是磁盘阵列？定 义 ： 叫 独 立 磁 盘 冗 余 阵 列 （ RAID， redundant array of independent disks， redu

17、ndant array of inexpensive disks） 。 是 把 相 同 的 数 据 存 储 在 多个 硬 盘 的 不 同 的 地 方 （ 因 此 ， 冗 余 地 ） 的 方 法 。 通 过把 数 据 放 在 多 个 硬 盘 上 ， 输 入 输 出 操 作 能 以 平 衡 的 方式 交 叠 ， 改 良 性 能 。 因 为 多 个 硬 盘 增 加 了 平 均 故 障 间隔 时 间 （ MTBF） ， 储 存 冗 余 数 据 也 增 加 了 容 错 。1.1 磁 盘 阵 列 的 基 本 概 念 直接接入存储网络 RAID 磁盘阵列 JBOD 磁盘组 磁带设备 主要用于备份和恢复 光介

18、质设备 主要用于HSM（Hierarchical Storage Management）1.1 磁 盘 阵 列 的 基 本 概 念 23 磁盘阵列的工作原理是什么？原 理 是 利 用 数 组 方 式 来 作 磁 盘 组 ， 配 合 数 据 分 散 排 列的 设 计 ， 提 升 数 据 的 安 全 性 。 磁 盘 阵 列 是 由 很 多 价 格较 便 宜 的 磁 盘 ， 组 合 成 一 个 容 量 巨 大 的 磁 盘 组 ， 利 用个 别 磁 盘 提 供 数 据 所 产 生 加 成 效 果 提 升 整 个 磁 盘 系 统效 能 。 利 用 这 项 技 术 ， 将 数 据 切 割 成 许 多 区

19、段 ， 分 别存 放 在 各 个 硬 盘 上 。 磁 盘 阵 列 还 能 利 用 同 位 检 查（ Parity Check） 的 观 念 ， 在 数 组 中 任 一 颗 硬 盘 故 障时 ， 仍 可 读 出 数 据 ， 在 数 据 重 构 时 ， 将 数 据 经 计 算 后重 新 置 入 新 硬 盘 中 。2.2 磁 盘 阵 列 的 工 作 原 理 24 磁盘阵列（RAID） 技术主要包含RAID 0RAID 50等数个规范，它们的侧重点各不相同，常见的规范有如下几种： RAID 0、 RAID 1、 RAID 2 、 RAID 3、 RAID 4、 RAID 5、 RAID 6、 RAID

20、 7、 RAID 50常 用 的 RAID 0、 RAID 1、 RAID 52.2 磁 盘 阵 列 的 工 作 原 理 RAID 0 1.条带将四个物理磁盘集合为一个逻辑盘,如DOS环境下的C:盘。2.逻辑盘将数据块交替写入逻辑阵列里的所有物理盘，每一块的大小称为条带因子。 3.RAID 0使磁盘的输出入有最高的效率。 RAID 0是 无 数 据 冗 余 的 存 储 空 间 条 带 化 ， 具 有 成 本 低 、读 写 性 能 极 高 、 存 储 空 间 利 用 率 高 等 特 点 . 但 由 于 没 有 数 据 冗 余 ， 其 安 全 性 大 大 降 低 ， 构 成 阵 列的 任 何 一

21、块 硬 盘 的 损 坏 都 将 带 来 灾 难 性 的 数 据 损 失 。 适 用 于 Video/Audio信 号 存 储 、 临 时 文 件 的 转 储 等 对速 度 要 求 极 其 严 格 的 特 殊 应 用 。 RAID 0 RAID 11.使用磁盘镜像的技术。在工作磁盘之外再加一额外的备份磁盘,两个磁盘所储存的数据完全一样,数据写入工作磁盘的同时亦写入备份磁盘 2.无工作磁盘和备份磁盘之分。多个磁盘可同时动作而有重叠读取的功能,甚至不同的镜像磁盘可同时作写入的动作,这是一种最佳化的方式,称为负载平衡 RAID 1是 两 块 硬 盘 数 据 完 全 镜 像 ， 安 全 性 好 ，技 术

22、 简 单 ， 管 理 方 便 ， 读 写 性 能 均 好 。 但 它 无 法扩 展 （ 单 块 硬 盘 容 量 ） ， 数 据 空 间 浪 费 大 。 有 最 好 的 容 错 能 力 ,其 效 率 也 是 除 RAID 0之 外 最好 的 。 RAID 1 RAID 5 1.奇 偶 校 验 磁 盘 阵 列 ， 采 用 数 据 分 块 和 独 立 存 取 技 术 ， 能 在 同 一 磁 盘 上 并 行 处 理 多个 访 问 请 求 。 将 数 据 分 布 在 磁 盘 阵 列 中 的 各 个 磁 盘 上 ， 这 样 做 可 以 提 高 数 据 的 可 靠性 和 读 取 数 据 时 的 速 度 。

23、2.如 果 阵 列 中 的 某 一 个 硬 盘 失 效 时 ， 利 用 阵 列 中 其 他 硬 盘 的 信 息 ， 恢 复 失 效 硬 盘 中的 数 据 ， 但 如 果 有 一 个 以 上 的 硬 盘 同 时 失 效 时 ， 在 技 术 上 来 说 数 据 是 不 可 恢 复 的 。 以 n块 硬 盘 构 建 的 RAID 5阵 列 可 以 有 n 1块 硬 盘的 容 量 ， 存 储 空 间 利 用 率 非 常 高 。 具 有 数 据 安 全 、 读 写 速 度 快 ， 空 间 利 用 率 高 等 优点 ， 是 目 前 应 用 最 广 泛 的 RAID技 术 。 RAID 5 RAID的 对

24、比 32 磁盘阵列样式有哪些？ 磁 盘 阵 列 其 样 式 有 三 种 ， 一 是 外 接 式 磁 盘 阵 列 柜 、 二是 内 接 式 磁 盘 阵 列 卡 ， 三 是 利 用 软 件 来 仿 真 。 外 接 式 磁 盘 阵 列 柜 最 常 被 使 用 大 型 服 务 器 上 ， 具 可 热抽 换 （ Hot Swap） 的 特 性 ， 不 过 这 类 产 品 的 价 格 都很 贵 。 内 接 式 磁 盘 阵 列 卡 ， 因 为 价 格 便 宜 ， 但 需 要 较 高 的 安装 技 术 ， 适 合 技 术 人 员 使 用 操 作 。 利 用 软 件 仿 真 的 方 式 ， 由 于 会 拖 累

25、机 器 的 速 度 ， 不 适合 大 数 据 流 量 的 服 务 器 。2.3 磁 盘 阵 列 的 样 式 33 磁盘阵列的缓存 磁 盘 阵 列 作 为 独 立 系 统 在 主 机 外 直 连 或 通 过 网络 与 主 机 相 连 。 磁 盘 阵 列 有 多 个 端 口 可 以 被 不同 主 机 或 不 同 端 口 连 接 。 一 个 主 机 连 接 阵 列 的不 同 端 口 可 提 升 传 输 速 度 。 和 目 前 PC用 单 磁 盘 内 部 集 成 缓 存 一 样 ， 在 磁盘 阵 列 内 部 为 加 快 与 主 机 交 互 速 度 ， 都 带 有 一定 量 的 缓 冲 存 储 器 。

26、主 机 与 磁 盘 阵 列 的 缓 存 交互 ， 缓 存 与 具 体 的 磁 盘 交 互 数 据 。2.3 磁 盘 阵 列 的 缓 存 （ 一 ） 34 磁盘阵列的缓存 在 应 用 中 ， 有 部 分 常 用 的 数 据 是 需 要 经 常 读 取的 ， 磁 盘 阵 列 根 据 内 部 的 算 法 ， 查 找 出 这 些 经常 读 取 的 数 据 ， 存 储 在 缓 存 中 ， 加 快 主 机 读 取这 些 数 据 的 速 度 ， 而 对 于 其 他 缓 存 中 没 有 的 数据 ， 主 机 要 读 取 ， 则 由 阵 列 从 磁 盘 上 直 接 读 取传 输 给 主 机 。 对 于 主 机

27、写 入 的 数 据 ， 只 写 在 缓存 中 ， 主 机 可 以 立 即 完 成 写 操 作 。 然 后 由 缓 存再 慢 慢 写 入 磁 盘 。2.3 磁 盘 阵 列 的 缓 存 （ 二 ） 35 磁盘阵列优点-提高传输速率 提 高 传 输 速 率 。 RAID通 过 在 多 个 磁 盘 上 同 时 存 储 和读 取 数 据 来 大 幅 提 高 存 储 系 统 的 数 据 吞 吐 量（ Throughput） 。 在 RAID中 ， 可 以 让 很 多 磁 盘 驱 动 器 同 时 传 输 数 据 ，而 这 些 磁 盘 驱 动 器 在 逻 辑 上 又 是 一 个 磁 盘 驱 动 器 ， 所以

28、使 用 RAID可 以 达 到 单 个 磁 盘 驱 动 器 几 倍 、 几 十 倍甚 至 上 百 倍 的 速 率 。 这 也 是 RAID最 初 想 要 解 决 的 问题 。 因 为 当 时 CPU的 速 度 增 长 很 快 ， 而 磁 盘 驱 动 器 的数 据 传 输 速 率 无 法 大 幅 提 高 ， 所 以 需 要 有 一 种 方 案 解决 二 者 之 间 的 矛 盾 。 RAID最 后 成 功 了 。2.4 磁 盘 阵 列 的 优 点 36 磁盘阵列优点-通过数据校验提供容错功能 通过数据校验提供容错功能。普通磁盘驱动器无法提供容错功能，如果不包括写在磁盘上的CRC（循环冗余校验）码的

29、话。RAID容错是建立在每个磁盘驱动器的硬件容错功能之上的，所以它提供更高的安全性。在很多RAID模式中都有较为完备的相互校验/恢复的措施，甚至是直接相互的镜像备份，从而大大提高了RAID系统的容错度，提高了系统的稳定冗余性。2.4 磁 盘 阵 列 的 优 点 37 磁盘阵列缺点有哪些？ 做 不 同 的 RAID， 有 的 RAID模 式 硬 盘 利 用 率 低 ， 价格 昂 贵 。 RAID0 没 有 冗 余 功 能 ， 如 果 一 个 磁 盘 （ 物 理 ） 损 坏 ，则 所 有 的 数 据 都 无 法 使 用 。 RAID1 磁 盘 的 利 用 率 却 只 有 50%， 是 所 有 RA

30、ID级 别中 最 低 的 。 2.5 磁 盘 阵 列 的 缺 点 38 磁盘阵列有两种方式可以实现， 软件阵列与硬件阵列 软 件 阵 列 是 指 通 过 网 络 操 作 系 统 自 身 提 供的 磁 盘 管 理 功 能 将 连 接 的 普 通 SCSI卡 上 的 多 块硬 盘 配 置 成 逻 辑 盘 ， 组 成 阵 列 。 软 件 阵 列 可 以提 供 数 据 冗 余 功 能 ， 但 是 磁 盘 子 系 统 的 性 能 会有 所 降 低 ， 有 的 降 低 幅 度 还 比 较 大 ， 达 30%左右 。2.6 磁 盘 阵 列 的 实 现 方 式 39 磁盘阵列有两种方式可以实现： 2.6 磁

31、盘 阵 列 的 实 现 方 式 40 2.6 磁 盘 阵 列 的 实 现 方 式软 件 阵 列 使用专门的磁盘阵列卡来实现的。能够提供在线扩动态修改阵列级别、自动数据恢复、驱动器漫游、超高速缓冲等功能还能提供性能数据保护、可靠性、可用性和可管理性的解决方案。阵列卡专用的处理单元来进行操作它的性能要远远高于常规非阵列硬盘并且更安全更稳定。 通过网络操作系统自身提供的磁盘管理功能将连接的普通SCSI卡上的多块硬盘配置成逻辑盘，组成阵列可以提供数据冗余功能，但是磁盘子系统的性能会有所降低，有的降低幅度还比较大，达30%左右。 硬件阵列 5. 阵 列 卡 532Array 5312Array 谢 谢 ！