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[精华] 服务器知识2
Author: ttii    Posted: 2002-07-26 10:02    Length: 6,537 byte(s)
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务器在网络中承担传输和处理大量数据的任务,要具备高可伸缩性、高可靠性、高可用性和高可管理性。IA-64体系将带动服务器技术特性的提高,如高性能CPU、多处理器技术、总线和内存技术、容错技术、群集技术、硬件管理接口、均衡服务器平台技术等。

ISC(Intel Server Control)技术

ISC(Intel Server Control)是一种网络监控技术,只适用于使用Intel的带有集成管理功能主板的服务器。采用这种技术后,用户在一台普通的客户机上,就可以监测网络上所有使用Intel主板的服务器,监控和判断服务器是否"健康",一旦服务器中机箱、风扇、内存、处理器、系统信息、温度、电压或第三方硬件中的任何一项出现错误,就会报警提示管理人员。值得一提的是,监测端和服务器端之间的网络可以是局域网也可以是广域网,直接通过网络对服务器进行启动、关闭或重新置位,极大地方便了管理和维护工作。

InfiniBand技术

InfiniBand是一种新型的高速总线体系结构,它可以消除目前阻碍服务器和存储系统的瓶颈问题,是一种将服务器、网络设备和存储设备连接在一起的交换结构的I/O技术。它有望广泛取代目前的PCI技术并大大提高服务器、网络和存储设备的性能。InfiniBand产品能够克服基于最新PCI-X的服务器的瓶颈。它可以应付500MB/s到6GB/s的传输速率,并提供高达2.5GB/s的吞吐量。而目前的体系结构仅支持1GB/s。

InfiniBand的设计主要是围绕着点对点以及交换结构I/O技术,这样,从简单廉价的I/O设备到复杂的主机设备都能被堆叠的交换设备连接起来。如果带宽、距离等条件适宜,InfiniBand主要支持两种环境:模块对模块的计算机系统(支持I/O 模块附加插槽);在数据中心环境中的机箱对机箱的互连系统、外部存储系统和外部LAN/WAN访问设备。InfiniBand支持的带宽比现在主流的I/O载体(如SCSI、Fibre Channel、Ethernet)还要高,此外,由于使用IPv6的报头,InfiniBand还支持与传统Internet/Intranet设施的有效连接。用InfiniBand技术替代总线结构所带来的最重要的变化就是建立了一个灵活、高效的数据中心,省去了服务器复杂的I/O部分。

IA64体系结构的采用

IA64架构是由Intel公司和HP公司联合开发的,它采用了一种称?quot;清晰并行指令计算(EPIC)"的全新系统架构技术。众所周知,提高处理器的性能主要有两种途径,一是不断提高CPU的时钟频率和内部并行工作的流水线数量,使CPU在单位时间内进行更多的操作。二是开发处理器指令级的并行性,为了使流水线高效地工作,采用分支预测、乱序执行等技术。但是这些技术都多少存在一些缺点,人们又开发了EPIC技术。此项技术能在原有的条件下最大限度地获得并行能力(即并行工作的潜力),并以明显的方式传达给硬件。同时,他们在EPIC技术的基础上联合定义了一种新的64位指令架构(ISA),Intel将此技术融入其IA64架构之中。新的64位ISA采用全新的方式,把清晰并行性能与推理和判断技术结合起来,从而大大跨越了传统架构的局限性。EPIC技术支持的IA64架构,打破了传统架构的顺序执行限制,使并行能力达到了新的水平。预测、判断功能与显性并行功能的创新应用令EPIC技术打破了传统架构的局限性(如错误预测分支、存储等待等)。而这些概念不能直接加到现有的系统架构上,必须创立一个新的系统架构,即IA64。IA64是第一个旨在充分利用并执行指令的主流系统架构。IA64架构的广泛资源、固有可扩展性和全面兼容性,将使它成为可支持更高性能的服务器和工作站的新一代处理器系统架构。

I2O(Intelligent Input Output)体系

I2O(Intelligent Input Output)体系结构是一种开放的标准,该标准通过减少主CPU与专用I/O处理器之间的I/O中断来改进服务器的可伸缩性及I/O吞吐量。另外,I2O规范允许厂商去创建多种网络操作系统和主机平台兼容的驱动程序。而在I2O确立之前,管理I/O设备以便达到最优性能和可用性是一件很困难的事情。

I2C(Inter-Integrated Circuit)总线技术

I2C(Inter-Integrated Circuit)总线是一种由菲利普公司开发的串行总线,它包括一个两端接口。通过一个带有缓冲区的接口,数据可以被I2C发送或接收。控制和状态信息则通过一套内存映射寄存器来传送。利用I2C硬件总线技术可以对服务器的所有部件进行集中管理,可随时监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数,增加了系统的安全性,方便了管理。

EMP(Emergency Management Port)技术

EMP(Emergency Management Port)技术也是一种远程管理技术,利用EMP技术可以在客户端通过电话线或电缆直接连接到服务器,来对服务器实施异地操作,如关闭操作系统、启动电源、关闭电源、捕捉服务器屏幕、配置服务器BIOS等操作,是一种很好的实现快速服务和节省维护费用的技术手段。
应用ISC和EMP两种技术可以实现对服务器进行远程监控管理。

NUMA(Non-Uniform Memory Access)分布式内存存取技术

NUMA技术是在SMP和集群技术的基础上发展起来的,结合了两种技术的优势,它将多个SMP结构的服务器通过专用高速网络连接起来,组成多CPU的高性能主机。NUMA技术克服了SMP结构的服务器在多CPU共享内存总线带宽时产生的系统性能瓶颈,可以支持64个以上的CPU。如果采用NUMA技术,每一个SMP节点机都拥有其自己的局部内存,并能够形成与其他节点中的内存静态或动态的连接。NUMA体系结构的服务器从内部来看,整体上是分布内存式的,但是由于它的传输通道带宽较高,不存在Cluster结构下的通信带宽瓶颈问题,因而从用户使用的角度来看和共享内存式的机器一样。NUMA技术实现了大量处理器间接共享内存,是一种具有前途的大型服务器技术,是今后几年大型服务器发展的重要方向。

RAID(Redundant Array of Independent Disks)冗余磁盘阵列技术

RAID技术是一种工业标准,各厂商对RAID级别的定义也不尽相同。目前对RAID级别的定义可以获得业界广泛认同的有4种,RAID 0、RAID 1、RAID 0+1和RAID 5。

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,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。但由于没有数据冗余,其安全性大大降低,构成阵列的任何一块硬盘的损坏都将带来灾难性的数据损失。所以,若在RAID 0中配置4块以上的硬盘,对于一般应用来说是不明智的。

RAID 1是两块硬盘数据完全镜像,安全性好,技术简单,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,严格意义上说,不应称之为"阵列"。

RAID 0+1综合了RAID 0和RAID 1的特点,独立磁盘配置成RAID 0,两套完整的RAID 0互相镜像。它的读写性能出色,安全性高,但构建阵列的成本投入大,数据空间利用率低,不能称之为经济高效的方案。

RAID 5是目前应用最广泛的RAID技术。各块独立硬盘进行条带化分割,相同的条带区进行奇偶校验(异或运算),校验数据平均分布在每块硬盘上。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。任何一块硬盘上的数据丢失,均可以通过校验数据推算出来。它和RAID 3最大的区别在于校验数据是否平均分布到各块硬盘上。RAID 5具有数据安全、读写速度快,空间利用率高等优点,应用非常广泛,但不足之处是如果1块硬盘出现故障以后,整个系统的性能将大大降低。

RAID 1、RAID 0+1、RAID 5阵列配合热插拔(也称热可替换)技术,可以实现数据的在线恢复,即当RAID阵列中的任何一块硬盘损坏时,不需要用户关机或停止应用服务,就可以更换故障硬盘,修复系统,恢复数据,对实现高可用系统具有重要的意义。

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