0x01基礎(chǔ)

介紹

可以理解為企業(yè)級的電腦，比個人使用的電腦具備更強(qiáng)的配置、性能、可靠性及穩(wěn)定性。設(shè)計工藝和器件全部采用企業(yè)級設(shè)計，保障7*24小時穩(wěn)定運(yùn)行。

演進(jìn)歷史

處理性能

外觀

發(fā)展方向

分類

按外形分類

按高度分類

按應(yīng)用分類

按綜合能力分類

大型機(jī)

小型機(jī)

通用X86服務(wù)器

按CPU類型分類

按CPU數(shù)量分類

主要廠商

國外：DELL IBM HP
國內(nèi)：華為 新華三 聯(lián)想 浪潮 曙光 長城 寶德

應(yīng)用場景

業(yè)務(wù)應(yīng)用

參考示例

性能測試體系

TPC

SPEC

機(jī)柜和部署

機(jī)柜類型

服務(wù)器部署

筆者認(rèn)為，42U的機(jī)柜，一般放10臺2U服務(wù)器，空余空間放交換機(jī)等。

0x02架構(gòu)

硬件

整體架構(gòu)

CPU

介紹

參數(shù)

• 參考
  

• 主頻
  CPU的主頻也叫時鐘頻率，CPU主頻為CPU的額定工作頻率，當(dāng)內(nèi)核數(shù)目和緩存大小一樣時，主頻越高的CPU性能越好。
  主頻越高功耗越高。
  通常所說的某CPU是多少HZ的，而這個多少兆赫就是CPU的主頻。
  

• 核數(shù)
  多核處理器把多個CPU（核心）集成到單個集成電路芯片中。比如一個雙核的CPU有2個中央處理單元，操作系統(tǒng)可以看到真正的兩個核心，所以兩個不同的進(jìn)程可以分別在不同的核心中同時運(yùn)行，大大加快了系統(tǒng)的速度。
  

• 緩存
  CPU緩存位于CPU和內(nèi)存之間的臨時存儲區(qū)，目前CPU擁有三級緩存，L1L2L3 Cache
  

• 超線程
  是一項允許一個CPU執(zhí)行多個控制流的技術(shù)。原理就是把一顆CPU當(dāng)成兩顆來用，將一顆具有超線程功能的物理CPU變成兩顆邏輯CPU，而邏輯CPU對于操作系統(tǒng)來說，跟物理CPU并沒有什么區(qū)別。

分類

• 按指令體系
  

Intel CPU介紹

• 整體概述
  

注

內(nèi)存

介紹
內(nèi)存是用來存放當(dāng)前正在使用的（即執(zhí)行中）的數(shù)據(jù)和程序。所有運(yùn)行的程序都需要經(jīng)過內(nèi)存來執(zhí)行，如果執(zhí)行的程序很大或很多，就會導(dǎo)致內(nèi)存消耗殆盡。
內(nèi)存掉電即數(shù)據(jù)丟失。
參數(shù)

組成

主要廠家

注

硬盤

介紹
用于存儲數(shù)據(jù)的介質(zhì)。
參數(shù)

• 容量
  基本都是TB為單位。
• 轉(zhuǎn)速
  特指機(jī)械硬盤電機(jī)1秒中轉(zhuǎn)動速度，分為7200轉(zhuǎn)10000轉(zhuǎn)15000轉(zhuǎn)
• 接口速率
  6GB、12GB
• 平均無故障時間
  硬盤正常運(yùn)行的最長時間。
• 分類
  按介質(zhì)：
  機(jī)械盤HDD：相對SSD性能一般、價格低、數(shù)據(jù)不易丟失
  閃存盤/固態(tài)盤SSD：高性能、價格貴
  按尺寸：
  

按接口：

主要廠家

網(wǎng)卡

介紹
網(wǎng)絡(luò)連接的關(guān)卡，又叫網(wǎng)絡(luò)適配器或網(wǎng)絡(luò)接口卡
參數(shù)

• 端口速率
  

• 端口類型
  光口、電口

• 端口數(shù)量
  1,2，4

分類
按接口：

按速率：

擴(kuò)展（按協(xié)議廣義）：

主要廠商

RAID卡

介紹

實現(xiàn)服務(wù)器里面的硬盤做RAID，保護(hù)數(shù)據(jù)安全并擴(kuò)充容量。
常見RAID

服務(wù)器擴(kuò)展插槽PCIE

服務(wù)器上的擴(kuò)展槽位，用于連接網(wǎng)卡，RAID等接口卡。

IPMI

介紹


不同的廠家叫法也不一樣。

本質(zhì)
1.安裝操作系統(tǒng)
2.控制服務(wù)器開關(guān)機(jī)
3.不借助操作系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)器物理資源狀態(tài)和日志收集
原理

通過BMC基板管理控制器芯片來實現(xiàn)對整個服務(wù)器硬件的控制和監(jiān)控

電源

介紹
負(fù)責(zé)為服務(wù)器提供適合的、相應(yīng)電流的設(shè)備，又叫UPS

指標(biāo)

電源冗余特性

軟件

BIOS

介紹
BIOS，即基礎(chǔ)輸入輸出系統(tǒng)，是刻在主板ROM芯片上不可篡改的啟動程序。
功能
1.開機(jī)上電自檢程序
在開啟之前，先檢查下計算機(jī)硬件是否有問題，有問題提前預(yù)警排查
2.硬件設(shè)置
配置計算機(jī)上面的硬件，如內(nèi)存加載哪幾個，CPU啟動哪些功能，硬盤是否開啟緩存，硬盤選擇哪一塊驅(qū)動。
3.引導(dǎo)操作系統(tǒng)啟動
3.1 從哪個硬盤的哪個扇區(qū)讀取操作系統(tǒng)
3.2 操作系統(tǒng)在啟動的過程中，操作系統(tǒng)文件先加載到哪根內(nèi)存條的哪塊地址
注：那么多硬盤和內(nèi)存，操作系統(tǒng)不知道應(yīng)該讀取哪個，所以需要有一個固定的，死板的配置引導(dǎo)

操作系統(tǒng)

介紹
管理計算機(jī)硬件和應(yīng)用軟件資源的計算機(jī)程序。

功能
管理服務(wù)器硬件
管理應(yīng)用程序的資源使用，如內(nèi)存和CPU的使用
類型

技術(shù)

單機(jī)

可用性

熱插拔技術(shù)

• 介紹
  運(yùn)行用戶在不關(guān)機(jī)的情況下，不打斷系統(tǒng)運(yùn)行的情況下，更換配件。
  
• 對象
  常見：硬盤、電源、風(fēng)扇、網(wǎng)卡、外設(shè)等
  特殊：CPU、內(nèi)存等

器件冗余技術(shù)

電源、風(fēng)扇等

網(wǎng)卡綁定技術(shù)

• 前言
  1.發(fā)現(xiàn)問題
  如果服務(wù)器單網(wǎng)卡連接網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)該網(wǎng)卡發(fā)生故障，則會導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷。
  
  2.解決問題
  通過采用網(wǎng)卡綁定技術(shù)，即多張網(wǎng)卡冗余互備，當(dāng)一張網(wǎng)卡故障，另一張網(wǎng)卡可以及時接管業(yè)務(wù)使用。
  
• 介紹
  把同一臺服務(wù)器上的多個物理網(wǎng)卡通過軟件綁定成一個虛擬的網(wǎng)卡，并對外提供一個虛擬的IP地址。
  主要通過冗余實現(xiàn)可用性，但同時也具備流量負(fù)載均衡并提升性能的作用。
• 架構(gòu)
  1.網(wǎng)卡冗余
  
  一臺服務(wù)器的兩塊單端口網(wǎng)卡連接一臺交換機(jī)，實現(xiàn)網(wǎng)卡冗余，當(dāng)其中一塊網(wǎng)卡或端口故障，不會影響使用。
  2.全冗余
  
  一臺服務(wù)器的兩塊雙端口網(wǎng)卡分別交叉連接兩臺交換機(jī)，實現(xiàn)網(wǎng)卡和鏈路、交換機(jī)冗余，當(dāng)其中一個節(jié)點故障，不會影響使用。
• 模式
  1.bound0:輪詢策略
  介紹：
  傳輸數(shù)據(jù)包的順序是依次傳輸（即第一個包走eth0，第二個包就走eth1…一直到所有的數(shù)據(jù)包傳輸完成）
  以數(shù)據(jù)包為最小輪詢單位，不考慮這些數(shù)據(jù)包是否是一個會話連接
  
  
  

2.bound1:主備策略
只有一個設(shè)備出于活躍狀態(tài)，其他都處于standby狀態(tài)；當(dāng)一個宕掉之后另一個馬上切換為主設(shè)備。


3.bound2:會話負(fù)責(zé)均衡策略



4.bound3：廣播策略

5.bound4：動態(tài)鏈接策略
5.bound5：網(wǎng)卡負(fù)載均衡

5.bound6：自適應(yīng)負(fù)載均衡
可同時對發(fā)送流量和接收流量進(jìn)行負(fù)載均衡。

6.常用模式
bound0：負(fù)載均衡模式，但需要交換機(jī)支持靜態(tài)鏈路聚合
bound1：主備模式，不需要交換機(jī)支持
bound6：負(fù)載均衡模式，不需要交換機(jī)支持

擴(kuò)展性

scale up

發(fā)展cpu和內(nèi)存技術(shù)，在一個主板上設(shè)計大量的插槽等，從而實現(xiàn)插入大量的高性能的，大容量的CPU、內(nèi)存不斷的提升單臺服務(wù)器的處理能力。

scale in

一臺服務(wù)器，可以插入多個主板（刀片服務(wù)器），每個主板上都有響應(yīng)的處理器等器件。

性能

CPU工藝迭代

異構(gòu)處理

集群

可用性

高可用集群

• 介紹
  HAC
  
  主要實現(xiàn)業(yè)務(wù)的可用性，當(dāng)出現(xiàn)部分硬件故障/軟件故障后，計算任務(wù)仍可以正常運(yùn)行。
• 本質(zhì)
  若干服務(wù)器+HA軟件
• 分類及架構(gòu)
  1.主備模式（雙機(jī)熱備）
  只有一臺主服務(wù)器工作，另一臺備服務(wù)器待命，當(dāng)主服務(wù)器故障后自動切換到備服務(wù)器
  采用共享存儲，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)及時訪問
  
  2.主從模式
  兩臺服務(wù)器都進(jìn)行工作，執(zhí)行不同的業(yè)務(wù)，或執(zhí)行同一個業(yè)務(wù)，但是另一臺機(jī)器只讀，發(fā)揮了從機(jī)的性能。
  采用共享存儲，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)及時訪問。
  

3.集群模式

• 類型1
  若干臺服務(wù)器都進(jìn)行工作，執(zhí)行不同的業(yè)務(wù)，當(dāng)某臺服務(wù)器故障，則把任務(wù)自動切換到集群中的其它服務(wù)器。
  采用共享存儲，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)及時訪問。
  
• 類型2
  每兩組主備服務(wù)器組合，然后通過若干組主備服務(wù)器，從而實現(xiàn)集群，執(zhí)行不同的業(yè)務(wù)，當(dāng)某臺服務(wù)器故障，則把任務(wù)自動切換到集群中的其它服務(wù)器。
  采用共享存儲，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)及時訪問。

• 場景
  業(yè)務(wù)可用性高場景，如主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)等，云、大數(shù)據(jù)…
• 軟件
  

擴(kuò)展性

性能