server u(servu教程)

服务器对于每个从事IT工作的人来说都不陌生，但是服务器涉及的各种知识细节大家都不是很清楚。为了让大家深入了解服务器的关键知识点，笔者特意花时间总结了这篇科普文章，旨在帮助读者全面了解服务器。今天内容从服务器的架构和分类开始(2018 . 7 . 20更新)。

根据服务器架构，服务器主要分为非x86服务器和x86服务器。非x86服务器包括大型机、小型机和UNIX服务器，使用RISC或EPIC，主要采用UNIX等专用操作系统。RISC处理器主要包括IBM的Power和PowerPC处理器，以及SUN和富士通联合开发的SPARC处理器。EPIC处理器主要是Intel开发的安腾处理器。

X86服务器，也称为CISC架构服务器，使用Intel或其他兼容x86指令集和Windows操作系统的处理器芯片。根据服务器的不同分类方法，主要分为以下几种:

CISC:Complex Instruction Set Computing 复杂指令集计算RISC:Reduced Instruction Set Computing 精简指令集计算EPIC:Explicitly Parallel Instruction Computing 显式并行指令运算

实际上，服务器的分类并没有统一的标准。下面从多个纬度对服务器进行分类，可以加深我们对各种服务器的理解。

高度测量单位

u是机柜安装的高度测量单位空，1u = 44.45mm = 1.75英寸。

容量的测量单位

是一种容量计量单位，通常用来标记内存等一般容量的存储介质的存储容量。一般用在disks 空之间，文档大的时候。

费率单位

在数据传输系统中，比特、字符、数据块等的平均数量。在单位时间内通过该装置。通常用于描述传输速率或带宽。如果是bit/s就用bit/s (kbit/s，Mbit/s)，如果是byte/s就用B/s (kB/s，MB/s，kB/s)，小写k代表1000，大写k代表1024。

计算单位和峰值

每秒浮点运算次数(也称为每秒峰值速度)是每秒浮点运算次数的缩写，用于估算计算机的性能，特别是在大量使用浮点运算的科学计算领域。

来自

这是一个以太网过程，其中两个相连的设备选择共同的传输参数，如速度、双工模式和流量控制。在这个过程中，连接的设备首先共享它们的能力(10、100、1000BASE-T)，然后选择它们都支持的最高性能传输模式。在OSI模型中，以太网是在IEEE 802.3中定义的。

主服务器软件

BIOS(基本输入/输出系统)是服务器通电后运行的第一个软件。它包括基本输入输出控制程序、上电自检程序、系统启动程序和系统设置信息。它是服务器硬件和操作系统之间的抽象层，用于设置硬件和为操作系统操作做准备。BIOS设置程序存储在BIOS芯片中。

uefi(统一可扩展固件接口)下一代BIOS是UEFI，即统一可扩展固定接口。此接口用于将操作系统从预引导操作环境自动加载到操作系统，从而简化引导过程并节省时间。

CMOS(互补金属氧化物半导体)是电脑主板上的一种特殊RAM芯片，系统参数存储在这里。CMOS存储器用于存储BIOS设置后要保存的数据。

BMC(基板管理控制器)监控和管理服务器。

OS(Operatingsystem)和位数，主要分为32位和64位操作系统。计算机处理器处理RAM(随机存取存储器)中信息的效率取决于32位和64位版本。64位版本可以比32位版本处理更多的内存和应用程序。

简单理解一下，64位版本可以处理4 GB以上的物理内存，最高128GB，32位版本最高可以处理4GB内存。因此，如果在计算机上安装32位版本的Windows，安装4GB以上的内存是没有意义的。

服务器标准

ATCA(高级电信计算架构)是一种国际标准。ATCA脱胎于新一代主流工业计算技术:CompactPCI标准，广泛应用于电信、航空航天、工业控制、医疗设备、智能交通、军事装备等领域。它是一种基于模块化结构的低成本、兼容和可扩展的硬件架构，适用于下一代统一通信和数据网络应用。

ATCA由一系列规范组成，其中核心规范PICMG3.0定义了结构、供电、散热、互联和系统管理，五个辅助规范(以太网和光纤传输、InfiniBand传输、star传输、PCI-Express传输和RapidIO传输)定义了点对点互联协议。

Oscar(开放服务融合架构)是华为基于ATCA标准开发的服务器平台。

OSTA(Open Standards Telecom Architecture，开放标准电信架构)是华为技术公司推出的一款功能强大的业务处理平台。它由处理器子系统、交换网络子系统、机电子系统和设备管理子系统组成。

服务器的逻辑结构

服务器由处理器、硬盘、内存、系统总线等组成。，类似于一般的计算机架构。然而，由于需要提供高度可靠的服务，它需要高处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性和可管理性。计算机的五个组成部分，其中最重要的是CPU和内存。CPU进行判断和计算，内存为CPU计算提供数据。

躲藏

cache的出现主要是为了解决CPU运行速度和内存读写速度的矛盾，因为CPU运行速度比内存读写速度快很多，会让CPU花费很长时间等待数据到达或者将数据写入内存。CPU是位于CPU和内存之间的临时内存。它的容量比内存小很多，但交换速度比内存快很多。

缓存的工作原理是，当CPU要读取一个数据时，先从缓存中查找，如果找到，立即读取并发送给CPU处理；如果没有找到，会以相对较慢的速度从内存中读取，并发送给CPU进行处理。同时将这个数据所在的数据块转移到缓存中，这样以后就可以从缓存中读取整个数据块，不需要再调用内存。

目前，大多数主流处理器都有一级缓存(简称l 1缓存)和二级缓存(l 2缓存)，少数高端处理器集成了三级缓存。

一级缓存可分为一级指令缓存(instruction cache)和一级数据缓存(data cache)。一级指令缓存用于暂时存储并向CPU 递送各类运算指令；一级数据缓存用于暂时存储并向CPU 递送运算所需数据，这就是一级缓存的作用。二级缓存就是一级缓存的缓冲器：一级缓存制造成本很高因此它的容量有限，二级缓存的作用就是存储那些CPU处理时需要用到、一级缓存又无法存储的数据。三级缓存和内存可以看作是二级缓存的缓冲器，它们的容量递增，但单位制造成本却递减。

记忆和存储的区别

大多数人经常混淆内存和存储空，尤其是在谈到两者的容量时。内存是指安装在电脑中的随机存取存储器的容量，存储是指电脑中硬盘的容量。

为了避免混淆，我们把计算机比作一个有桌子和文件柜的办公室。文件柜代表计算机中提供的硬盘，用于存储所有需要的文件和数据。工作时，将需要的文件从文件柜中取出，放在办公桌上，方便查阅。办公桌就像一个存储器，让数据和数据可以访问。

记忆频率

内存的主频和CPU的主频一样，是用来表示内存的速度的，代表着内存所能达到的最高工作频率。内存的主频是以MHz(兆赫兹)来衡量的。内存主频越高，一定程度上代表着内存能达到的速度越快。存储器的主频决定了存储器能正常工作的最高频率。

系统启动模式

系统的启动通常有三种方式:冷启动、热启动和复位启动。

冷启动：过程包括上电、全面自检、系统引导及初始化等工作；热启动：和冷启动的区别是不需要重新上电、自检的范围很小；复位启动：和冷启动的区别仅仅在于无须上电。

主板南北桥差

主板最重要的部分可以说是主板的芯片组。主板的芯片组一般由北桥芯片和南桥芯片组成，它们共同构成主板的芯片组。

北桥芯片主要负责与CPU、内存、AGP接口的数据传输，同时也通过特定的数据通道与南桥芯片相连。北桥芯片的封装模式原来是BGA封装模式，北桥芯片到Intel已经改成FC-PGA封装模式。然而，为AMD处理器设计的主板北桥芯片仍然采用传统的BGA封装模式。

与北桥芯片相比，南桥芯片主要负责与IDE设备、PCI设备、音频设备、网络设备等I/O设备进行通信。到目前为止，南桥芯片只能看到传统的BGA封装模式。

与交换路线

交换:完成设备入口到出口的信号转发。所有符合这个定义的设备都可以称为交换设备。

第2层交换机工作在数据链路层。第二层交换机是普通的交换机，以帧的形式发送数据。第3层交换机工作在网络层。第3层交换机既可以用作交换机，也可以用作路由器。

路由:它是将信息从源通过网络传递到目的地的行为。在途中，至少会遇到一个中间节点。它们之间的主要区别是桥接发生在OSI参考协议的第二层(链路层)，而路由发生在第三层(网络层)。这种差异使得它们在传递信息的过程中使用不同的信息，从而以不同的方式完成任务。

接入交换机：一般用于直接连接电脑。通常将网络中直接面向用户连接或访问网络的部分称为接入层。负责连接机柜内部的服务器。汇聚交换机：汇聚相当于一个局部或重要的中转站，将位于接入层和核心层之间的部分称为分布层或汇聚层。完成接入层交换机流量的汇聚，并与核心层交换机连接。核心交换机：相当于一个出口或总汇总。完成数据报文的高速转发，并提供对外的网络接口。

和级联。

级联和堆叠是多台交换机或集线器连接在一起的两种方式。它们的主要目的是增加端口密度。主要区别是:

级联是上下关系(总线型、树型或星型级联)，堆叠是对等关系(堆叠中的多个交换机作为一个整体对外体现为一个逻辑设备)。

级联可以连接不同类型或厂家的交换机，而堆叠只有在同系列的交换机之间。交换机间的级联在理论上没有级联数的限制。叠堆有最大限制，堆叠中多台交换机作为一个整体对外体现为一台逻辑设备。

构建堆栈时，一台交换机将被选为主交换机，其余交换机将被称为从交换机。主交换机是整个堆叠系统的控制中心。堆叠中的每台交换机都能够同时成为主交换机或从交换机。

浮点精度

半精度浮点数是一种计算机使用的二进制浮点数数据类型。半精度浮点数使用2字节(16位)存储。单精度浮点数格式是一种计算机数据格式，在计算机存储器中占用4个字节(32 bits)，利用“浮点”(浮动小数点)的方法，可以表示一个范围很大的数值。双精度浮点数(Double)是计算机使用的一种数据类型。比起单精度浮点数，双精度浮点数使用 64 位(8字节)来存储一个浮点数。

时间跳跃和渐变

NTP和服务器之间有两种时间同步:时间回转和时间斜坡。跳时是指当客户端与服务器的时间偏移过大(默认为128ms)时，在客户端对系统时间的瞬间调整。

时间渐变是指当时差较小时，通过改变客户端的时钟频率，可以改变客户端中“1秒”的“实时”，以保持客户端的时间连续性。如果客户端比服务器端慢10s，则客户端中每秒的实际时间是1.0005秒，尽管客户端的时间仍然增加1秒，通过调整每秒的实际时间直到它与服务器的时间相同。

fc区

分区San是FC SAN独有的概念，用于配置同一交换机上不同设备之间的访问权限。同一区域中的设备可以相互访问。Brocade交换机有一个默认区域。出厂时，所有交换机端口都处于默认区域，默认情况下不允许相互访问。

Zone可以根据交换机端口ID(Domain 、Port ID)或者设备WWN来划分。一个Zone里面可以部分设备是交换机端口ID，部分是WWN的混合Zone。Hard Zone和Soft Zone是早期交换机厂商根据对Zone实现方式做的一个分类。通过硬件来实现的叫做Hard Zone，通过软件来实现叫做soft zone；早期一般称基于端口ID的Zone为Hard zone，基于WWN的Zone为Soft Zone。现在这两个类型的Zone都是基于硬件实现。最佳使用WWN来划分Zone，始终遵循Single Initiator原则 。交换机通常把多个Zone纳入一个Zone Set管理，每个交换机可以保留多个Zone Set配置，一次有且只有一个Zone Set配置能够被激活。

TPC基准标准规范

TPC(Transaction Processing Performance Council)是一个由数十家成员公司成立的非营利性组织，总部位于美国。TPC的成员主要是计算机硬件和软件制造商，而不是计算机用户。其职能是制定业务应用基准的标准规范、性能和价格衡量，并管理测试结果的发布。

TPC已经引入了几组基准，称为TPC-A、TPC-B、TPC-C和TPC-D..其中A和B已经过时，不再使用。TPC-C是联机事务处理(OLTP)的基准程序，TPC-D是决策支持的基准程序。TPC-e即将推出，作为大型企业信息服务的基准程序。

TPC-C使用三个性能和价格指标，其中性能用TPC-C吞吐量来衡量，单位是tpmC。是每分钟tpm事务的缩写；c中的c基准程序。它的定义是系统每分钟处理的新订单数量。

CPU关联性

处理器关联性也称为处理器关联性。虚拟机或虚拟处理器可以通过处理器关联映射到一个或多个物理处理器。该技术基于对称多处理器操作系统中的本机中央队列调度算法。队列中的每个任务(进程或线程)都有一个标签来指定它的首选处理器。在分配处理器阶段，每个任务将被分配给他们喜欢的处理器。

处理器亲合性利用了这样一个事实，即进程最后一次运行后的剩余信息将保留在处理器的状态中(即处理器的缓存中)。如果下次仍然将进程调度到同一个处理器，就可以避免一些不好的情况(比如缓存未命中)，使进程运行得更高效。

调度算法对处理器关联性有不同的支持。一些调度算法允许在合适的时候将任务调度到不同的处理器上。例如，当两个计算密集型任务(A和B)同时与一个处理器密切相关时，另一个处理器可能空闲。在这种情况下，很多调度算法会将任务B调度到第二个处理器上，使得多处理器得到更充分的利用。

处理器亲和可以有效解决一些缓存问题，但不能缓解负载均衡的问题。而且在异构系统中，处理器亲和的问题会变得更加复杂。

简单网络管理协议(SNMP)

SNMPv1/v2/v3/v2c主要用于网络监控和管理。在SNMP模型中，有一个或多个管理系统和多个被管理系统。每个受管系统运行一个代理软件，通过SNMP向管理系统报告信息。SNMP管理的网络由以下三个关键组件组成:

网络管理系统 (NMS): 运行应用程序监视并控制被管理的设备。也称为管理实体(managing entity)，网络管理员在这儿与网络设备进行交互。NMS提供网络管理需要的大量运算和记忆资源。一个被管理的网络可能存在一个以上的NMS。被管理的设备(managed device): 一个被管理的设备是一个网络节点，它包含一个存在于被管理的网络中的SNMP代理。被管理的设备通过管理信息库(MIB)收集并存储管理信息，并且让网络管理系统能够通过SNMP代理者获取这项信息。代理(agent): 运行在被管理设备中的网络管理软件。代理控制本机的管理信息，以和SNMP兼容的格式发送这些信息。

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