服务器简介及性能配置

    服务器,也称伺服器,是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求,并进行处理,因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。 

   

 服务器的构成包括处理器硬盘内存系统总线等,和通用的计算机架构类似,但是由于需要提供高可靠的服务,因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。

    在网络环境下,根据服务器提供的服务类型不同,分为文件服务器、数据库服务器、应用程序服务器、WEB服务器等。

    按照体系架构来区分,服务器主要分为两类:非x86服务器x86服务器;按这种划分方法,按应用层次划分服务器可分为:入门级服务器、工作组级服务器、部门级服务器、企业级服务器。

可以从这几个方面来衡量服务器是否达到了其设计目的;R:Reliability可靠性;A:Availability可用性;S:Scalability可扩展性;U:Usability易用性;M:Manageability可管理性,即服务器的RASUM衡量标准。

软件:服务器软件工作在客户端-服务器(C/S)或浏览器-服务器(B/S)的方式;

文件服务器(File Server)

数据库服务器(Database Server)

邮件服务器(Mail Server)

网页服务器(Web Server)

FTP服务器(FTP Server)

域名服务器(DNS Server)

应用程序服务器(AP Server)

代理服务器(Proxy Server)

电脑名称转换服务器

一般来说,服务器性能主要由三部分决定:

1.服务器的硬件配置

2.服务器操作系统

3.应用程序

服务器硬件配置主要有:

                                                图 1.0  服务器集群

(1).CPU 

       一般来说CPU的数量越多,主频越高,那么服务器的性能也就会越好。在实际测试过程中,如果在大压力下持续观察CPU的使用率很低,那么CPU的资源基本上是可以满足服务器要求的。这样的情况其实是有点浪费CPU资源的,比较理想的情况是压力不大的时候CPU利用率比较低,压力上来之后CPU利用率保持在60%-70%。大部分的CPU在同一时间内只能运行一个线程,但是超线程的处理器可以在同一个时间运行多个线程,我们可以利用处理前超线程特性提高系统性能。虽然采用超线程技术能同时执行两个线程,但它并不象两个真正的CPU那样,每个CPU都具有独立的资源。当两个线程都同时需要某一个资源时,其中一个要暂时停止,并让出资源,直到这些资源闲置后才能继续。因此超线程的性能并不等于两颗CPU的性能。

服务器的CPU仍按CPU的指令系统来区分,通常分为CISC型CPU和RISC型CPU两类,后来又出现了一种64位的VLIM(Very Long Instruction Word超长指令集架构)指令系统的CPU。

(2).RAM

      内存的大小也是影响服务器性能的一个重要因素。内存太小,系统进程要被阻塞,应用程序会变得缓慢,甚至是失去响应;如果太大的话,也是造成一种浪费。Linux系统中采用物理内存和虚拟内存两种方式,使用虚拟内存可以缓解物理内存的不足,但是如果占用过多的虚拟内存的话,应用程序的性能会明显的下降。

(3).网络宽带

      网络带宽的大小限制了客户端与服务器交互的流量,相对其他硬件资源,网络带宽在价格上更贵。这需要我们合理预估服务器的可服务器能力,需要占用的带宽资源。

(4).硬盘

      以前硬盘多是机械方式运作的,主要体现在硬盘读写前寻找磁道的过程。硬盘自带的读写缓存大小,对于硬盘读写速度至关重要。读写速度快的硬盘,通常都带有较大的读写缓存。硬盘的寻道过程是机械方式,决定了其随机读写速度将明显低于顺序读写。在我们做系统设计和实现时,需要考虑到硬盘的这一特性。

操作系统:

(1).操作系统

       当前主流的服务器操作系统则主要分为:Windows server、UNIX、Linux、NetWare这四大阵容。不同的系统有不同的特点,要根据情况来判断

     Windows server是用户群体最大的服务器系统,不得不多做介绍。旗下又分为:Winnt4.0、Win2000、Win2003、Win2008、Win2012。

       Win2000则是Winnt原有完整的内核上进行开发的,对多任务的处理能力有了大幅的提升,管理以及其他功能更加全面,但是系统的稳定性和安全性被削弱了。微软也停止了对win2000的销售和升级服务;win2003在操作的易用性上进行了升级,安全性是目前所有的windows server系统中最高的,线程处理能力、硬件的支持、管理能力都有了大幅的提升,是目前服务器操作系统中主流的操作系统之一。不过由于更多功能的加入,使得win2003的处理能力有所下降。win2008添加了一些特性和策略,以及多了server 2008 r2b版本,运行速度有所加强,但是稳定性有所欠佳。也是主流系统之一。最后就是win2012,目前微服务器操作系统中最高的版本,同时也有r2版本,全面的升级,对应win8内核优化而来,但是,对一些老牌软件应用的兼容性,以及稳定性还是欠佳的。如果说            Windows server是为单用户设计的,那么UNIX则是为多用户而生的。支持大型文件系统和数据库,系统的安全性、稳定性、以及引用软件有着Windows server无法比拟的优势。但是操作界面欠人性化,相关操作管理技未得到推广,使得雇佣维护人员的成本非常高。

      Linux是基于UNIX系统开发修补而来,免费、开源、使得其稳定性、安全性、兼容性非常高,对于商业服务器是首选。但是仅凭开发的源代码,使得很多服务器管理人员对其喜爱有加。

      NetWare对服务器硬件的要求极低,而且对于网络的组件也有着先天的优势,能够支持无盘工作站,也能支持非常之多游戏软件的开发环境搭建,还能节省很多成本,常用户网络教学、游戏大厅、金融系统等。但是同样是需要手工敲入命令来实现操作指令的。而且系统多年来也没有更深层次的更新,使得部分软件的支持与其他新型应用的兼容性有所欠佳。

(2).操作系统选型原则

     一般来说,个人用户或者实验用户,选用windows操作系统比较普遍,人性化的界面设计使得操作简单,而且网上能找到大量的资料来参考。商业或者对服务器性能要求较高场合一般使用Linux或者UNIX.

应用程序本身:

      对于应用程序本身的设计来说,只要选用合适的数据结构和内存操作方式,那么至少在性能上差距不是很大,避免对常用内存数据的多次创建和释放。也可增加服务器的性能。

存储:

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RAID是一种把多块独立的物理硬盘按不同方式组合起来形成一个逻辑硬盘,从而提供比单个硬盘有着更高的性能和提供数据冗余的技术。

RAID卡一般分为硬RAID卡和软RAID卡两种,通过用硬件来实现RAID功能的就是硬RAID,独立的RAID卡,主板集成的RAID芯片都是硬RAID。通过软件并使用CPU的RAID卡是指使用CPU来完成RAID的常用计算,软件RAID占用CPU资源较高,绝大部分服务器设备是硬件RAID。

目前常用的硬盘有着SAS和SATA两种,它们主要的区别在传输接口方面,我们都知道,SAS接口的硬盘比SATA接口的硬盘传输速度要快很多,并且性能也高很多

sata用于普通电脑,容量大 可靠性一般。sas用于服务器,容量稍小 可靠性高,高转速的sas硬盘读写性能更好,sas硬盘更贵。sas服务器可以使用sata硬盘,sata电脑不能使用sas硬盘。

各种磁盘阵列的区别,就简单总结了一下。

  Raid0 :最少需要两块盘, 没用冗余数据,不做备份,任何一块磁盘损坏都无法运行。n块磁盘(同类型)的阵列理论上读写速度是单块磁盘的n倍(实际达不到),风险性也是单一n倍(实际更高),是磁盘阵列中存储性能最好的。适用于安全性不高,要求比较高性能的图形工作站或者个人站。

  Raid1:至少需要两块盘,磁盘数量是2的n倍,每一块磁盘要有对应的备份盘,利用率是50%,只要有一对磁盘没有损坏就可以正常使用。n组磁盘(2n块同类型磁盘)的阵列理论上读取速度是单块磁盘的n倍(实际达不到),风险性是单一磁盘的n分之一(实际更低)。换盘后需要长时间的镜像同步,不影响外界访问,但整个系统性能下降。磁盘控制器负载比较大。适用于安全性较高,且能较快恢复数据的场合。

  Raid0+1: 至少需要四块盘,磁盘数量也是2的n倍。既有数据镜像备份,也能保证较高的读写速度。成本比较大。

  Raid3:至少需要3块盘(2块盘没有校验的意义)。将数据存放在n+1块盘上,有效空间是n块盘的总和,最后一块存储校验信息。数据被分割存储在n块盘上,任一数据盘出现问题,可由其他数据盘通过校正监测恢复数据(可以带伤工作),换数据盘需要重新恢复完整的校验容错信息。对阵列写入时会重写校验盘的内容,对校验盘的负载较大,读写速度相较于Raid0较慢,适用于读取多而写入少的应用环境,比如数据库和web服务器。使用容错算法和分块的大小决定了Raid3在通常情况下用于大文件且安全性要求较高的应用,比如视频编辑、硬盘播出机、大型数据库等。

  Raid5:至少需要3块盘,读取速度接近Raid0,但是安全性更高。安全性上接近Raid1,但是磁盘的利用率更高。可以认为是Raid0和Raid1的一个折中方案。只允许有一块盘出错,可以通过另外多块盘来计算出故障盘的数据,故障之后必须尽快更换。比Raid0+1的磁盘利用率高,是目前比较常用的一种方案。


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