（接上篇） ? 二、服務器技術<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

服務器（僅指硬件服務器）技術的發展近幾年也是日新月異的。先是有各種處理器擴展技術的對壘，再就是擴展性能更好、適應性更強的刀片服務器技術的出現，然后近兩年的64位計算和雙核、多核處理器技術。可以說是令人目不暇接。這些技術中有的已成為當前的主流服務器技術，有的則還是最新的技術，正處于發展之中，如多核技術。但這些都是我們必須了解，甚至掌握的技術。此處所講的技術在我的《網管員必讀——服務器與數據存儲》一書中基本上都有。

1. 刀片服務器技術

所謂刀片服務器（Blade Server）是指在標準高度的機架式機箱內可插裝多個卡式的服務器單元，是一種實現HAHD(High AvaiMabiMity High Density，高可用高密度)的低成本服務器平臺，為特殊應用行業和高密度計算環境專門設計。
??? 顧名思義，刀片服務器的每一塊“刀片”實際上就是一塊系統主板。它們可通過“板載”硬盤啟動自己的操作系統。每一塊“刀片”就是一個獨立的服務器，在這種模式下，每一塊“刀片”運行自己的系統，服務于指定的不同用戶群，相互之間沒有關聯。不過，管理員可以使用系統軟件將這些“刀片”集合成一個服務器集群。在集群模式下，所有的“刀片”可以連接起來提供高速的網絡環境，并同時共享資源，為相同的用戶群服務。在集群中插入新的“刀片”，就可以提高整體性能。

而由于每塊“刀片”都是熱插拔的，所以，系統可以輕松地進行替換，并且將維護時間減少到最小。這些服務器可共用系統背板、冗余電源、冗余風扇、網絡端口、光驅、軟驅、鍵盤、顯示器和鼠標，一個機箱對外就是一臺服務器，而且多個刀片機箱還可以級聯，形成更大的集群系統。
??? 刀片服務器的優點主要表現為：低功耗設計，能節省大量能源，減少能耗；占用空間小，高密度計算的方式有效地節約了空間；采用集中管理的方式，可以簡化服務器的管理工作，減少維護費用；采用刀片服務器來構造服務器集群，易于維護管理，是最適合用來構造集群。
??? 在國內刀片服務器市場上，IBM、HP是市場中主要的產品供應商，從銷售額上看，IBM、HP在刀片服務器市場占據了絕大部分市場份額，而國內品牌僅占很小的份額。

2. 服務器處理器的擴展技術

目前在服務器中所采用的處理器擴展技術主要有SMP、MPP、NUMA和群集這四種技術。
SMP（Symmetrical MultiProcessing：對稱多處理）并行技術是相對非對稱多處理技術而言的，應用十分廣泛。在這種架構中，多個處理器運行操作系統的單一復本，并共享內存和其他資源，所有處理器都可以平等地訪問內存、I/O和外部中斷等資源。而在非對稱多處理系統中，任務和資源由不同處理器進行管理，有的CPU只處理I/O；有的CPU只處理操作系統的提交任務，顯然非對稱多處理系統是不能實現負載均衡的。在對稱多處理系統中，系統資源被系統中所有CPU共享，工作負載能夠均勻地分配到所有可用處理器之上。 采用SMP擴展技術的服務器一般最多只能配置8個處理器，而且必須是對稱的。

SMP擴展方式的缺點是采用了共享總線、存儲器和操作系統，因為可靠性和性能均較差。擴展能力也比較弱。
??? MPP（Massively Parallel Processing：大規模并行處理）技術是一種無共享模式的并行處理技術，能實現比SMP更多的處理器擴展，有的高達100多個處理器。它的優點就是SMP擴展方式的缺點。它的缺點就是比較難以實現。
??? 非均勻存儲訪問（NUMA）是一種并行模型，屬于DSM這一類。在NUMA體系結構中，每個處理器與自已的本地存儲器和高速緩存相連，多個處理器通過處理器、存儲器互聯網絡相連。處理器還通過處理器、I/O網絡訪問共享的I/O和外圍設備。至于處理器之間的通信則通過可選的處理器之間的通信網絡來實現。 NUMA的物理內存分布在不同節點上，在一個處理器存取遠程節點的數據，比存取同一點的局部數據“路徑”遠一些，時間長一些，所以是非均勻存儲訪問。

目前，NUMA并行機的處理器數目可達到512個，且帶寬可隨處理器數目基本上呈線性擴展。可使單一系統映像的NUMA機足以覆蓋絕大多數的應用。
??? 集群（Cluster）技術是近幾年興起的發展高性能計算機的一項技術。它是一組相互獨立的計算機，利用高速通信網絡組成一個單一的計算機系統，并以單一系統的模式加以管理。其出發點是提供高可靠性、可擴充性和抗災難性。一個集群包含多臺擁有共享數據存儲空間的服務器，各服務器通過內部局域網相互通信。當一臺服務器發生故障時，它所運行的應用程序將由其他服務器自動接管。在大多數模式下，集群中所有的計算機擁有一個共同的名稱，集群內的任一系統上運行的服務都可被所有的網絡客戶使用。采用集群系統通常是為了提高系統的穩定性和網絡中心的數據處理能力及服務能力。

常見集群技術有：服務器鏡像技術、應用程序錯誤接管集群技術、容錯集群技術。鏡像技術是把兩臺（或多臺）服務器中的其中一臺配置成另一臺服務器完全一樣的系統，并時刻監視并從另一服務器上復制更新數據，以確保兩臺服務器系統完全一樣。這樣當正在運行的服務器宕機后鏡像服務器就可以立即接替工作。可以配置單向鏡像，也可配置雙向鏡像（兩臺服務器相互鏡像）。錯誤接管集群技術是將建立在同一個網絡里的兩臺或多臺服務器通過集群技術連接起來，集群節點中的每臺服務器各自運行不同的應用，具有自己的廣播地址，對前端用戶提供服務，同時每臺服務器又監測其他服務器的運行狀態，為指定服務器提供熱備份服務。而容錯集群技術的一個典型的應用即服務器容錯，在容錯方案中，每一個部件都具有冗余設計。容錯集群技術的實現往往需要特殊的軟硬件設計，成本很高，但是容錯系統最大限度地提高了系統的可用性，是財政、金融和安全部門的最佳選擇。

3. 64位處理器技術

64位計算其實并不是現在才有，早在許多年前RISC（精減指令集計算）處理器就已是64位的了，如IBM的POWR系列處理器，SUN的SPARC和UltraSparc系列處理器，HP的PA-RISC和Alpha系列處理器，SGI的MIPS系列處理器等。只是在X86架構中，64位才是近幾年開始的。
??? 目前市場上Intel兼容處理器可以實現64位計算的主要有3種：

u???? Intel?IA64,?基于安騰2處理器

u???? Intel?EM64T,?基于Xeon?DP?“Nocona”和MP處理器

u???? AMD?AMD64，?基于Opteron處理器

64位處理的主要特性

64位處理器是指可以對虛擬地址空間（virtual?address?space)進行64位尋址的處理器。64位處理器可以以64位格式存貯數據，并可以對64位操作數執行數學運算操作。另外，處理器的通用寄存器（GPRs)和運算器(ALUs)也是64位的。雖然IA64，EM64T和AMD64都是64位處理器，但它們不完全兼容。EM64T和AMD64除了很少數指令，如3DNOW以外，可以互相兼容。IA64采用了與其他兩種完全不同的指令集，為Itanium2寫的64位應用程序不能運行在EM64T和AMD64上，反之亦然。?

IA64與AMD64的不同路線

??? 在64位處理器上，AMD采用與Intel安騰（Itanium/Itanium2）處理器IA64截然不同的策略：AMD的Opteron處理器采用一種基于x86指令體系的64位架構，也就是x86-64架構。采用類似于從80286升級到80386的平滑升級方式：一方面可以增加尋址位寬，另一方面又具備向下兼容，這樣可以讓64位處理器運行在32位應用環境下。而IA64則是一種徹底的改版，拋棄了用了幾十年的x86架構。雖然在性能上有較大改觀，但由于向下兼容性能差，所以反而影響了它運行目前仍是主流的32程序運行。正因如此，Intel最后還是學了AMD的路子，重新推出了兼容32位x86架構的EMT64技術，把原來的32位至強改成為32/64位同時支持的64位至強。?

EM64T和AMD64上有3種操作模式

u???? ????32位傳統模式

??? 在此模式，EM64T和AMD64將象其他IA32處理器一樣工作。你可以安裝32位操作系統和32位應用，但是你不能使用一些新的特性，如4G內存以上的尋址或者附加的通用寄存器，32位應用程序依然象在過去的32位處理器上一樣以相同的速度運行。

u???? 兼容模式

兼容模式是介于32位和純64位之間的模式，運行此模式需要安裝64位操作系統和64位驅動，安裝后無論Opteron還是Xeon處理器都可以支持在64位系統上運行32位應用或64位應用。

兼容模式提供了在64位操作系統上運行未被編輯的32位應用程序的能力。32位應用程序仍然只能訪問4G內存，但此限制只在進程級，而不在系統級。

u???? 完全64位模式

AMD對此稱長模式（long?mode)，Intel稱此為IA-32e模式。此模式中，在操作系統和應用程序都是64位是應用此模式；應用程序可以擁有一個多達40位的虛擬內存空間(1TB?可尋址內存)。物理內存的容量取決于服務器上的內存插槽總數和單根內存插槽上支持的最大內存容量。

運行在完全64位模式的應用程序可以訪問全部的物理內存空間（取決于操作系統），可以訪問新增的或擴展的通用寄存器。完全64位模式要求不只操作系統和驅動程序是64位的，應用程序也要是64位的，才能充分發揮64位架構的優勢。

4. 服務器的雙核和多核處理器技術

??? 服務器的雙核和多核處理技術其實也不是現在才有，RISC架構處理器早就有了，這里所指的雙核和多核處理器技術也是特指兼容Intel x86架構的服務器處理器，目前也就是Intel的64位至強和AMD的64位Opteron處理器的雙核和多核技術。

??? 目前雙核技術已非常普遍了，常用的雙核PC機已是主流，如Intel的酷睿2 雙核處理器，AMD 雙核速龍64 處理器 ；筆記本電腦中也基本上是雙核的，如Intel的迅馳雙核移動處理器，AMD 雙核炫龍64處理器。服務器的多核技術Intel走在了前面，AMD目前仍是雙核的Opteron處理器，而Intel目前推出了四核心的Intel至強5300系列處理器。在同等功耗條件下1，較業界領先的5100/7100系列雙核Intel至強處理器性能提升高達 50％，較其它同類產品性能提升高達 150％――以及實現事半功倍的革命性途徑。 ? ????? 未完，轉下篇

總結

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