计算机硬件

计算机按规模分

• 巨型计算机,应用于国防尖端技术和现代科学计算中.
• 大型计算机,具有较高的运算速度,每秒可执行几千万条指令.而且有较大的存储空间,往往用于科学计算,数据处理或作为网络服务器使用.
• 小型计算机,规模较小,结构简单,运行环境要求较低,一般应用于工业自动,测量仪器,医疗设备中设备中的数据采集等方面.
• 微型计算机,中央处理器CPU采用微处理器芯片,体积小巧轻便,广泛用于商业,服务业,工厂的自动控制,办公自动化及大众化的信息处理.

服务器的分类

• 服务器Server是计算机中的一种"角色",是网络中为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机.
• 在网络操作系统的控制下,将与其相连的硬盘,磁带,打印机及昂贵的专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享,也能为网络用户提供集中计算,信息发布及数据管理等服务.
• 按应用功能来区分:
  • Web服务器,数据库服务器,文件服务器,中间件应用服务器,日志服务器,监控服务器,程序版本控制服务器,虚拟机服务器,邮件服务器,打印服务器,域控制服务器,多媒体服务器,通讯服务器,ERP服务器等.
• 按外形区分:
  • 塔式服务器,机架式服务器,刀片式服务器.
    
    

服务器配置示例

No.	指标	要求
1	Intel处理器	标配2个Intel6核XeonE7-4809v2处理器(1.9GHz,12M缓存,6.4GT/s
2	处理器的数量	2/2
3	配置/内存(最多)	32GB(4x8GB)1600MHzDDR3内存
4	硬盘	IBM 1TB 7.2K 6Gbps SAS 2.5" SFF Slim-HS HDD
5	RAID卡	标配M5210支持RAID0,1,10可选缓存或Flash保护
6	网络	4口千兆以太网卡
7	光驱	DVD-ROM
8	整机保修时间	原厂3年7*24(4小时之内携带备件现场服务)
9	电源	标配2个900W热插拔电源(带2根PDU电源线)
10	服务器外观样式	4U机架式(含上机架导轨)

CPU

• CPU是Central Processing Unit的缩写,即中央处理器.由控制器和运算器构成,是整个计算机系统中最重要的部分.
• 如Intel的Xeon至强Itanium安腾,AMD的Althlon MP和IBM的Power等.
• 主频:主频是CPU的时钟频率(CPU Clock Speed),是CPU运算时的工作的频道(1秒内发生的同步脉冲数)的简称,单位是Hz,一般来说,主频越高,CPU的速度越快.
• 外频:系统总线的工作频率,CPU与外部(主板芯片组)交换数据,指令的工作时间频率.
• 倍频:倍频是指CPU外频与主频相差的倍数.
• 主频=外频x倍频.
• 高速缓存(cache):高速交换的存储器.CPU缓存分一级,二级,三级缓存,即L1,L2,L3.越小速度越快,容量越小,主板速度慢,CPU速度快,将经常或刚访问的数据放在缓存中.
• 内存总线速度(Memory-Bus Speed):一般等同于CPU的外频,指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的通信速度.
• 地址总线宽度:决定了CPU可以访问的物理地址空间. 32位或64位,是指总线宽度.2的32次方就是上限4G的内存.
• x86 X64(CISC) ARM(Acorn RISC Machine) m68000,m68k(moto) Power(IBM) Powerpc(apple,ibm,moto) Ultrasparc(Sun) Alpha(HP) 安腾(compaq).
• 按CPU体系架构来区分,服务器主要分成两类:
  • 非x86服务器:使用RISC(精简指令集)或EPIC(并行指令代码)处理器,并且主要采用UNIX的其它专用操作系统的服务器,指令系统相对比较简单.价格昂贵,体系封闭,但稳定性好,性能强,主要就用在金融,电信,等大型企业的核心系统.
  • x86服务器:又称CISC(复杂指令集)架构服务器,即通常所讲的PC服务器,它是基于PC机体系架构,使用Intel或其它兼容x86指令集的处理器芯片的服务器.价格相对便宜,兼容性好,稳定性较差,安全性不算太高.

主板

• 主板mainboard,系统板systemboard或母板motherboard,安装在机箱内,计算机最基本的重要部件之一.
• 上面安装了组成计算机的主要电路系统,BIOS芯片,I/O控制芯片,键盘和面板控制开关接口,指示灯插接件,扩充插槽,主板及插卡的直流电源供应接插件等.
  
  

内存

• 内存是介于CPU和外部存储之间,是CPU对外存储中程序与数据进行高速运算时存放程序指令,数据和中间结果的临时场所.
• 计算中所有程序的运行都是在内存中进行的.因为内存对计算机的影响非常大.
• 内存是CPU能直接寻址的存储空间,由半导体元件组成,特别是存取速度快,掉电数据丢失.
• 相对的是外存,硬盘,U盘,光盘,软盘等.外存的速度慢,但掉电数据不丢失.
  
  
• 内存带宽:
  • 是指内存与北桥芯片之间的数据传输率.
  • 单通道内存节制器一般是64-bit的,8位二进制位=1byte字节,换算成字节是64/8=8,再乘以内存的运行频率.如果是DDR内存再乘以2.
• 计算公式为:内存带宽=内存总线频率x数据总线位数/8,以下示例:DR内存带宽计算.
  • DDR2 667,运行频率为333MHz,带宽=333x2x64/8=5400MB/s=5.4GB/s
  • DDR2 800,运行频率为400MHz,带宽=400x2x64/8=6400MB/s=6.4GB/s
• 服务器内存特有的在线备用内存,内存镜像等.

硬盘

• 机械硬盘结构:
  • 存储介质(Media)=>盘片:基板是金属或玻璃材质,表面光滑平整.
  • 读写头(Read Write Head)=>磁头,将存储在盘片上的磁信息转化为电信号向外传输.
  • 马达(Spindle Motor & Voice Coil Motor),马达上装有一至多个盘片,以7200,10000,15000rpm等定速旋转.平衡且不能抖动,质量严谨,不产生高温及噪音.
    
    
• 硬盘容量为MB,GB,TB等
• 传输速率(Date Transfer Rate).硬盘的读写速度.单位MB/S.通常跟转速有关.
• 硬盘缓存的目的是为了解决系统前后级读写速度不匹配的问题,以提高硬盘的读写速度.
• 硬盘接口类型:
  • IDE接口,硬盘接口规范,采用ATA技术规范.
  • SCSI接口,应该于小型机上的高速数据传输技术.
  • SATA接口,Serial ATA,提高传输速率,支持热插拔.(家用电脑)
  • SAS接口,Serial Attached SCSI,兼容SATA(服务器)
  • 目前主流的硬盘接口为SATA和SAS接口.
• SSD硬盘:
  • SSD(Solid State Disk)泛指使用NAND Flash组成的固态硬盘.没有机械结构,以区块写入和抹除的方式作读写的功能.速度快,防震性高,发热低,耐低温,电耗低,无噪音,出现故障的机率也小,价格偏高,容量小.
• 目前的计算机系统中.硬盘的读写速度是影响系统性能进一步提高的瓶颈.

Raid卡

• 用来实现RAID的建立和重建,检测和修复多位错误,错误磁盘自动检测等功能.RAID芯片使CPU的资源得以释放.
• 把若干硬盘驱动器按照一定要求组成一个整体,由阵列控制器管理的系统.
• 用来提高磁盘子系统的性能及可靠性.
• 具有阵列卡缓存和电池保护.

存储网络

• DAS=>直接连接存储(Direct Attached Storage)

• NAS=>网络连接存储(Network Attached Storage)

• SAN=>存储区域网络(Storage Area Networks)

  • iSCSI网络实现SAN
  • 由iSCSI服务器提供磁盘空间
  • 本地安装iSCSI客户端

  	DAS	NAS	SAN
  传输类型	SCSI,FC	IP	IP.FC.SAS
  数据类型	数据块	文件	数据块
  典型应用	任何	文件服务器	数据库应用,数据集中
  优点	磁盘与服务器一体	不占用应用服务器资源扩展较容易	高扩展性,易管理
  	便于统一管理	广泛支持操作系统,即插即用,安装方便	高可用性
  缺点	连接距离短,数据分散,共享困难	不适合存储量大的块级应用	比NAS成本高
  	存储空间利用率不高,扩展有限	数据备份及恢复占用网络资源	安装及升级比复杂