计算平台产品

文章目录

  • 服务器
    • 什么是服务器
    • 服务器部署架构
    • 服务器分类
    • 服务器关键部件
      • CPU
      • 内存
      • 硬盘
      • RAID
        • RAID的实现方式
          • 硬件方式
          • 软件方式
      • PCIE
      • 网卡
      • 电源模块
      • BIOS
      • BMC和机框
    • 服务器架构发展方向
  • 计算产品软件介绍
    • 系统软件
    • 上层软件

服务器

什么是服务器

一个管理资源并为用户提供服务的计算机软件,通常分为文件服务器,数据库服务器和应用程序服务器。
服务器特点:可靠、可用、可扩展、可管理、易用

服务器部署架构

单机系统-例如工作站

C/S架构,C代表client客户端,S代表server服务端(只需要安装客户端就可以与别人通信,例如QQ)(客户端可以做一部分的数据处理)

B/S架构,B代表浏览器,S代表server服务器(三层的架构。用户通过浏览器发起请求,到应用服务器,应用服务器去DB里面搜数据,然后返回给浏览器。不需要安装客户端)(B/S架构的主要数据处理交给后端应用服务器,服务器压力增加。)

互联网架构—把所有服务器资源(计算存储网络)组成资源池,然后根据上层的需求进行灵活的调度分配使用。

服务器分类

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EPIC—显式并行指令集,该架构由惠普创始,然后与intel一起开发,intel安腾架构(IA-64)用的就是安腾处理器,主要用于企业服务器和高性能运算,不向下兼容32位的。

服务器硬件
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服务器关键部件

CPU

主频:也叫时钟频率,单位为兆赫兹MHz,千兆赫兹GHz,CPU的运行速度
外频:CPU外频决定主板运行速度,
倍频系数:CPU主频和外频之间的比例,所以光主频高没用,外频也会限制处理速度。
总线频率:CPU和内存的交换速度,数据带宽=(总线频率×数据位宽)/8

CPU缓存
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共三级缓存,从L1到L3,容量依次增大,响应速度依次减慢。因为L1和L2是位于Core当中的,L3是共享的,距离regs(寄存器)也远。
(解释一下i-cache是用来缓存指令的,自动的一般不需要动它。d-cache是用来缓存数据的。)
常见的CPU厂商(intel、AMD、IBM、高通、龙芯、华为)

内存

UDIMM—没有Buffer芯片,数据和控制信号直接传到DRAM,
RDIMM—控制信号经过RCD,数据直传(目前是主流,密度高、可靠、价格低)
LRDIMM—数据和控制信号都要经过Buffer(各方面都很好,就是价格贵,适用于大容量场景)
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DRAM芯片-内存芯片
MCH-内存控制中心
Register芯片-寄存器芯片
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内存条上RANK—CPU和内存接口位宽是64bit,单个内存颗粒的位宽有4bit、8bit,所以需要把多个颗粒并联组成一个位宽为64bit的集合才能与CPU互连。64bit集合称为一个rank。

服务器内存插槽配置规则
同一个服务器必须用相同型号的DIMM
CPU1对应的内存槽位上必须至少配置一根内存条
华为服务器内存配置助手:http://support.huawei.com/onlinetoolsweb/smca/

(内存条常见的厂家:金士顿、三星、海力士、美光)

硬盘

按存储介质分类:HDD、SSD、SSHD
HDD:传统硬盘。
SSD:由多个闪存芯片加主控以及缓存组成的阵列式存储,属于以固态电子存储芯片阵列制成的硬盘。
SSHD:机械硬盘与固态硬盘的结合体,采用容量较小的闪存颗粒用来存储常用常用文件。

硬盘接口:SATA,SAS,PCIe

SAS/SATA/PCIe 接口最大传输速率关系:
SAS 1.0为3 Gb/s,SAS 2.0为6 Gb/s,SAS 3.0为12 Gb/s;
SATA 1.0为1.5 Gb/s,SATA 2.0为3 Gb/s,SATA 3.0为6 Gb/s;
PCIe 1.0为2.5GT/s,PCIe2.0为 5GT/s,PCIe 3.0为 8GT/s。
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M2.0接口是一种新的主机接口方案

硬盘的一些指标
硬盘容量
转速 --(机械硬盘指标)
平均访问时间=平均寻道时间+平均等待时间
*数据传输率:硬盘读写数据的速度(包括内部传输率和外部传输率)
*IOPS-每秒的读写次数,用来衡量磁盘性能的重要指标
(常见的硬盘厂家:希捷、东芝、日立、三星、金士顿、西部数据等等)

RAID

磁盘阵列技术
RAID0、RAID1、RAID5、RAID10

RAID的实现方式

硬件方式

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内置插卡式–在里面插RAID卡
外置独立式磁盘阵列–加独立的磁盘阵列,用SCSI线连接

软件方式

软件RAID指包含在操作系统中,RAID功能完全用软件方式由系统的核心磁盘代码来实现
同时也占用CPU性能
(当操作系统奔溃了,那你原来的数据是读不出来的。因为元数据没了)
成本低、配置灵活

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RAID卡通过iBBU和超级电容来保障突然断电的情况下,数据不会丢失

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一个是硬盘直连,一个是通过扩展芯片进行连接

(RAID卡厂家有哪些:LSI(后来被avago收购,然后avago跟高通合并了))

PCIE

总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线
(它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道,主机的各个部件通过总线相连接,外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接,从而形成了计算机硬件系统)
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PCIe有五个版本
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从2003年的PCIe 1.0到2019年PCIe 5.0,架构速率成倍提升

网卡

网卡主要工作在物理层数据链路层,进行数据包的封装解封装。
发展目标—带宽越宽、时延越低
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集成网卡,指集成在主板上的网卡
PCIe标卡网卡接在标准的PCIe接口上
灵活插卡,华为自研网卡,只能用于华为机架服务器
Mezz卡用在刀片服务器上,只能用于华为E9000刀片服务器

服务器网卡:
NIC–特指以太网卡,支持TCP/IP协议,应用于以太网络中
CNA–融合网卡,本质上是以太网卡,但支持FCoE功能
HBA–特指FC网卡,支持FC协议,连接存储或光纤交换机
HCA–特指Infiniband网卡,即IB卡,应用于高带宽、低时延的高性能计算项目中

电源模块

服务器电源标准有两类
ATX标准–用于低端服务器或工作站
SSI标准–是IA服务器的电源规范

电源冗余
1+1, 此时每个模块承担50%的输出功率,当一个模块拔出时,另一个模块承担100%输出功率。
2+1, 有三个模块,每个模块承担输出功率的1/3,当拔出一个模块,其余两个模块各承担50%的输出功率。

什么是热插拔?
允许用户在不关闭系统,不切断电源的情况下取出和更换损坏的硬盘、电源或板卡等部件,从而提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性。
(常见的热插拔设备:硬盘,电源,PCI设备,风扇等。)

BIOS

基本输入输出系统(蓝底白字的界面)
被固化到电脑中,为电脑提供最低级最直接的硬件控制的程序,它是连通软件程序和硬件设备之间的枢纽。

涉及到的两个重要概念:CMOS和RTC
CMOS,保存BIOS参数的存储器件
RTC,实时时钟,由电池供电,保证系统下电后仍能计时,以便操作系统重启后时间连续。

UEFI是一种个人电脑系统规格,用来定义操作系统与系统固件之间的软件界面(类似图形化界面,作为BIOS的替代方案),支持可扩展固件接口负责加电自检、联系操作系统以及提供连接操作系统与硬件接口。(有点像小型windows系统)
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批量安装:可以连接到交换机,交换机再连接到其他设备,通过网络引导的方式完成批量安装
更快开机:传统开机每次读取64kb,它可以每次读取1MB。所以更快。

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BMC和机框

BMC
底板管理控制器,是主板上的微控制器,在服务器上比较常见。
通常用于远程管理服务器使用,具有独立的IP,用户可以通过浏览器访问IP

iBMC
(基于华为1712芯片自研)
界面可以查看固件信息,通过虚拟控制台可以登录服务器安装操作系统等操作。

IPMI
智能平台管理接口
用户可以利用IPMI监视服务器的物理健康特征(如温度、电压、风扇工作状态、电源状态等。)
IPMI不依赖操作系统、BIOS或服务器的处理器,只要由BMC和IPMI固件就可以工作。

服务器架构发展方向

Scale Up—向上提升服务器的性能。高性能服务器

Scale Out— 向外扩展数量,依次提升整体性能

Converged—融合架构,计算、存储、网络、管理放到一个箱子中,对应华为Fusion Cube 超融合一体机,打包对外出售。

SSD应用加速—通过SSD硬盘进行应用加速,(华为有SSD控制芯片)

计算产品软件介绍

系统软件

服务器操作系统有:Windows Server系统、Unix系统、Linux系统
Windows server 的稳定性不是很好
Linux的稳定性很好(业界号称不死族)

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开源云平台Openstack

由很多模块组成
计算:nova,网络:neutron,存储:cinder ……

例如当你需要一个服务器的时候,你不需要担心底层硬件的问题,由Openstack中的各个组件互相调度来完成服务器的创建。

Openstack特点:开放(开源)、可扩展(由多个相互独立的项目组成)、灵活(大量使用插件化方式进行架构设计与实现)

K8s,容器管理平台,Google的。

服务器虚拟化
将服务器物理资源抽象成逻辑资源,让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器
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UVP是华为自己的虚拟化

上层软件

数据库
是存放数据的仓库
(了解一下,常见的由SQL server、MySQL、ORACLE等等)

中间件
中间件主要是为上层应用软件提供运行和开发环境,提供预制可复用的业务功能模块、API接口等。(中间件有Java、WebLogic、Tomcat等)

业务软件
业务应用软件通常是基于数据库、中间件等基础架构平台之上。
(常见的ERP-企业资源管理,E-mail-邮件系统,PeopleSoft-人力资源管理系统,Logic App-逻辑应用程序。)

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