服务器类型的架构

服务器类型的架构,第1张

服务器的处理器架构(也就是服务器CPU所采用的指令系统)划分把服务器分为CISC架构服务器、RISC架构服务器和VLIW架构服务器三种。 CISC的英文全称为“Complex Instruction Set Computer”,即“复杂指令系统计算机”,从计算机诞生以来,人们一直沿用CISC指令集方式。早期的桌面软件是按CISC设计的,所以,微处理器(CPU)厂商一直在走CISC的发展道路,包括Intel、AMD,还有其他一些已经更名的厂商,如TI(德州仪器)、Cyrix以及VIA(威盛)等。在CISC微处理器中,程序的各条指令是按顺序串行执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单,但计算机各部分的利用率不高,执行速度慢。CISC架构的服务器主要以IA-32架构(Intel Architecture,英特尔架构)为主,而且多数为中低档服务器所采用。

如果企业的应用都是基于NT平台的应用,那么服务器的选择基本上就定位于IA架构(CISC架构)的服务器。如果企业的应用主要是基于Linux操作系统,那么服务器的选择也是基于IA结构的服务器。如果应用必须是基于Solaris的,那么服务器只能选择SUN服务器。如果应用基于AIX(IBM的Unix操作系统)的,那么只能选择IBM Unix服务器(RISC架构服务器)。 台式服务器也称为“塔式服务器”。有的台式服务器采用大小与普通立式计算机大致相当的机箱,有的采用大容量的机箱,像个硕大的柜子。低档服务器由于功能较弱,整个服务器的内部结构比较简单,所以机箱不大,都采用台式机箱结构。这里所介绍的台式不是平时普通计算机中的台式,立式机箱也属于台式机范围,这类服务器在整个服务器市场中占有相当大的份额。

优点:塔式服务器它的外形以及结构都跟我们平时使用的立式PC差不多,由于服务器的主板扩展性较强、插槽也多出一堆,所以个头比普通主板大一些,因此塔式服务器的主机机箱也比标准的ATX机箱要大,一般都会预留足够的内部空间以便日后进行硬盘和电源的冗余扩展。

由于塔式服务器的机箱比较大,服务器的配置也可以很高,冗余扩展更可以很齐备,所以它的应用范围非常广,应该说目前使用率最高的一种服务器就是塔式服务器。

缺点:目前常见的入门级和工作组级服务器基本上都采用这一服务器结构类型,不过由于只有一台主机,即使进行升级扩张也有个限度,所以在一些应用需求较高的企业中,单机服务器就无法满足要求了,需要多机协同工作,而塔式服务器个头太大,独立性太强,协同工作在空间占用和系统管理上都不方便,这也是塔式服务器的局限性。不过,总的来说,这类服务器的功能、性能基本上能满足大部分企业用户的要求,其成本通常也比较低,因此这类服务器还是拥有非常广泛的应用支持。 机架式服务器的外形看来不像计算机,而像交换机,有1U(1U=1.75英寸)、2U、4U等规格。机架式服务器安装在标准的19英寸机柜里面。这种结构的多为功能型服务器。

优点:作为为互联网设计的服务器模式,机架服务器是一种外观按照统一标准设计的服务器,配合机柜统一使用。可以说机架式是一种优化结构的塔式服务器,它的设计宗旨主要是为了尽可能减少服务器空间的占用,而减少空间的直接好处就是在机房托管的时候价格会便宜很多。

很多专业网络设备都是采用机架式的结构(多为扁平式,就像个抽屉),如交换机、路由器、硬件防火墙这些。机架服务器的宽度为19英寸,高度以U为单位(1U=1.75英寸=44.45毫米),通常有1U,2U,3U,4U,5U,7U)几种标准的服务器。机柜的尺寸也是采用通用的工业标准,通常从22U到42U不等;机柜内按U的高度有可拆卸的滑动拖架,用户可以根据自己服务器的标高灵活调节高度,以存放服务器、集线器、磁盘阵列柜等网络设备。服务器摆放好后,它的所有I/O线全部从机柜的后方引出(机架服务器的所有接口也在后方),统一安置在机柜的线槽中,一般贴有标号,便于管理。

缺点:机架式服务器因为空间比塔式服务器大大缩小,所以这类服务器在扩展性和散热问题上受到一定的限制,配件也要经过一定的筛选,一般都无法实现太完整的设备扩张,所以单机性能就比较有限,应用范围也比较有限,只能专注于某一方面的应用,如远程存储和Web服务的提供等 在一些高档企业服务器中由于内部结构复杂,内部设备较多,有的还具有许多不同的设备单元或几个服务器都放在一个机柜中,这种服务器就是机柜式服务器。

对于证券、银行、邮电等重要企业,则应采用具有完备的故障自修复能力的系统,关键部件应采用冗余措施,对于关键业务使用的服务器也可以采用双机热备份高可用系统或者是高性能计算机,这样的系统可用性就可以得到很好的保证。 刀片式服务器是一种HAHD(High Availability High Density,高可用高密度)的低成本服务器平台,是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的,其中每一块“刀片”实际上就是一块系统母板,类似于一个个独立的服务器。在这种模式下,每一个母板运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。不过可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下,所有的母板可以连接起来提供高速的网络环境,可以共享资源,为相同的用户群服务。当前市场上的刀片式服务器有两大类:一类主要为电信行业设计,接口标准和尺寸规格符合PICMG(PCI Industrial Computer Manufacturer's Group)1.x或2.x,未来还将推出符合PICMG 3.x 的产品,采用相同标准的不同厂商的刀片和机柜在理论上可以互相兼容;另一类为通用计算设计,接口上可能采用了上述标准或厂商标准,但 尺寸规格是厂商自定,注重性能价格比,属于这一类的产品居多。刀片式服务器目前最适合群集计算和IxP提供互联网服务。

优点:刀片服务器适用于数码媒体、医学、航天、军事、通讯等多种领域。其中每一块“刀片”实际上就是一块系统主板。它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统,如Windows NT/2000、Linux、Solaris等等,类似于一个个独立的服务器。

在这种模式下,每一个主板运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。不过可以用系统软件将这些主板集合成一个集群服务器。在集群模式下,所有的主板可以连接起来提供高速的网络环境,可以共享资源,为相同的用户群服务。在集群中插入新的“刀片”,就可以提高整体性能。而由于每块“刀片”都是热插拔的,所以,系统可以轻松地进行替换,并且将维护时间减少到最小。值得一提的是,系统配置可以通过一套智能KVM和9个或10个带硬盘的CPU板来实现。CPU可以配置成为不同的子系统。一个机架中的服务器可以通过新型的智能KVM转换板共享一套光驱、软驱、键盘、显示器和鼠标,以访问多台服务器,从而便于进行升级、维护和访问服务器上的文件。

刀片式服务器与塔式和机架式服务器的区别为:用途不同、放置不同、扩展性不同。

一、用途不同

1、刀片式服务器:刀片式服务器应用于大型的数据中心或者需要大规模计算的领域。

2、塔式服务器:塔式服务器适合常见的入门级和工作组级服务器应用,性能能满足大部分中小企业用户的要求。

3、机架式服务器:机架式服务器多用于服务器数量较多的大型企业使用。

二、放置不同

1、刀片式服务器:刀片式服务器可以一片一片的叠放在机柜上。

2、塔式服务器:塔式服务器的主机机箱比较大,单独放置。

3、机架式服务器:机架式服务器可以一台一台的放到固定机架上。

三、扩展性不同

1、刀片式服务器:刀片式服务器比机架式服务器更节省空间,扩展性较差。

2、塔式服务器:塔式服务器的主板扩展性较强,机箱内部往往会预留很多空间,以便进行硬盘,电源等的冗余扩展。

3、机架式服务器:机架式服务器由于内部空间限制,扩展性较受限制。

BTX,就是Balanced Technology Extended的简称。是Intel定义并引导的桌面计算平台新规范。BTX架构,可支持下一代电脑系统设计的新外形,使行业能够在散热管理、系统尺寸和形状,以及噪音方面实现最佳平衡。

BTX架构特点:支持Low-profile,也即窄板设计,系统结构将更加紧凑;针对散热和气流的运动,对主板的线路布局进行了优化设计;主板的安装将更加简便,机械性能也将经过最优化设计。基本上,BTX架构分为三种,分别是标准BTX、Micro BTX和Pico BTX。

从尺寸上来看全系列的BTX平台主板都没有比ATX主板小,所以BTX的发展并不为更小的桌上型计算机,但较具弹性的电路布线及模块化的组件区域,才是BTX的重点所在。BTX机箱相比ATX机箱最明显的区别,就在于把以往只在左侧开启的侧面板,改到了右边。而其他I/O接口,也都相应的改到了相反的位置。

BTX机箱内部则和ATX有着较大的区别,BTX机箱最让人关注的设计重点就在于对散热方面的改进,CPU、图形卡和内存的位置相比ATX架构都完全不同,CPU的位置完全被移到了机箱的前板,而不是原先的后部位置,这是为了更有效的利用散热设备,提升对机箱内各个设备的散热效能。为此,BTX架构的设备将会以线性进行配置,并在设计上以降低散热气流的阻抗因素为主;通过从机箱前部向后吸入冷却气流,并顺沿内部线性配置的设备,最后在机箱背部流出。这样设计不仅更利于提高内部的散热效能,而且也可以因此而降低散热设备的风扇转速,保证机箱内部的低噪音环境。

除了位置变换之外,在主板的安装上,BTX规范也进行了重新规范,其中最重要的是BTX拥有可选的SRM(Support and Retention Module)支撑保护模块,它是机箱底部和主板之间的一个缓冲区,通常使用强度很高的低炭钢材来制造,能够抵抗较强的外来力而不易弯曲,因此可有效防止主板的变形。

另外,机箱还有超薄、半高、3/4高、全高和立式、卧式机箱之分。3/4高和全高机箱拥有三个或者三个以上的5.25英寸驱动器安装槽和二个3.5寸软驱槽。超薄机箱主要是一些AT机箱,只有一个3.5寸软驱槽和2个5.25寸驱动器槽。半高机箱主要是Micro ATX和Micro BTX机箱,它有2-3个5.25寸驱动器槽。在选择时最好以标准立式ATX和BTX机箱为准,因为它空间大,安装槽多,扩展性好,通风条件也不错,完全能适应大多数用户的需要。

BTX标准中电源的工作原理和性质与ATX完全相同,具体的指标也大同小异,同样能够实现软开机、睡眠与唤醒、遥控开关机等功能,针对CPU大功率化的趋势同样加入了ATX12V中的P4四针专用插头,但BTX标准对电源与主板的连接器加入了新规定,建议采用原来服务器电源中才使用的24针连接器,与目前ATX电源的20针连接器相比又增加了4根针脚(分别为+3.3V、+5V、+12V和地线)以增加插头带动负载的能力,减少大电流通过接头时接触电阻导致的电压损耗,所以目前的ATX电源还需要进行插头转换后才能在BTX主板上使用,不过预计早期生产BTX主板的厂家会考虑到ATX电源的兼容性问题而继续在主板上保留20针的连接器。

BTX电源一般都会考虑到兼容ATX主板。


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