服务器基础知识全解析

发表时间: 2024-03-14 14:29

什么是服务器?

服务器是计算机的一种,它比普通计算机运行更快、负载更高、价格更贵。 服务器在网络中为其它 客户机 (如PC机、 智能手机 、ATM等终端甚至是火车系统等大型设备)提供计算或者 应用服务 。 服务器具有高速的 CPU 运算能力 、长时间的可靠运行、强大的I/O 外部数据 吞吐能力以及更好的扩展性。


服务器的不同分类:

按产品形态

塔式服务器(Tower Server):这些服务器的外形类似普通计算机的立式或卧式机箱。它们适用于企业官网、多媒体应用、医疗成像等场景。


机架式服务器(Rack Server):这些服务器设计为19英寸宽,高度以“U”计算,通常有1U、2U、4U和8U等规格。机架式服务器主要用于云计算、软件定义存储、超融合架构等场景。


刀片式服务器(Blade Server):刀片服务器在一个机箱内插入多个“刀片”,每个“刀片”实际上是一块服务器主板。它们适用于超算中心、云计算平台等场景。


按指令集架构

CISC架构服务器(Complex Instruction Set Computing):采用x86指令集的处理器,如Intel、AMD等,是目前主流的服务器架构。

RISC架构服务器(Reduced Instruction Set Computing):基于RISC处理器,如IBM的Power和PowerPC、SUN的SPARC等。

EPIC架构服务器(Explicitly Parallel Instruction Computing):例如Intel的安腾处理器。


按用途

通用型服务器:用于存储、管理文件,运行特定应用程序等。

专用型服务器:专注于特定任务,如数据库、Web服务器、邮件服务器等。


常见的1U、2U、4U是什么意思?

  • 1U:1U表示一个“单元”,其高度为1.75英寸(约4.445厘米)
  • 2U:2U表示两个“单元”,其高度为2U x 1.75英寸 = 3.5英寸(约8.89厘米)
  • 4U:4U表示四个“单元”,其高度为4U x 1.75英寸 = 7英寸(约17.78厘米)

这些“U”单位通常用于描述机架式服务器、网络交换机、存储设备等在机架中的安装高度。通过这些单位,用户可以了解设备在机架中所占用的空间,以便进行合理的部署和管理。


服务器组成:

处理器(CPU):处理器是服务器的核心组件,负责执行计算任务和处理数据。

核心数:CPU的核心数指的是CPU内部的物理核心数量,每个核心可以独立执行指令。多核CPU可以同时处理多个任务,提高系统的并发处理能力。

主频:CPU的主频指的是CPU的时钟频率,通常以GHz(千兆赫兹)为单位。主频越高,CPU的运算速度越快。

缓存:CPU的缓存包括三级缓存(L3 Cache)、二级缓存(L2 Cache)和一级缓存(L1 Cache),用于临时存储数据和指令,加速数据访问和处理。

制造工艺:CPU的制造工艺指的是CPU芯片的制造工艺技术,如14纳米、10纳米、7纳米等。制造工艺越先进,CPU的能效比和性能通常越好。

功耗:CPU的功耗指的是CPU在工作时消耗的电能,通常以瓦特(W)为单位。低功耗CPU可以降低系统的能耗和发热。

指令集:CPU的指令集指的是CPU支持的指令集架构,如x86、x86-64、ARM等。不同的指令集对软件兼容性和性能有影响。

超线程:部分CPU支持超线程技术,可以模拟额外的逻辑核心,提高多线程应用程序的性能。

集成显卡:部分CPU内置集成显卡,可以直接处理图形计算任务,减少对独立显卡的依赖。


内存(RAM):内存用于临时存储数据和程序,以便处理器快速访问。

内存条(RAM)的指标通常包括容量、类型、频率、时序等,以下是一些常见的内存条指标及其含义:

容量:内存条的容量指的是内存条可以存储的数据量,通常以GB(Gigabytes)为单位。常见的内存条容量包括2GB、4GB、8GB、16GB等。

类型:内存条的类型指的是内存模块的标准和规范,常见的内存类型包括DDR3、DDR4、DDR5等。

频率:内存条的频率指的是内存模块的工作频率,通常以MHz(兆赫兹)为单位,800/ 1066/ 1333/ 1600MHz。频率越高,内存模块的数据传输速度越快。

时序:内存条的时序指的是内存模块的延迟时间,通常以一组数字表示,如CL14-14-14-34。这些数字代表了内存模块在处理不同类型数据时的延迟时间。

通道数:内存条的通道数指的是内存模块与内存控制器之间的通信通道数量。双通道和四通道内存模块可以提供更高的内存带宽。

电压:内存条的电压指的是内存模块的工作电压,通常为1.2V或1.35V。低电压内存模块可以降低功耗和发热。

ECC(Error-Correcting Code):ECC内存条具有纠错码功能,可以检测和纠正内存中的错误,提高数据的可靠性和稳定性。


硬盘/固态硬盘(HDD/SSD):硬盘或固态硬盘用于存储操作系统、应用程序、数据等信息。

容量:硬盘的容量指的是硬盘可以存储的数据量,通常以GB(Gigabytes)或TB(Terabytes)为单位。

接口:硬盘的接口指的是硬盘与主板或控制器之间的连接接口,常见的接口包括SATA、SAS、PCIe等。

转速:HDD硬盘的转速指的是硬盘盘片旋转的速度,通常以每分钟转数(RPM,Revolutions Per Minute)表示。

缓存:硬盘的缓存指的是硬盘内置的缓存存储器,用于临时存储数据和提高数据访问速度,常见的硬盘缓存容量包括8MB、16MB、32MB等。

寿命:固态硬盘的寿命通常以TBW(Total Bytes Written)或DWPD(Drive Writes Per Day)来表示,表示固态硬盘可以写入的总字节数或每天写入的数据量。

读写速度:硬盘的读写速度指的是硬盘的数据传输速度,包括顺序读写速度和随机读写速度。

接口速度:硬盘的接口速度指的是硬盘与主板或控制器之间的数据传输速率,如SATA III的最大传输速率为6 Gbps。

固态硬盘

机械硬盘


主板:主板是服务器的核心电路板,连接各种硬件组件,如处理器、内存、扩展卡等。


电源:电源供应器为服务器提供电力,确保服务器正常运行。



网卡:网络接口卡用于连接服务器与网络,实现数据通信和远程访问。


扩展卡:扩展卡用于扩展服务器的功能和性能,如GPU、RAID卡等。


散热:散热系统用于散热处理器和其他硬件组件产生的热量,确保服务器保持正常工作温度。


BMC:BMC(Baseboard Management Controller)基板管理控制器。BMC是一种独立的处理器和电路板,用于监控、管理和控制服务器的硬件和系统功能,提供远程管理和监控能力。



服务器中的固件

BIOS(Basic Input/Output System) /UEFI(Unified Extensible Firmware Interface)是服务器上电后最先运行的软件。它包括基本输入输出控制程序、上电自检程序、系统启动自举程序、系统设置信息。BIOS是服务器硬件和OS之间的抽象层,用来设置硬件,为OS运行做准备


BMC (baseboard management controller) 用于监控、管理和控制服务器的硬件和系统功能,提供远程管理和监控能力


OS(Operating system)负责管理和控制计算机硬件资源,并为用户和应用程序提供接口和服务。操作系统扮演着连接硬件和软件之间的桥梁,提供了一个运行程序和管理资源的环境


服务器和PC的区别?

服务器和PC在设计和用途上有一些明显的区别,以下是它们之间的主要区别:

用途

服务器是专门设计用于提供服务、存储数据、处理请求等的计算机系统。它们通常用于支持网络服务、应用程序、数据库等,以满足大规模数据处理和访问需求。

PC用于日常办公、娱乐、学习等个人需求,它们通常用于运行办公软件、浏览网页、游戏

硬件配置

服务器:服务器通常配备更强大的Server级处理器、大容量的内存、高速的存储设备和网络接口,以支持大规模数据处理和高并发访问。

PC:PC级处理器、内存和存储设备。

稳定性和可靠性

服务器:服务器通常设计为24/7持续运行,具有更高的稳定性和可靠性要求,有RAS机制、电源备份、数据备份RAID等等机制。

PC:不需要长时间持续运行,稳定性和可靠性要求相对较低。

操作系统

服务器:专业的服务器操作系统,如Windows Server、Centos

PC:桌面操作系统,如Windows、macOS、Ubuntu