服務(wù)器硬件基礎(chǔ)知識(shí)

　　服務(wù)器概述

　　一、服務(wù)器的基本概念

　　服務(wù)器是計(jì)算機(jī)的一種，是網(wǎng)絡(luò)中為客戶端計(jì)算機(jī)提供各種服務(wù)的高性能的計(jì)算機(jī)；

　　服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的控制下，將與其相連的硬盤(pán)、磁帶、打印機(jī)及昂貴的專用通訊設(shè)備提供給網(wǎng)絡(luò)上的客戶站點(diǎn)共享，也能為網(wǎng)絡(luò)用戶提供集中計(jì)算、信息發(fā)布及數(shù)據(jù)管理等服務(wù)。

　　服務(wù)器英文名稱為Server。

　　２、服務(wù)器按處理器架構(gòu)分類

　　X86架構(gòu)服務(wù)器

　　RISC架構(gòu)服務(wù)器

　　EPIC架構(gòu)服務(wù)器（IA-64）

　　1）X86架構(gòu)服務(wù)器

　　IA－32、x86－32、x86－64都屬于x86，即英特爾的32位x86架構(gòu)，x86－64是AMD在其最新的Athlon 64處理器系列中采用的新架構(gòu)，但這一處理器基礎(chǔ)架構(gòu)還是IA－32（因英特爾的x86架構(gòu)并未申請(qǐng)專利保護(hù)，所以絕大多數(shù)處理器廠商為了保持與Intel的主流處理器兼容，都不得不采用這一x86架構(gòu)），只是在此架構(gòu)基礎(chǔ)之上作了一些擴(kuò)展，以支持64位程序的應(yīng)用，進(jìn)一步提高處理器的運(yùn)算性能。

　　2）RISC架構(gòu)服務(wù)器

　　RISC的英文全稱為“Reduced Instruction Set Computing”，中文即“精簡(jiǎn)指令集”，它的指令系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，它只要求硬件執(zhí)行很有限且最常用的那部分執(zhí)令，大部分復(fù)雜的操作則使用成熟的編譯技術(shù)，由簡(jiǎn)單指令合成。目前在中高檔服務(wù)器中普遍采用這一指令系統(tǒng)的CPU，特別是高檔服務(wù)器全都采用RISC指令系統(tǒng)的CPU，并且此類服務(wù)器都采用UNIX操作系統(tǒng)。 在中高檔服務(wù)器中采用RISC指令的CPU主要有Compaq（康柏，即新惠普）公司的Alpha、HP公司的PA-RISC、IBM公司的Power PC、SGI公司的MIPS和SUN公司的Sparc。

　　3）IA-64

　　EPIC（Explicitly Parallel InstructionComputers，精確并行指令計(jì)算機(jī)）。Intel采用EPIC技術(shù)的服務(wù)器CPU是安騰Itanium。它是64位處理器，也是IA－64系列中的第一款。在Intel采用了X86指令集之后，它又轉(zhuǎn)而尋求更先進(jìn)的64-bit微處理器，Intel這樣做的原因是，它們想擺脫容量巨大的x86架構(gòu),從而引入精力充沛而又功能強(qiáng)大的指令集，于是采用EPIC指令集的IA-64架構(gòu)便誕生了。IA-64在很多方面來(lái)說(shuō)，都比x86有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。突破了傳統(tǒng)IA32架構(gòu)的許多限制，在數(shù)據(jù)的處理能力，系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性、可用性、可觀理性等方面獲得了突破性的提高。IA-64微處理器最大的缺陷是它們?nèi)狈εcx86的兼容。

　?。场⒎?wù)器按功能應(yīng)用分類

　　域控制服務(wù)器（Domain Server）

　　文件服務(wù)器（File Server）

　　打印服務(wù)器（Print Server）

　　數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器（Database Server）

　　郵件服務(wù)器（E-mail Server）

　　Web服務(wù)器（Web Server）多媒體服務(wù)器（MultimediaServer）

　　通訊服務(wù)器（Communication Server）

　　終端服務(wù)器（Terminal Server）

　　基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)器（Infrastructure Server）

　　虛擬化服務(wù)器（Virtualization Server）

　　目前的技術(shù)來(lái)說(shuō)，這些功能劃分為邏輯形態(tài)。從可以把多個(gè)功能把多個(gè)功能部署在一臺(tái)服務(wù)器上面。從物理形態(tài)上來(lái)說(shuō)，可以是一臺(tái)服務(wù)器完成多個(gè)功能。

　　4、服務(wù)器按外觀分類

　　5、 服務(wù)器的特點(diǎn)與PC機(jī)、工作站、小型機(jī)的區(qū)別

　　服務(wù)器與PC機(jī)的區(qū)別

　　服務(wù)器與工作站的區(qū)別

　　6、 服務(wù)器性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

　　二、服務(wù)器關(guān)鍵組件及技術(shù)

　　CPU

　　內(nèi)存

　　硬盤(pán)

　　Raid

　　PCIe

　　HBA

　　網(wǎng)卡

　　電源

　　熱插拔技術(shù)

　　CPU

　　中央處理器（CPU，Central Processing Unit）是是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。

　　計(jì)算機(jī)的性能在很大程度上由CPU的性能決定，而CPU的性能主要體現(xiàn)在其運(yùn)行程序的速度上。影響運(yùn)行速度的性能指標(biāo)包括CPU的工作頻率、Cache容量、指令系統(tǒng)和邏輯結(jié)構(gòu)等參數(shù)。

　　主頻：主頻也叫時(shí)鐘頻率，單位是兆赫（MHz）或千兆赫（GHz），用來(lái)表示CPU的運(yùn)算、處理數(shù)據(jù)的速度。通常，主頻越高，CPU處理數(shù)據(jù)的速度就越快；

　　緩存（Cache）：實(shí)際工作時(shí)，CPU往往需要重復(fù)讀取同樣的數(shù)據(jù)塊，而緩存容量的增大，可以大幅度提升CPU內(nèi)部讀取數(shù)據(jù)的命中率，而不用再到內(nèi)存或者硬盤(pán)上尋找，以此提高系統(tǒng)性能。但是由于CPU芯片面積和成本的因素來(lái)考慮，緩存都很??；

　　核心數(shù)：般情況下每個(gè)核心都有一個(gè)線程，幾核心就有幾線程，但是intel發(fā)明了超線程技術(shù)，可以讓單核模擬多核心工作，intel的超線程可以讓單核心具有兩個(gè)線程，雙核四線程 ；

　　線程數(shù) ：線程數(shù)多當(dāng)然速度就快,但功耗就大 ；

　　從英特爾品牌來(lái)看，主要有酷睿、至強(qiáng)、奔騰、凌動(dòng)、賽揚(yáng)、安騰和應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的Quark幾大品類。PC多以酷睿系列為主，至強(qiáng)則是服務(wù)器級(jí)處理器的唯一選擇。在真是的攢機(jī)場(chǎng)景中，確實(shí)有玩家將至強(qiáng)E3處理器應(yīng)用在PC之上，這主要是因?yàn)榉?wù)器級(jí)CPU會(huì)比一般PC能支持更大的緩存和多處理（安裝了多個(gè)物理CPU）。

　　英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器架構(gòu)

　　在服務(wù)器應(yīng)用場(chǎng)景下， 常常會(huì)在一臺(tái)服務(wù)器上搭載兩個(gè)甚至多達(dá)幾十個(gè)物理CPU，各個(gè)處理器之間通過(guò)高效互聯(lián)互通，提升計(jì)算力。在服務(wù)器處理器緩存方面，一般提供了三級(jí)緩存。以筆者之前測(cè)過(guò)的Intel Xeon Glod 6140 CPU（2.30GHz、18 Cores） 處理器為例，L2緩存為18*1024KB，L3緩存為25344KB（L表示緩存級(jí)別L2和L3的大小也是特定系列中CPU型號(hào)的主要區(qū)別之一）。

　　至強(qiáng)E7 v4處理器

　　當(dāng)然，服務(wù)器級(jí)處理器的穩(wěn)定性也會(huì)遠(yuǎn)高于PC級(jí)處理器，這是因?yàn)樵诜?wù)器應(yīng)用的IDC場(chǎng)景中，需要7*24小時(shí)，一年365天不間斷工作，而酷睿處理器顯然不具備這樣的特點(diǎn)。除此之外，二者的接口也略有不同，拿幾年前的INTEL為例，當(dāng)時(shí)其桌面級(jí)CPU為775接口，而服務(wù)器CPU則有775和771等。

　　處理器型號(hào)相關(guān)內(nèi)容更新很快，以上內(nèi)容僅供參考。

　　Intel命名也是幾套，內(nèi)部一套外部一套，過(guò)兩天可能還改名。

　　內(nèi)存是計(jì)算機(jī)中重要的部件之一，它是與CPU進(jìn)行溝通的橋梁。計(jì)算機(jī)中所有程序的運(yùn)行都是在內(nèi)存中進(jìn)行的，因此內(nèi)存的性能對(duì)計(jì)算機(jī)的影響非常大。其作用是用于暫時(shí)存放CPU中的運(yùn)算數(shù)據(jù)，以及與硬盤(pán)等外部存儲(chǔ)器交換的數(shù)據(jù)。只要計(jì)算機(jī)在運(yùn)行中，CPU就會(huì)把需要運(yùn)算的數(shù)據(jù)調(diào)到內(nèi)存中進(jìn)行運(yùn)算，當(dāng)運(yùn)算完成后CPU再將結(jié)果傳送出來(lái)，內(nèi)存的運(yùn)行也決定了計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。內(nèi)存是由內(nèi)存芯片、電路板、金手指等部分組成的。

　　芯片組

　　這里說(shuō)的芯片組，是X86系統(tǒng)獨(dú)有的，一般RISC處理器都是SoC，芯片即為系統(tǒng)；X86比較獨(dú)特，以前是由CPU、南橋、北橋組成一個(gè)系統(tǒng)，現(xiàn)在是由CPU+PCH形成一個(gè)系統(tǒng)。因?yàn)榻涌诤涂偩€太多，太復(fù)雜，又由于X86系統(tǒng)一直傳承著繼承性，兼容性等特點(diǎn)，所以多個(gè)處理器可以匹配不同主板，同一個(gè)主板可以適配多種處理器，所以這樣做了功能拆分。

　　內(nèi)存

　　服務(wù)器內(nèi)存與PC內(nèi)存的區(qū)別：

　　性能更高

　　兼容性更好

　　可靠性更高

　　什么是Register？

　　擁有Registers功能的內(nèi)存模組，可以通過(guò)重新驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)來(lái)改善內(nèi)存的運(yùn)作，提高電平信號(hào)的準(zhǔn)確性，從而有助于保持系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)作。不過(guò)，由于Registers的信號(hào)重驅(qū)動(dòng)需花費(fèi)一個(gè)時(shí)鐘周期，延遲時(shí)間有所增加，但是傳輸?shù)乃俾氏鄬?duì)可以提高，對(duì)走線的要求也降低了。

　　與邏輯設(shè)計(jì)中的流水線是一個(gè)原理。

　　這樣控制信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量更好。

　　服務(wù)器內(nèi)存上面要比普通內(nèi)存多幾顆芯片：主要是PLL (Phase Locked Loop)和Register IC，它們的具體用處如下　PLL(Phase Locked Loop) 瑣相環(huán)集成電路芯片，內(nèi)存條底部較小IC，比Register IC小，一般只有一個(gè)，起到調(diào)整時(shí)鐘信號(hào)，保證內(nèi)存條之間的信號(hào)同步的作用。Register IC內(nèi)存條底部較小的集成電路芯片(2-3片),起提高驅(qū)動(dòng)能力的作用。服務(wù)器產(chǎn)品需要支持大容量的內(nèi)存，單靠主板無(wú)法驅(qū)動(dòng)如此大容量的內(nèi)存，而使用帶Register的內(nèi)存條，通過(guò)Register IC提高驅(qū)動(dòng)能力，使服務(wù)器可支持高達(dá)32GB的內(nèi)存。

　　圖為DDR2 400 ECC REG

　　1 SPD芯片

　　2 PLL芯片

　　3 Register IC芯片

　　4 內(nèi)存顆粒

　　什么是ECC內(nèi)存？

　　目前是一談到服務(wù)器內(nèi)存，大家都一致強(qiáng)調(diào)要買ECC內(nèi)存，認(rèn)為ECC內(nèi)存速度快，其實(shí)是一種錯(cuò)誤地認(rèn)識(shí)，ECC內(nèi)存成功之處并不是因?yàn)樗俣瓤欤ㄋ俣确矫娓静魂P(guān)它事只與內(nèi)存類型有關(guān)），而是因?yàn)樗刑厥獾募m錯(cuò)能力，使服務(wù)器保持穩(wěn)定。ECC本身并不是一種內(nèi)存型號(hào)，也不是一種內(nèi)存專用技術(shù)，它是一種廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)指令中，是一種指令糾錯(cuò)技術(shù)。它的英文全稱是“Error Checking and Correcting”，對(duì)應(yīng)的中文名稱就叫做“錯(cuò)誤檢查和糾正”，從這個(gè)名稱我們就可以看出它的主要功能就是“發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤”，它比奇偶校正技術(shù)更先進(jìn)的方面主要在于它不僅能發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，而且能糾正這些錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤糾正之后計(jì)算機(jī)才能正確執(zhí)行下面的任務(wù)，確保服務(wù)器的正常運(yùn)行。之所以說(shuō)它并不是一種內(nèi)存型號(hào)，那是因?yàn)椴⒉皇且环N影響內(nèi)存結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)速度的技術(shù)，它可以應(yīng)用到不同的內(nèi)存類型之中，就象我們?cè)谇懊嬷v到的“奇偶校正”內(nèi)存，它也不是一種內(nèi)存，最開(kāi)始應(yīng)用這種技術(shù)的是EDO內(nèi)存，現(xiàn)在的SD也有應(yīng)用，而ECC內(nèi)存主要是從SD內(nèi)存開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用，而新的DDR、RDRAM也有相應(yīng)的應(yīng)用，目前主流的ECC內(nèi)存其實(shí)是一種SD內(nèi)存。

　　ECC通過(guò)數(shù)據(jù)位多一些位數(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，所以內(nèi)存顆粒一般會(huì)多一顆。

　　ECC可發(fā)現(xiàn)2bit錯(cuò)誤，并糾正1bit錯(cuò)誤，可靠性更高。

　　一般情況下服務(wù)器內(nèi)存都具有ECC功能，只有較低端的服務(wù)器采用普通臺(tái)內(nèi)存時(shí)不具有此功能；

　　服務(wù)器內(nèi)存的其他典型技術(shù)：

　　Chipkill技術(shù)

　　Chipkill技術(shù)是IBM公司為了解決服務(wù)器內(nèi)存中ECC技術(shù)的不足而開(kāi)發(fā)的，是一種新的ECC內(nèi)存保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。我們知道ECC內(nèi)存只能同時(shí)檢測(cè)和糾正單一比特錯(cuò)誤，但如果同時(shí)檢測(cè)出兩個(gè)以上比特的數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤，則無(wú)能為力。ECC技術(shù)之所以在服務(wù)器內(nèi)存中廣泛采用，一則是因?yàn)樵谶@以前其它新的內(nèi)存技術(shù)還不成熟，再則在服務(wù)器中系統(tǒng)速度還是很高，在這種頻率上一般來(lái)說(shuō)同時(shí)出現(xiàn)多比特錯(cuò)誤的現(xiàn)象很少發(fā)生，因?yàn)檫@樣才使得ECC技術(shù)得到了充分地認(rèn)可和應(yīng)用，使得ECC內(nèi)存技術(shù)成為幾乎所有服務(wù)器上的內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)。

　　但隨著基于Intel處理器架構(gòu)的服務(wù)器的CPU性能在以幾何級(jí)的倍數(shù)提高，而硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的性能只提高少數(shù)的倍數(shù)，為了獲得足夠的性能，服務(wù)器需要大量的內(nèi)存來(lái)臨時(shí)保存CPU上需要讀取的數(shù)據(jù)，這樣大的數(shù)據(jù)訪問(wèn)量就導(dǎo)致單一內(nèi)存芯片上每次訪問(wèn)時(shí)通常要提供4（32位）或8（64位）比特的數(shù)據(jù)，一次讀取這么多數(shù)據(jù)，出現(xiàn)多位數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的可能性會(huì)大大地提高，而ECC又不能糾正雙比特以上的錯(cuò)誤，這樣很可能造成全部比特?cái)?shù)據(jù)的丟失，系統(tǒng)就很快崩潰了。IBM的Chipkill技術(shù)是利用內(nèi)存的子系統(tǒng)來(lái)解決這一難題。內(nèi)存子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理是這樣的，單一芯片，無(wú)論數(shù)據(jù)寬度是多少，只對(duì)于一個(gè)給定的ECC識(shí)別碼，它的影響最多為一比特。舉例來(lái)說(shuō)，如果使用4比特寬的DRAM，4比特中的每一位的奇偶性將分別組成不同的ECC識(shí)別碼，這個(gè)ECC識(shí)別碼是用單獨(dú)一個(gè)數(shù)據(jù)位來(lái)保存的，也就是說(shuō)保存在不同的內(nèi)存空間地址。因此，即使整個(gè)內(nèi)存芯片出了故障，每個(gè)ECC識(shí)別碼也將最多出現(xiàn)一比特壞數(shù)據(jù)，而這種情況完全可以通過(guò)ECC邏輯修復(fù)，從而保證內(nèi)存子系統(tǒng)的容錯(cuò)性，保證服務(wù)器在出現(xiàn)故障時(shí)，有強(qiáng)大的自我恢復(fù)能力。采用這種技術(shù)的內(nèi)存可以同時(shí)檢查并修復(fù)4個(gè)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)位，服務(wù)器的可靠性和穩(wěn)定得到了更充分的保障。

　　Memory ProteXion（內(nèi)存保護(hù)）

　　Memory ProteXion技術(shù)最初應(yīng)用在IBM公司的z系列和i系列大型主機(jī)服務(wù)器中，相對(duì)Chipkill內(nèi)存技術(shù)在保護(hù)能力上更加強(qiáng)。

　　類似硬盤(pán)的熱備份功能，能夠自動(dòng)利用備用的比特位自動(dòng)找回?cái)?shù)據(jù)，從而保證服務(wù)器的平穩(wěn)運(yùn)行。該技術(shù)可以糾正發(fā)生在每對(duì)DIMM內(nèi)存中多達(dá)4個(gè)連續(xù)比特位的錯(cuò)誤。即便永久性的硬件錯(cuò)誤，也可利用熱備份的比特位使得DIMM內(nèi)存芯片繼續(xù)工作，直到被替換為止。

　　同時(shí)，Memory ProteXion技術(shù)比ECC技術(shù)糾錯(cuò)更加有效，標(biāo)準(zhǔn)的ECC內(nèi)存雖然可以檢測(cè)出2位的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，但它只能糾正一位錯(cuò)誤。采用內(nèi)存保護(hù)技術(shù)，就可以立即隔離這個(gè)失效的內(nèi)存，重寫(xiě)數(shù)據(jù)在空余的數(shù)據(jù)位。而且無(wú)需添加另外的硬件、無(wú)需增加額外的費(fèi)用，獨(dú)立操作系統(tǒng)工作，也不會(huì)給系統(tǒng)增加任何額外負(fù)擔(dān)。這種技術(shù)可以使減少停機(jī)時(shí)間，使服務(wù)器持續(xù)保持高效的計(jì)算平臺(tái)。

　　Memory Mirroring（內(nèi)存鏡像）

　　IBM的另一種更高級(jí)內(nèi)存技術(shù)就是內(nèi)存鏡像技術(shù)，在內(nèi)存保護(hù)能力上更強(qiáng)，彌補(bǔ)了Chipkill修復(fù)技術(shù)和內(nèi)存保護(hù)技校術(shù)都不能完全修復(fù)時(shí)，可以在系統(tǒng)中運(yùn)行直到有故障內(nèi)存被更換。

　　一般說(shuō)，內(nèi)存鏡像技術(shù)和磁盤(pán)鏡像技術(shù)相仿，都是將數(shù)據(jù)同時(shí)寫(xiě)入到兩個(gè)獨(dú)立的內(nèi)存卡中，內(nèi)存只從活動(dòng)內(nèi)存卡中進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，當(dāng)一個(gè)內(nèi)存中有足以引起系統(tǒng)報(bào)警的軟故障，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提醒管理員這個(gè)內(nèi)存條將要出故障；同時(shí)服務(wù)器就會(huì)自動(dòng)地切換到使用鏡像內(nèi)存卡，直到這個(gè)有故障的內(nèi)存被更換。

　　另外，鏡像內(nèi)存允許進(jìn)行熱交換（Hot swap）和在線添加（Hot-add）內(nèi)存。因?yàn)殓R像內(nèi)存采用的的兩套內(nèi)存中實(shí)際只有一套在使用，另一套用于備份，所以對(duì)于軟件系統(tǒng)來(lái)說(shuō)也就只有整個(gè)內(nèi)存的一半容量是可用的。

　　PCIe

　　硬盤(pán)

　　SATA：Serial ATA接口，即串行ATA，采用串行技術(shù)以獲得更高的傳輸速度及可靠性。目前是第二代即SATAII

　　SCSI：全稱為“SmallComputer System Interface”（小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口），具有應(yīng)用范圍廣、多任務(wù)、帶寬大、CPU占用率低，以及熱插拔等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于中、高端服務(wù)器和高檔工作站

　　SAS：Serial Attached SCSI接口，即串行SCSI， 采用串行技術(shù)以獲得更高的傳輸速度。目前仍然是第一代

　　SSD：固態(tài)存儲(chǔ)硬盤(pán)(Solid State Disk)其特別之處在于沒(méi)有機(jī)械結(jié)構(gòu)，以區(qū)塊寫(xiě)入和抹除的方式作讀寫(xiě)的功能，與目前的傳統(tǒng)硬盤(pán)相較，具有低耗電、耐震、穩(wěn)定性高、耐低溫等優(yōu)點(diǎn)。

　　服務(wù)器硬盤(pán)接口有哪些種類

　　一、風(fēng)光依舊的SATA接口

　　SATA接口又被稱之為“串行接口”，所以現(xiàn)在采用SATA接口的硬盤(pán)都被習(xí)慣的叫做串口硬盤(pán)。它是繼IDE硬盤(pán)之后的一次演變。SATA的物理設(shè)計(jì)是以光纖通道作為藍(lán)本，所以采用了四芯的數(shù)據(jù)線。SATA接口發(fā)展至今主要有3種規(guī)格，其中目前普遍使用的是SATA-2規(guī)格，傳輸速度可達(dá)3GB/秒，如圖1所示為某品牌固態(tài)硬盤(pán)采用的SATA-2接口規(guī)格。

　　現(xiàn)在已經(jīng)有SATA-3接口出現(xiàn)，如圖所示即為西部數(shù)據(jù)的一款SATA-3接口的服務(wù)器硬盤(pán)。SATA-3接口除了將傳輸速率提高到了6GB/秒之外，還對(duì)諸多數(shù)據(jù)類型提供了讀取優(yōu)化設(shè)置。當(dāng)然對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，SATA-3接口的出現(xiàn)并不意味著現(xiàn)有的SATA-2產(chǎn)品會(huì)被淘汰，因?yàn)镾ATA-3雖然采用了全新INCITS ATA8-ACS標(biāo)準(zhǔn)，但依然可以兼容舊有的SATA設(shè)備。

　　由于SATA接口的服務(wù)器硬盤(pán)，技術(shù)相當(dāng)成熟而且構(gòu)造成本不高，因此相對(duì)于其他接口類型的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，其市場(chǎng)價(jià)位是比較平民化的。相信對(duì)于預(yù)算不高的企業(yè)用戶來(lái)說(shuō)，在原來(lái)的服務(wù)器架構(gòu)中升級(jí)同樣接口但容量更大的SATA-2接口硬盤(pán)，是最好的選擇了。

　　二、應(yīng)用更普及的SCSI接口

　　SCSI接口的服務(wù)器硬盤(pán)是現(xiàn)在多數(shù)服務(wù)器中采用的一種，它具有數(shù)據(jù)吞吐量大、CPU占有率極低的特點(diǎn)：用于連接SCSI接口硬盤(pán)的SCSI控制器上有一個(gè)相當(dāng)于CPU功能的控制芯片，能夠替代CPU處理大部分工作；現(xiàn)在普遍采用的Ultra 320標(biāo)準(zhǔn)的SCSI接口硬盤(pán)，數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)320MB/秒。SCSI接口服務(wù)器硬盤(pán)及SCSI控制器如圖所示。

　　另外，SCSI硬盤(pán)具有的支持熱拔插技術(shù)的SCA2接口，也非常適合部署在現(xiàn)在的工作組和部門級(jí)服務(wù)器中。SCSI硬盤(pán)必須通過(guò)SCSI接口才能使用，現(xiàn)在服務(wù)器主板一般都集成了SCSI接口，也可以安裝專門的SCSI接口卡來(lái)連接更多個(gè)SCSI設(shè)備，所以其橫向擴(kuò)展能力是比較強(qiáng)的。

　　那么，SCSI接口的服務(wù)器硬盤(pán)，主要強(qiáng)于哪些方面，又適用于怎樣的企業(yè)環(huán)境中呢?首先，SCSI對(duì)磁盤(pán)冗余陣列（RAID）的良好支持，可以滿足有大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的企業(yè)環(huán)境，同時(shí)數(shù)據(jù)安全性也有保障；再者，SCSI硬盤(pán)的轉(zhuǎn)速早已高達(dá)15000rpm，這讓企業(yè)數(shù)據(jù)中心的處理性能得到了保障；再次，其較低的CPU占用率以及多任務(wù)的并行處理特性，都可為成長(zhǎng)型企業(yè)環(huán)境提供較強(qiáng)力的數(shù)據(jù)處理及存儲(chǔ)支持。最后，從如圖6所示現(xiàn)在的市場(chǎng)價(jià)格對(duì)比來(lái)看，SCSI接口硬盤(pán)整體上要低于SAS接口硬盤(pán)，但明顯高于SATA接口硬盤(pán)，所以，其更適合裝配在對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)有一定的安全需求、容量需求、高處理性能需求的企業(yè)環(huán)境中。

　　三、追求性能最大化的SAS接口

　　“SAS”就是串行連接SCSI的意思，簡(jiǎn)單理解就是SCSI接口技術(shù)的升級(jí)改良，目的就是進(jìn)一步改進(jìn)SCSI技術(shù)的效能、可用性和擴(kuò)充性。其特點(diǎn)就是可以同時(shí)連接更多的磁盤(pán)設(shè)備、更節(jié)省服務(wù)器內(nèi)部空間；比如SAS接口減少了線纜的尺寸，且用更細(xì)的電纜搭配，而且SAS硬盤(pán)有2.5英寸的規(guī)格，如圖7所示即為希捷（Savvio 15K.2）2.5英寸SAS硬盤(pán)接口。

　　更好的空間占用特點(diǎn)使得這種接口的硬盤(pán)可以廣泛部署在刀片服務(wù)器中。在2U高度內(nèi)使用 8個(gè) 2.5英寸的SAS硬盤(pán)位已經(jīng)成為大多數(shù)OEM服務(wù)器廠商的選擇。另外，對(duì)于預(yù)算不高無(wú)法更換現(xiàn)有服務(wù)器的企業(yè)來(lái)說(shuō)，亦可采用SAS和SATA硬盤(pán)共存的升級(jí)方式，SAS接口良好的向下兼容性使得企業(yè)用戶可以將它們用在不同的應(yīng)用場(chǎng)合。比如SATA硬盤(pán)可用于一般事務(wù)性處理，而SAS硬盤(pán)則可專注于數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)可用性極為關(guān)鍵的應(yīng)用中。如圖所示為上億信息（SNT）推出的ST-1042SAS-D7硬盤(pán)抽取盒，它就完美地混合支持SAS和SATA硬盤(pán)共存，且可以搭配SAS或SATA硬盤(pán)控制卡來(lái)支持RAID 0、1、5磁盤(pán)陣列模式。

　　比起同容量的Ultra 320 SCSI硬盤(pán)，SAS 硬盤(pán)要貴一些，這主要還是緣由其更好的擴(kuò)展性、兼容性以及更可靠的容錯(cuò)能力。而從從服務(wù)器市場(chǎng)來(lái)看，國(guó)內(nèi)外主力服務(wù)器廠商都已經(jīng)紛紛推出采用SAS硬盤(pán)的機(jī)型，只是具體產(chǎn)品的應(yīng)用和市場(chǎng)狀況有所不同。比如定位于部門級(jí)應(yīng)用的惠普 ProLiant DL380 G5、適用于流媒體服務(wù)及電子商務(wù)的IBM System x3650 M2 等，都提供了SAS硬盤(pán)的全面支持。

　　四 、應(yīng)用高端的光纖接口

　　光纖通道（FC，F(xiàn)ibre Channel）是一種為提高多硬盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)的速度和靈活性才開(kāi)發(fā)的接口，其可大大提高多硬盤(pán)系統(tǒng)的通信速度。對(duì)于大型的ERP系統(tǒng)，或是在線實(shí)時(shí)交易系統(tǒng)等需要更大傳輸量、更快反應(yīng)速度的應(yīng)用環(huán)境而言，此類接口的服務(wù)器硬盤(pán)是最好的選擇；當(dāng)然其產(chǎn)品價(jià)格自然也就更高于前面幾種。

　　總結(jié)起來(lái)看，不同接口技術(shù)的服務(wù)器硬盤(pán)也決定了它們各自更好的適用環(huán)境。單獨(dú)存在的SATA硬盤(pán)服務(wù)器產(chǎn)品如今并不多見(jiàn)，大多是一些針對(duì)入門應(yīng)用的塔式服務(wù)器中。而SCSI及SAS由于具有CPU占用率低、連接設(shè)備多等諸多特點(diǎn)，性能上明顯優(yōu)于SATA接口硬盤(pán)，因此可以在企業(yè)數(shù)據(jù)中心、安全服務(wù)器等應(yīng)用環(huán)境中部署。目前看來(lái)，市面上的服務(wù)器硬盤(pán)或服務(wù)器產(chǎn)品，也大多呈現(xiàn)兩種形態(tài)：Ultra320 SCSI及SAS/SATA。

　　不可否認(rèn)的是，2009年SAS已經(jīng)成為服務(wù)器界主流硬盤(pán)平臺(tái)，近期有服務(wù)器硬盤(pán)升級(jí)需求的企業(yè)用戶，還是多傾向于選擇SAS平臺(tái)為好，雖然其價(jià)格要明顯高出一截，但帶來(lái)的實(shí)際應(yīng)用效果卻是更好的。

　　服務(wù)器硬盤(pán)和普通硬盤(pán)區(qū)別在哪

　　第一， HDD for Server 和 HDD for PC 當(dāng)然不一樣， Server 一般采用 SCSI 接口硬盤(pán)（現(xiàn)在 SAS已經(jīng)取代了 SCSI ），而 PC 一般采用 ATA 接口硬盤(pán)（現(xiàn)在 SATA 已經(jīng)取代了 ATA ）， SCSI 硬盤(pán)的優(yōu)勢(shì)是對(duì)系統(tǒng)占用非常小，比如說(shuō)你將幾十 GB 的數(shù)據(jù) D 盤(pán)拷貝到 E 盤(pán)，同時(shí)將幾十 GB 數(shù)據(jù)從 E盤(pán)拷貝到 D 盤(pán)，磁盤(pán)資源應(yīng)該是基本耗凈了，再同時(shí)運(yùn)行 CS ，如果在 PC 上面，這兩個(gè)拷貝動(dòng)作會(huì)占用全部的 CPU 資源， CS 根本無(wú)法運(yùn)行，但是在 Server 上，這兩個(gè)拷貝動(dòng)作幾乎不會(huì)占用任何 CPU 資源， CS 除了剛剛進(jìn)去略慢之外，一旦讀取到了內(nèi)存，可以非常正常流暢的運(yùn)行。

　　普通 PC 機(jī)的硬盤(pán)相比，服務(wù)器上使用的硬盤(pán)具有如下四個(gè)特點(diǎn)。

　　1 、速度快

　　服務(wù)器使用的硬盤(pán)轉(zhuǎn)速快，可以達(dá)到每分鐘 7200 或 10000 轉(zhuǎn)，甚至更高；它還配置了較大 （ 一般為 2MB 或 4MB） 的回寫(xiě)式緩存；平均訪問(wèn)時(shí)間比較短；外部傳輸率和內(nèi)部傳輸率更高，采用 Ultra Wide SCSI 、 Ultra2 Wide SCSI 、 Ultra160 SCSI 、 Ultra320 SCSI 等標(biāo)準(zhǔn)的 SCSI 硬盤(pán)，每秒的數(shù)據(jù)傳輸率分別可以達(dá)到 40MB 、 80MB 、 160MB 、 320MB 。

　　2 、可靠性高

　　因?yàn)榉?wù)器硬盤(pán)幾乎是 24 小時(shí)不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，承受著巨大的工作量。可以說(shuō)，硬盤(pán)如果出了問(wèn)題，后果不堪設(shè)想。所以，現(xiàn)在的硬盤(pán)都采用了 S.M.A.R.T 技術(shù) （ 自監(jiān)測(cè)、分析和報(bào)告技術(shù) ） ，同時(shí)硬盤(pán)廠商都采用了各自獨(dú)有的先進(jìn)技術(shù)來(lái)保證數(shù)據(jù)的安全。為了避免意外的損失，服務(wù)器硬盤(pán)一般都能承受 300G 到 1000G 的沖擊力。

　　3 、多使用 SCSI 接口

　　多數(shù)服務(wù)器采用了數(shù)據(jù)吞吐量大、 CPU 占有率極低的 SCSI 硬盤(pán)。SCSI 硬盤(pán)必須通過(guò) SCSI 接口才能使用，有的服務(wù)器主板集成了 SCSI 接口，有的安有專用的 SCSI 接口卡，一塊 SCSI 接口卡可以接7 個(gè) SCSI 設(shè)備，這是 IDE 接口所不能比擬的。

　　4 、可支持熱插拔

　　熱插拔（ Hot Swap ）是一些服務(wù)器支持的硬盤(pán)安裝方式，可以在服務(wù)器不停機(jī)的情況下，拔出或插入一塊硬盤(pán)，操作系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別 硬盤(pán) 的改動(dòng)。這種技術(shù)對(duì)于 24 小時(shí)不間斷運(yùn)行的服務(wù)器來(lái)說(shuō)，是非常必要的。

　　關(guān)于服務(wù)器運(yùn)用SSD

　　機(jī)械硬盤(pán)在讀取速度上存在瓶頸早已是不爭(zhēng)的事實(shí)，而固態(tài)硬盤(pán)在讀取速度上要甩機(jī)械硬盤(pán)幾條街條街。既然，SSD速度解決了計(jì)算機(jī)（服務(wù)器）硬件上的瓶頸，大多數(shù)普通用戶都在用，很多企業(yè)服務(wù)器卻依然堅(jiān)守機(jī)械硬盤(pán)呢？原因無(wú)非以下幾個(gè)方面。

　　1、最重要的一點(diǎn)是“錢”

　　普通固態(tài)硬盤(pán)比機(jī)械硬盤(pán)貴不少，而企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤(pán)更是不便宜，再加上固態(tài)硬盤(pán)容量普遍小，如果服務(wù)器全部用固態(tài)硬盤(pán)，成本會(huì)非常高，這是一般的企業(yè)難以負(fù)擔(dān)的。但是隨著存儲(chǔ)遵循摩爾定律，固態(tài)硬盤(pán)的成本最終還是要比機(jī)械硬盤(pán)要低的。

　　2、硬盤(pán)容量

　　服務(wù)器存儲(chǔ)的都是重要的海量數(shù)據(jù)，對(duì)硬盤(pán)容量有很高的要求。而目前服務(wù)器機(jī)械硬盤(pán)，單塊容量可以達(dá)到2TB以上，主流大容量服務(wù)器機(jī)械硬盤(pán)達(dá)到了10TB左右。

　　而目前固態(tài)硬盤(pán)容量普遍不大，大一些的也不過(guò)1TB左右，并且價(jià)格非常昂貴。顯然，固態(tài)硬盤(pán)容量也是制約服務(wù)器領(lǐng)域運(yùn)用的一個(gè)重要原因。

　　但是一樣隨著半導(dǎo)體的發(fā)展，容量也會(huì)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。

　　3、安全型

　　傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤(pán)已經(jīng)使用了幾十年了，技術(shù)成熟，可靠性極佳，并且機(jī)械硬盤(pán)損壞還可以維修，數(shù)據(jù)丟失，還可以通過(guò)一些專業(yè)數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件，大概率找回。

　　而固態(tài)硬盤(pán)，起步較晚，雖然速度有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，但由于固態(tài)硬盤(pán)是芯片級(jí)存儲(chǔ)，一旦硬盤(pán)損壞，數(shù)據(jù)幾乎無(wú)法找回。另外，固態(tài)硬盤(pán)數(shù)據(jù)丟失，也幾乎很難再恢復(fù)。

　　對(duì)于企業(yè)而言，服務(wù)器上的數(shù)據(jù)可以說(shuō)是無(wú)價(jià)的，如果數(shù)據(jù)丟失，會(huì)造成難以估量的損失。因此，在安全性方面，機(jī)械硬盤(pán)依然有著明顯的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，有人會(huì)說(shuō)，服務(wù)器采用多塊固態(tài)硬盤(pán)集群，一份數(shù)據(jù)存在多塊硬盤(pán)，這樣可以很好的保障數(shù)據(jù)安全，但這樣的成本就非常高，又會(huì)回到“錢”的問(wèn)題上了。

　　在存儲(chǔ)技術(shù)飛速發(fā)展的二十年間，IT 架構(gòu)經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從單一性能處理到集群 虛擬化發(fā)展的階段。每次重大的技術(shù)變革都能給人們的工作和生活帶來(lái)嶄新的變化。回顧這二十年，IT 技術(shù)的變化主要體現(xiàn)在三方面：首先，代表計(jì)算能力的 CPU 在短短 二十年性能將近提升 580 倍；其次，I/O 通道性能提升了近 1000 倍；最后，存儲(chǔ)系統(tǒng)介 質(zhì)在二十年中僅僅提升了 20 倍。硬盤(pán)已成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能瓶頸，嚴(yán)重影響整個(gè) IT 架構(gòu)系統(tǒng)性能的提升，難以滿足 人們對(duì)業(yè)務(wù)應(yīng)用需求。而今，一種新型高效節(jié)能的硬盤(pán)技術(shù) SSD(Solid State Disk 或 Solid State Drive)固態(tài)硬盤(pán) 應(yīng)運(yùn)而生。SSD 固態(tài)硬盤(pán)擺脫了機(jī)械硬盤(pán)的磁頭，盤(pán)片轉(zhuǎn)軸及控制電機(jī)等機(jī)械部件，沒(méi) 有電機(jī)加速旋轉(zhuǎn)的過(guò)程，內(nèi)部不存在任何機(jī)械活動(dòng)部件，不會(huì)發(fā)生機(jī)械故障，也不怕碰 撞、沖擊和振動(dòng)。所以其相對(duì)于 HDD 而言，在性能、可靠性、能耗、輕便性方面有著 絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，目前廣泛應(yīng)用于軍事、軍載、工控、電力、醫(yī)療、航空、導(dǎo)航設(shè)備等領(lǐng)域。

　　SSD硬盤(pán)包含：控制器芯片、NAND FLASH、DDR內(nèi)存。這幾個(gè)關(guān)鍵組件也就決定了SSD的檔次和等級(jí)。

　　SSD硬盤(pán)由于具備以下幾個(gè)特點(diǎn)，替代機(jī)械硬盤(pán)已經(jīng)成為必然之勢(shì)。

　　高性能

　　HSSD 盤(pán)的性能優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：響應(yīng)時(shí)間短和讀寫(xiě)效率高。

　?。?）響應(yīng)時(shí)間短：硬盤(pán)訪問(wèn)時(shí)間是由指令到達(dá)時(shí)間+尋道時(shí)間+命中時(shí)間+機(jī)械延遲組成的。傳統(tǒng)硬盤(pán)的機(jī)械特性導(dǎo)致大部分時(shí)間浪費(fèi)在尋道、查找數(shù)據(jù)和機(jī)械延遲上。數(shù)據(jù)傳輸受到嚴(yán)重影響。而 SSD 硬盤(pán)由于采用固態(tài)芯片（NAND 芯片）作為存儲(chǔ)介質(zhì)，內(nèi)部沒(méi)有機(jī)械結(jié)構(gòu)，因此沒(méi)有數(shù)據(jù)查找時(shí)間、延遲時(shí)間和尋道時(shí)間，數(shù)據(jù)傳輸速度較之傳統(tǒng)硬盤(pán)有近 100 倍的提升。如圖：SSD 盤(pán)與傳統(tǒng)硬盤(pán)響應(yīng)時(shí)間比較。

　?。?）讀寫(xiě)效率高：傳統(tǒng)硬盤(pán)在進(jìn)行隨機(jī)讀寫(xiě)時(shí)需要把磁頭不斷地移來(lái)移去，導(dǎo)致效率低下?，F(xiàn)在最快的機(jī)械硬盤(pán)的磁頭平均移動(dòng)時(shí)間是 5ms，也就是說(shuō) 1 秒鐘內(nèi)磁頭最多移動(dòng)200 次，即最多處理 200 個(gè)隨機(jī)讀寫(xiě)請(qǐng)求。而 SSD 沒(méi)有磁頭，省去了機(jī)械操作的時(shí)間，只需計(jì)算數(shù)據(jù)存放在哪塊 Flash 芯片的哪個(gè)位置，然后再對(duì)該位置進(jìn)行讀寫(xiě)即可。目前，典型的 SSD 硬盤(pán)每秒最多可進(jìn)行 16000 次隨機(jī)讀寫(xiě)，是傳統(tǒng)硬盤(pán)的 80 倍。

　　高可靠

　　部件級(jí)抗震

　　部件級(jí)：眾所周知，磁盤(pán)表面涂有磁性介質(zhì)，其在顯微鏡下呈現(xiàn)出來(lái)的便是一個(gè)個(gè)磁顆粒。微小的磁顆粒極性可以被磁頭快速的改變，并且在改變之后可以穩(wěn)定的保持，系統(tǒng)通過(guò)磁通量以及磁阻的變化來(lái)分辨二進(jìn)制中的 0 或者 1。也正是因?yàn)樗械牟僮骶窃谖⒂^情況下進(jìn)行，所以如果硬盤(pán)在高速運(yùn)行的同時(shí)受到外力的震蕩，將會(huì)有可能因?yàn)榇蓬^拍擊磁盤(pán)表面而造成不可挽回的數(shù)據(jù)損失。此外，硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器磁頭的

　　飛行懸浮高度低、速度快，一旦有小的塵埃進(jìn)入硬盤(pán)密封腔內(nèi)，或者一旦磁頭與盤(pán)體發(fā)生碰撞，就可能造成數(shù)據(jù)丟失，形成壞塊，甚至造成磁頭和盤(pán)體的損壞。而 SSD 硬盤(pán)是采用固態(tài)芯片作為存儲(chǔ)介質(zhì)，其工作抗震能力達(dá)到 15G（10~1000HZ）是傳統(tǒng)硬盤(pán)的15 倍，抗沖擊能力達(dá)到 1500G（0.5ms）是傳統(tǒng)硬盤(pán)的 27 倍。高效地提升了 SSD 盤(pán)的穩(wěn)定性。如圖：SSD 盤(pán)與傳統(tǒng)硬盤(pán)防震、抗沖擊比較。

　　盤(pán)片級(jí)壽命

　　在軟件方面，華為固態(tài)硬盤(pán) HSSD 盤(pán)擁有業(yè)界領(lǐng)先的動(dòng)靜態(tài)磨損均衡算法和壞塊管理策略，GC 算法等優(yōu)化的 SSD 管理調(diào)度算法，NAND Flash 的內(nèi)部處理有效的提高了 SSD盤(pán)的使用壽命；在硬件方面，實(shí)現(xiàn) ECC 檢錯(cuò)、糾錯(cuò)算法，保證數(shù)據(jù)完整性及一致性。軟硬件結(jié)合，保證了系統(tǒng)的可靠性。

　　假設(shè) SSD 上承載的主機(jī)業(yè)務(wù)是數(shù)據(jù)庫(kù)類型的業(yè)務(wù)，且 7×24 小時(shí)無(wú)休，IOPS 持續(xù)在 5K左右，平均 IO 大小為 8KB，讀寫(xiě)比例為 40% : 60%。這樣的主機(jī)業(yè)務(wù)，每天寫(xiě)入的數(shù)據(jù)量約為：5K × 60% × 8KB × 60 × 60 × 24 ≈ 2TB 。將上述計(jì)算結(jié)果使用壽命計(jì)算公式，并讓寫(xiě)放大系數(shù)取值為全隨機(jī)業(yè)務(wù)時(shí)的 2.5，可以得到不同類型和容量的 HSSD 的使用壽命：

　　系統(tǒng)級(jí)可靠性

　　內(nèi)存屬于易失性介質(zhì)，掉電后數(shù)據(jù)不會(huì)保存。如果系統(tǒng)出現(xiàn)異常掉電，硬盤(pán)內(nèi)存的數(shù)據(jù)就會(huì)丟失，此時(shí)若存在主機(jī)寫(xiě)入內(nèi)存的數(shù)據(jù)并未寫(xiě)入永久介質(zhì)，這部分?jǐn)?shù)據(jù)就會(huì)丟失，從而造成了數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題。

　　HSSD 可以檢測(cè)到硬盤(pán)異常掉電，在掉電以后，利用備用電源中的能量把內(nèi)存中更新過(guò)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入永久介質(zhì)，從而為異常掉電時(shí)內(nèi)存的數(shù)據(jù)提供了保障，實(shí)現(xiàn)了更高的可靠性。

　　另外SSD還有低功耗、易于管理等特點(diǎn)。

　　什么是Raid?

　　Raid——Redundant Array of IndependentDisks，獨(dú)立磁盤(pán)冗余陣列

　　RAID是將同一陣列中的多個(gè)磁盤(pán)視為單一的虛擬磁盤(pán)，數(shù)據(jù)是以分段的方式順序存放于磁盤(pán)陣列中

　　RAID技術(shù)主要有以下兩個(gè)特點(diǎn)：

　　（1）提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度

　　硬盤(pán)數(shù)據(jù)條帶化

　　多硬盤(pán)同時(shí)讀取

　?。?）數(shù)據(jù)冗余保護(hù)

　　硬盤(pán)鏡像

　　奇偶校驗(yàn)

　　由于RAID技術(shù)的存在，服務(wù)器的機(jī)械硬盤(pán)的速率比SSD速率慢還沒(méi)有充分暴露，也是有些服務(wù)器仍然可以選擇機(jī)械硬盤(pán)的一個(gè)原因。

　　Raid技術(shù)的三大特點(diǎn)：

　　1、通過(guò)對(duì)硬盤(pán)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行條帶化，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)成塊存取，減少硬盤(pán)的機(jī)械尋道時(shí)間，提高數(shù)據(jù)存取速度；

　　2、通過(guò)對(duì)一陣列中的幾塊硬盤(pán)同時(shí)讀取，減少硬盤(pán)的機(jī)械尋道時(shí)間，提高數(shù)據(jù)存取速度；

　　3、通過(guò)鏡像或者存儲(chǔ)奇偶校驗(yàn)信息的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的冗余保護(hù)

　　存儲(chǔ)相關(guān)的內(nèi)容比較多，也比較復(fù)雜，此處不繼續(xù)展開(kāi)。

　　電源

　　服務(wù)器的電源標(biāo)準(zhǔn)有兩類：

　　ATX標(biāo)準(zhǔn) ——用于低端服務(wù)器或工作站。輸出功率一般在125瓦～350瓦之間。通常采用20Pin(20針)的雙排長(zhǎng)方形插座給主板供電。

　　SSI標(biāo)準(zhǔn) ——SSI（Server System Infrastructure）規(guī)范是IA服務(wù)器的電源規(guī)范，SSI規(guī)范的推出是為了規(guī)范服務(wù)器電源技術(shù)，降低開(kāi)發(fā)成本，延長(zhǎng)服務(wù)器的使用壽命而制定的，主要包括服務(wù)器電源規(guī)格、背板系統(tǒng)規(guī)格、服務(wù)器機(jī)箱系統(tǒng)規(guī)格和散熱系統(tǒng)規(guī)格

　　SSI （Server System Infrastructure，服務(wù)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）規(guī)范是Intel聯(lián)合一些主要的IA服務(wù)器生產(chǎn)商推出的新型服務(wù)器電源規(guī)范。根據(jù)使用的環(huán)境和規(guī)模的不同，SSI規(guī)范又可以分為EPS、TPS、MPS、DPS四種子規(guī)范

　　小貼士：通常將采用Intel（英特爾）處理器的服務(wù)器稱之為IA（Intel Architecture）服務(wù)器，又稱CISC（Complex Instruction Set Computer，復(fù)雜指令集）架構(gòu)服務(wù)器。

　　1、EPS規(guī)范（Entry Power Supply Specification）

　　特點(diǎn)：基于ATX電源的服務(wù)器升級(jí)版本

　　EPS規(guī)范主要為單電源供電的中低端服務(wù)器設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中秉承了ATX電源的基本規(guī)格，但在電性能指標(biāo)上存在一些差異。EPS規(guī)范電源和ATX電源最直觀的區(qū)別在于提供了24Pin的主板電源接口和8Pin的CPU電源接口（注：目前的PC主板也開(kāi)始有24Pin的電源接口和8Pin的CPU電源接口）。

　　在EPS規(guī)范中只對(duì)電源的容量、引腳等作出了規(guī)定，而且沒(méi)指定確定的電源額定功率，電源開(kāi)發(fā)商可以根據(jù)各自不同的開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)不同額定功率的電源，但必須在300W～400W范圍內(nèi)。后來(lái)該規(guī)范發(fā)展到EPS12V（2.0版本），適用的額定功率達(dá)到450W～650W。

　　2、TPS規(guī)范（Thin Power Supply Specification）

　　特點(diǎn)：適合冗余工作方式

　　TPS規(guī)范電源具有PFC（功率因數(shù)校正）、自動(dòng)負(fù)載電流分配功能。電源系統(tǒng)最多可以實(shí)現(xiàn)4組電源并聯(lián)冗余工作，由系統(tǒng)提供風(fēng)扇散熱。TPS規(guī)范電源對(duì)熱插拔和電流均衡分配要求較高，它可用于“N+1”冗余工作，有冗余保護(hù)功能。

　　小貼士：PFC，功率因數(shù)校正，功率因數(shù)指有效功率與總功率的比值。功率因數(shù)值越大，代表電力利用率越高。

　　3、MPS規(guī)范（Midrange Power Supply Specification）

　　特點(diǎn)：適合高端的服務(wù)器使用

　　這種規(guī)范的電源針對(duì)4路以上CPU的高端服務(wù)器系統(tǒng)。MPS電源適用于額定功率在375W～450W的電源，可單獨(dú)使用，也可冗余使用。它具有PFC、自動(dòng)負(fù)載電流分配等功能。采用這種規(guī)范的電源元件的電壓、電流規(guī)格設(shè)計(jì)和半導(dǎo)體、電容、電感等器件工作溫度的設(shè)計(jì)余量超過(guò)15%，在環(huán)境溫度25℃以上、最大負(fù)載、冗余工作方式下MTBF（平均無(wú)故障時(shí)間）可達(dá)到150000小時(shí)。

　　小貼士：MTBF，即平均無(wú)故障時(shí)間，指相鄰兩次故障之間的平均工作時(shí)間，也稱為平均故障間隔?？捎卯a(chǎn)品在總的使用階段累計(jì)工作時(shí)間與故障次數(shù)的比值表示，單位為“小時(shí)”。

　　4、DPS規(guī)范（Distributed Power Supply Specification）

　　特點(diǎn)：簡(jiǎn)化服務(wù)器供電方式

　　DPS規(guī)范電源是單48V直流電壓輸出的供電系統(tǒng)，提供的最小功率為800W，輸出為+48V和+12VSB。DPS規(guī)范電源采用二次供電方式，輸入交流電經(jīng)過(guò)AC-DC轉(zhuǎn)換電路后輸出48V直流電，48VDC再經(jīng)過(guò)DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出負(fù)載需要的+5V、+12V、+3.3V直流電。制定這一規(guī)范主要是為簡(jiǎn)化電信用戶的供電方式，便于機(jī)房供電，使IA服務(wù)器電源與電信所采用的電源系統(tǒng)接軌。

　　服務(wù)器與PC不同，通常支持多個(gè)CPU，使用多個(gè)SCSI硬盤(pán)，內(nèi)存容量一般超過(guò)2GB，因此功耗要比普通PC大得多。因此功率起步標(biāo)準(zhǔn)也比普通電源要高。對(duì)1U機(jī)箱服務(wù)器來(lái)說(shuō)，電源實(shí)際功率一般應(yīng)達(dá)到300W，2U機(jī)箱服務(wù)器應(yīng)達(dá)到350W，而機(jī)架式服務(wù)器則一般都配備400W以上電源，甚至有的服務(wù)器配備了1000W電源。功率越大的電源工作時(shí)的發(fā)熱量便會(huì)越高，因此服務(wù)器電源的兩端都裝有風(fēng)扇，具有良好的散熱性能。

　　電源冗余特性：

　　1+1,此時(shí)每個(gè)模塊承擔(dān)50%的輸出功率,當(dāng)一個(gè)模塊拔出時(shí),另一個(gè)模塊承擔(dān)100%輸出功率；

　　2+1,有三個(gè)模塊,每個(gè)模塊承擔(dān)輸出功率的1/3,當(dāng)拔出一個(gè)模塊,其余兩個(gè)模塊各承擔(dān)50%的輸出功率。

　　熱插拔的概念：

　　熱插拔（hot-plugging或Hot Swap）功能就是允許用戶在不關(guān)閉系統(tǒng)，不切斷電源的情況下取出和更換損壞的硬盤(pán)、電源或板卡等部件，從而提高了系統(tǒng)對(duì)災(zāi)難的及時(shí)恢復(fù)能力、擴(kuò)展性和靈活性。

　　常見(jiàn)的熱插拔設(shè)備：硬盤(pán)，電源，PCI設(shè)備，風(fēng)扇等。

　　什么是IPMI

　　IPMI（Intelligent Platform Management Interface）—智能平臺(tái)管理接口，是使硬件管理具備“智能化”的新一代通用接口標(biāo)準(zhǔn)。用戶可以利用 IPMI 監(jiān)視服務(wù)器的物理特征，如溫度、電壓、風(fēng)扇工作狀態(tài)、電源供應(yīng)以及機(jī)箱入侵等。IPMI最大的優(yōu)勢(shì)在于它是獨(dú)立于 CPU、

　　BIOS 和 OS 的，所以用戶無(wú)論在開(kāi)機(jī)還是關(guān)機(jī)的狀態(tài)下，只要接通電源就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器的監(jiān)控。IPMI 是一種規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，其中最重要的物理部件就是BMC(Baseboard Management Controller)，它是一種嵌入式管理微控制器，相當(dāng)于整個(gè)平臺(tái)管理的“大腦”，通過(guò)它 IPMI就可以監(jiān)控各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)并記錄各種事件的日志。

　　BMC的作用

　　一般來(lái)說(shuō)，BMC具有以下功能：

　　1、 通過(guò)系統(tǒng)的串行端口進(jìn)行訪問(wèn)

　　2、故障日志記錄和 SNMP 警報(bào)發(fā)送

　　3、訪問(wèn)系統(tǒng)事件日志 (System Event Log ,SEL) 和傳感器狀況

　　4、控制包括開(kāi)機(jī)和關(guān)機(jī)

　　5、獨(dú)立于系統(tǒng)電源或工作狀態(tài)的支持

　　6、用于系統(tǒng)設(shè)置、基于文本公用程序和操作系統(tǒng)控制臺(tái)的文本控制臺(tái)重定向

　　服務(wù)器硬件自檢啟動(dòng)過(guò)程

　　1、電源上電（啟動(dòng)電源，電源正常工作后，輸出Power Good信號(hào)）

　　2、關(guān)鍵部件檢測(cè)（CPU、芯片組、BIOS、基本內(nèi)存等關(guān)鍵部件初始化自檢）

　　3、檢測(cè)顯卡（屏幕上顯示顯卡信息）

　　4、顯示BIOS的廠家和版本，顯示CPU信息，檢測(cè)全部?jī)?nèi)存，初始化IPMI和USB

　　5、檢測(cè)外部設(shè)備（如:光驅(qū)、硬盤(pán)、HBA卡、RAID卡等）

　　6、根據(jù)BIOS啟動(dòng)項(xiàng)設(shè)置，加載操作系統(tǒng)

　　什么是BIOS?

　　BIOS是基本輸入/輸出系統(tǒng)（Basic Input Output System）的縮寫(xiě)。BIOS是開(kāi)機(jī)過(guò)程中的關(guān)鍵組成部分。它負(fù)責(zé)將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種硬件組件尋址和映射到內(nèi)存，使操作系統(tǒng)能夠和硬件進(jìn)行溝通。如果沒(méi)有BIOS，計(jì)算機(jī)將無(wú)法啟動(dòng)并進(jìn)入到操作系統(tǒng)。

　　BIOS的作用

　　1. 自檢及初始化

　　2. 程序服務(wù)處理

　　3. 硬件中斷處理

　　4.引導(dǎo)操作系統(tǒng)

　　本文部分內(nèi)容來(lái)自

　　《服務(wù)器基礎(chǔ)知識(shí)篇》——盾聯(lián)信息

　　《服務(wù)器硬件工程師從入門到精通》——51CTO

　　《華為固態(tài)硬盤(pán)HSSD技術(shù)白皮書(shū)》——百度文庫(kù)

　　《服務(wù)器硬盤(pán)和普通硬盤(pán)區(qū)別》——IT百科

　　《解析IBM內(nèi)存三技術(shù)：Chipkill、MPX、MM》——中關(guān)村在線

　　《華碩LGA2011/LGA1366混合雙路主板架構(gòu)解密》——快科技