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服务器基础知识_mezz卡
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服务器与PC的不同：
计算能力高：服务器采用了高性能的处理器，Intel的Xeon系列芯片
I/O吞吐大：采用了PCIE3.0最新的I/O总线
管理能力强：配置了专用的远程管理芯片和服务器诊断面板
稳定可靠、安全性强：电源冗余，风扇N+1冗余，配置了高性能阵列控制卡对硬盘最RAID
扩展能力强：可以扩展各种HBA卡或网卡
服务器的设计要素-RASUM：
R：Reliability 可靠性
A：Availability 可用性
S：Scalability 可扩展性
服务器的性能指标：
- 主频：CPU的主频
- 带宽：内存的带宽
- I/O：磁盘和网络的I/O
- 延迟：CPU、网络、磁盘的延迟
服务器的可靠性与可用性指标 ：
可靠性：服务器本身稳定不易出现故障，与服务器的架构设计、选材用料以及制造工艺密切相关
可用性：一旦某个部件出现故障服务器任然可以正常工作，需要服务器有冗余设计，不会因为单点故障导致服务器宕机（磁盘通过raid冗余，电源配置双份来保障正常运行）
服务器的可扩展性和可管理性指标：
| 可扩展性 | 性能扩展（CPU的扩容） 容量扩展（磁盘/内存的扩容） 功能扩展（之前的软raid只支持SATA盘，raid卡带来的服务器的功能扩展，raid卡卸载了CPU做raid的计算能力） |
|---|---|
| 可管理性 | 监控与管理（服务器配置了专用的管理芯片和诊断面板） 自动化 热更换（热插拔电源、风扇等等） |
服务器分类：
| 按外形结构分类 | ① 传统的塔式服务器 ② 传统的机架式服务器（主流，HPE Proliant DL系列） ③ 新型的刀片式服务器 ④ 新型高密度服务器 |
|---|
机架式服务器分类：
| 按机箱高度分类 | ① 1U服务器（HPE DL360 Gen10） ② 2U服务器（H3C R4900 G3） ③ 4U服务器（HPE DL580 Gen10） ④ 8U服务器（H3C R8900 G3用于关键的核心业务系统） |
|---|---|
| 按CPU的类型分类 | ① RISC（精简指令系统）架构服务器：这种RISC型号的CPU一般来讲在我们日常使用的电脑中是根本看不到的，使用RISC芯片并且主要采用UNIX操作系统的服务器，如HP公司的RISC、IBM公司的pSeries服务器、SUN公司的SPARC、DEC公司的称小型机。 ② CISC（复杂指令系统）架构服务器：基于（Intel Architecture）IA架构的服务器，使用CISC（X86）型片并且用Microsoft Windows Server/Linux/FreeBSD等操作系统的服务器，Intel公司的Xeon（至强）处理器，AMD公司的EYPC（霄龙）处理器。此服务器也称为工业标准服务器，X86服务器，PC Server 。 |
| 按照处理器个数分类 | ① 单路服务器（UP－Unit Processor）------------ 1P ② 双路服务器（DP－Dual Processor）----------- 2P ③ 多路服务器-4路（MP－Multi Processor）----- 4P ④ 多路服务器-8路（MP－Multi Processor）----- 8P（8路和16路服务器针对的是高端市场，目标是原来的小型机的市场） |
1U=4.445cm
机架式服务器目前主要用到两种芯片：X86架构的Intel的Xeon（至强）系列和AMD的霄龙系列；ARM架构的华为的鲲鹏系列
服务器硬件组成：
服务器关键部件-CPU：
CPU是Central Processing Unit（中央微处理器）的缩写，它是计算机中最核心的一个部分，由运算器、控制器和寄存器组成。
市场上CPU的分类：
| X86市场 | Intel的Xeon | AMD的霄龙 |
|---|---|---|
| 小型机 | Intel的安腾 | IBM的Power |
| ARM架构 | HW的鲲鹏系列 |
ARM架构：主打低能耗，但是生态是很大一个问题（ARM与X86的软硬件都不兼容）
服务器关键部件-内存：
内存是与CPU进行沟通的桥梁。用来存放当前正在使用的（即执行中）的数据和程序。
内存在计算机中的作用很大，只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。
内存类型：
DDR：Double Data Rate — 双倍速率
目前大部分服务器使用的是DDR4的内存，工作电压降低，读写频率提升
DDR4内存分三类：
- UDIMM（用于入门级低端服务器，不具备ECC功能）
- RDIMM（具备ECC功能）
- LRDIMM（减轻了CPU中内存控制器与内存芯片之间的负载）
*ECC内存即纠错内存，简单的说就是其具有发现错误，纠正错误的功能，一般多应用在高档台式电脑/服务器及图形工作站上，这将使整个电脑系统在工作时更趋于安全稳定。
*服务器上一般配置的是RDIMM或LRDIMM
服务器内存的主要指标：
- 容量与性能：容量、频率和数量
- 容错：ECC、备用和镜像
ECC：错误发现及纠错功能
内存的容错能力可以保障在内存出现故障的时候可以用备用和镜像内存顶上去不至于服务器宕机
DCPMM数据中心级持久内存：Intel推出的新产品，永久性内存
外观与传统内存一致，不需要专用的接口，可以直接插在服务器内存槽位中
和传统存储相比DCPMM的内存介质发生了变化，DCPMM是永久性内存
DCPMM应用模型：
DCPMM有两种模式，一种是传统内存模式（数据易失）另一种是应用程序直通模式（数据持久）
服务器关键部件-HDD/SSD：
硬盘(HDD，机械硬盘)：机械硬盘（Hard Disk Drive简称HDD）是服务器主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。
固态硬盘(SSD) ：固态硬盘（英文名：Solid State Drive，简称SSD）是由控制单元和固态存储单元（DRAM或FLASH芯片）组成的硬盘, 简单的说就是用固态电子存储芯片通过阵列的形式构成的硬盘。其内部存储单元利用固态电子存储芯片阵列取代了传统机械硬盘的磁碟组。
HDD/SSD的分类：
- U.2是个接口支持NVMe协议，通道走的是PCIeX4，最大支持的速率是32Gb/s，Intel研发的主要用在云计算服务器场景（2.5"的SSD小盘，需要配置专用的硬盘背板）
- M.2是个接口支持NVMe/SATA/PCIe等协议，通道走的是SATA或PCIeX4，最大支持的速率是32Gb/s，用于超极本或服务器场景
小盘：SFF（small from factor）=2.5"
大盘：LFF（large from factor）=3.5"
硬盘的选择：
| SATA硬盘 | ① 成本低，容量大 ② 适合于磁盘I/O要求不高的应用；例如：文件存储、离线数据统计、分析等。 |
|---|---|
| SAS硬盘 | ① 主流硬盘，磁盘性能高 ② 适合于磁盘I/O敏感的应用；例如：数据库等。 |
| SSD硬盘 | ① 成本高，容量小 ② 适合于磁盘I/O高，以读操作为主的应用；例如：小文件搜索、热点数据缓存。 |
服务器关键部件-电源：
交流稳压电源：能够提供一个稳定电压和频率的电源称交流稳定电源。（一般服务器配置的都是交流电源，上图黑色接口的是普通版的，蓝色版需要通过专用的电源线与智能PDU相连）
直流稳压电源：能为负载提供稳定直流电源的电子装置。（用于电信行业的用户）
电源的分类：
80 PLUS电源一共分为六种：Base（白牌）、Bronze（铜牌）、Silver（银牌）、Gold（金牌）、Platinum（铂金）、Titanium（钛金）
电源高级特性-冗余：
1+1冗余或2+2冗余（2+2冗余需要在BIOS中设置）
服务器电源要实现冗余功能所配置的电源模块规格必须完全一致就是产品编号要相同。
服务器关键部件-风扇：
热插拔形态以便维护，风扇冗余模式是N+1（只允许坏1个风扇）
服务器关键部件-PCI-E插槽和扩展卡：
PCI-E扩展卡：包括RAID卡、网卡、HBA卡、GPU卡等，当前PCI-E是3.0标准。
PCI-E插槽：是一电子电路，它是CPU和I/O设备之间交换信息的媒介和桥梁。CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现，前者被称为I/O接口，而后者则被称为存储器接口。
作用：用来安装GPU卡、网卡、RAID卡、HBA卡，IB卡等以连接外围设备。
PCI-E插槽》PCI Riser Cage：
常见PCI-E设备及插槽类型：
服务器关键部件-RAID卡 ：
RAID（Redundant Array of Independent Disks）：独立冗余磁盘组。其基本思想就是把多个物理硬盘组合起来，成为一个或多个逻辑上的磁盘组，同时提高磁盘的性能及可用性。
常用RAID级别：
RAID卡的组成：
RAID卡分两种，一种是带缓存的RAID卡，一种是不带缓存的RAID卡；带缓存的RAID卡必须要单独配置超级电容模块或智能存储电池对缓存充电
常见RAID卡形态：两种RAID卡形态不一样但是功能是完全一样的
① Mezz存储控制卡：直接安装到主板的Mezz存储控制卡插槽（专用插槽，不占用PCIE插槽）。
② 标准存储控制卡：通过Riser卡转接，安装到主板的PCIe插槽。
RAID卡的端口：
内部端口：用于连接服务器的硬盘背板，为服务器本地磁盘做raid使用
外部端口：用于连接外部的硬盘框（硬盘框不带控制器，JBOD），以增加服务器的存储容量，服务器的raid卡来完成对硬盘框中的硬盘的管理和控制（这种连接方式叫DAS）
硬盘+背板+RAID卡+主板：
硬盘背板：
硬盘扩容：需要配置硬盘笼和相应规格的硬盘
安装硬盘背板操作步骤：
RAID控制器芯片两大厂商：PMC和LSI
服务器关键部件-网卡：
FlexibleLOM（FLR）和mLOM网卡，安装到主板专用的接口上
主板集成网卡与FlexibleLOM网卡：
网卡分PCIE网卡和特殊形态的网卡
集成网卡不够灵活，而FlexibleLOM网卡可以与主板分离特点是灵活配置
示例：FlexibleLOM（FLR）网卡 ：
PCI-E网卡-10GB万兆网卡（插在pcie插槽上，光口的网卡不带光模块）
常见的网卡芯片厂家有：Intel、博通、迈络思
服务器关键部件-FC HBA卡：
标准的PCIE接口，SFP模块是随卡自带的，一般不需要单独配置
服务器关键部件-管理芯片（BMC）：
iLO & HDM：
| 虚拟KVM | 服务器系统管理员可用的高性能远程终端 |
|---|---|
| 完整的远程控制终端 | 通过单一的Java-free终端屏幕实现全功能系统控制 |
| 内置系统健康状态监控 | 取决于所访问的硬件状态 |
| 电源功率计量数值报告 | 内置系统电源数值显示 |
| 全新的许可证管理 | 可选iLO高级软件许可证 |
iLO & HDM 管理端口：
服务器诊断面板：
LED指示灯：绿色代表正常，橙色代表降级，红色代表故障
服务器相关组件-机柜及供电系统：
机柜：数据中心机架扩展了容量、可靠性和散热能力
| 灵活性 | 效率 | 可靠性 |
|---|---|---|
| • 位置发现服务可节省数小时的设置时间 • 面向密集数据中心支持3000磅的容量 • 多至3000磅的发运容量 • EIA-310-D支持实现最优的兼容性 | • 最高的开放式传孔门支持实现更佳的散热效果，散热性能高出竞争对手26% • 免工具的配电单元(PDU)和配件安装可有效节省时间 | • 滚压框架设计可消除薄弱环节，避免变形 • 全焊接处理带来出色的强度和较长的使用寿命 |
机柜：适应性、扩展性、强度、灵活性、易于使用、稳定性
理线架：
机柜顶端布线：
机架安装式配电单元（PDU）：
HPE配电单元提供最高的线条精确度和灵活性，以最大限度地降低数据中心的功耗预算
PDU（Power Distribution Unit）：
10A一般用于机架式服务器，16A一般用于刀片服务器
服务器电源线：
连接HPE的PDU的服务器电源线和第三方PDU的电源线不一样，两者不通用
PDU安装到机柜：
UPS（ Uninterruptible Power Systems ）：不间断电源系统
KVM Switch & Rack Console：
服务器相关组件-操作系统
企业级操作系统：
| UNIX操作系统 | ① 强大的多用户、多任务、分时操作系统 ② 字符功能和图形界面 ③ 业界一致认可的安全性、稳定性 ④一般用于小型机 | HP：HP-US IBM：AIX SUN：Solaris |
|---|---|---|
| Linux操作系统 | ① 类UNIX操作系统，兼容的 ② 字符功能和图形界面 ③ 兼容UNIX界面和系统接口 ④ 开源系统 | RedHat Ubuntu CentOS SUSE |
| Windows操作系统 | ① 强大的图形操作系统 ② 强大的媒体功能 ③ 即插即用的硬件兼容能力 ④ 用于PC服务器和个人电脑 | Windows Server 2012/2016/2019（新） |
虚拟化操作系统：
| VMware | vSphere |
|---|---|
| Microsoft | Hyper-v |
| Citrix | XEN |
| H3C | CAS |
