服务器发展新技术动态面面观
服务器其实是一个软件和硬件的结合体,从广义的角度来看,它可以实现两个方面的功能一是用来存放整个网络系统中的相关信息,以便让网络中的其他来访问,其次就是能够为访问信息的前端设备从已有的信息中提供所需的信息。可以这样说,服务器是整个网络系统中的心脏,要保证整个网络系统的高效工作,其实就是保证服务器的高效工作。不过,要想使服务器处于高效工作状态,就必须要有先进的技术来支撑。下面,我们就和大家一起来看看这方面的新技术。
1、服务器集群技术
该技术是指物理上互联,紧密集成在一起的服务器,使得企业级的商业系统达到高可用性,正常运行时间与全部运行时间的比例超过99.9%。高可用性是通过软件、硬件的冗余来实现的,某一点的故障不会中断服务。集群技术往往运行任务关键性或商业关键性应用程序。采用服务器集群技术的优点是:该可以保证当某台服务器或应用程序发生预计之处的故障时,集群中的另外一合服务器可以在继续自己份内工作的同时,接过发生故障服务器上的任务,从而提高了整个服务器系统的高可靠性和高可用性。另外服务器集群技术使得可以在现有系统上增加服务器来扩展,增加的服务器与原有的服务器紧密地集合在一起为客户PC端提供数据应用服务。
2、智能化输入/输出技术
该技术是为了满足不同类型操作系统之间、各种主机平台之间移植设备驱动程序的需要而开发的面向分布式输入/输出处理的数据传输技术。该技术具有设备无关性,可将驱动程序中用于管理设备的部分与用于特定操作系统的部分分开处理,同时还隐藏了各机制之间的通讯本质,从而为服务器提供了处理器独立性和总线独立性。该技术支持多个独立处理器之间的信息传递,可有效满足高带宽应用程序(如网络视频、集群和客户机/服务器处理)中对输入/输出吞吐量的较高要求。另外,该技术还提供一种开放的、基于标准的方法,既能改进现有驱动程序,又可为新一代可移植、智能化输入/输出解决方案的快速发展提供框架。
3、动态页面缓冲技术
目前,WEB服务器对动态页面的处理需求越来越高,而动态页面的处理能力是三层模式的应用系统中反映系统性能的重要方面。由于动态页面是根据HTTP请求的附带参数动态生成的,因而无法利用现有的缓冲机制进行缓冲。我们在构造基于WWW的应用系统的过程中发现,在一个典型的系统中,90%以上的数据库操作为查询,约80%的动态页面生成过程中没有对服务器端的数据产生影响,由此可以得出这样的结论,即大量的动态页面是重复的。系统运行中大量页面的重复生成和传输不仅增加了服务器的响应时间,同时也占用了大量的系统资源,影响了服务器的处理能力。现在服务器中采用了先进的动态页面缓冲技术,该技术可以利用服务器和客户机的两级缓冲明显减少动态页面的重新生成和重传的次数,有效地减轻服务器和网络的负载,提高服务器对动态页面的处理能力。该技术透明地支持HTTP协议和现有的WWW浏览器,除了适用于用THTML编写的动态页面外,也适用于用CGI和Java Servlet编写的动态页面程序。
4、SCSI技术
为了解决I/O数据传输较慢与处理器速度太快不能统一的问题,一种新型的计算机系统接口技术——SCSI技术就应运而生了。该技术的最大优势就是该标准享有十分强劲的业界支持,几乎所有硬件厂商都在开发与SCSI接口连接相关的设备,SCSI连接设备有物理距离和设备数目的限制,现在也越来越多地出现在低端服务器上,并正在成为服务器的标准接口。第五代Ultra160 SCSI在完全支持SCSI设备的同时,性能达到了Ultra2 SCSI(80MB/s)的两倍,并支持设备向后兼容,可以连接包括硬盘驱动器、CD-ROM、磁带驱动器、光盘以及扫描仪在内的众多新、老设备。另外,Ultra160 SCSI还支持域确认和循环冗余检测(CRC)技术,其中域确认不仅可为SCSI设置可靠的速度限制,同时还可以帮助管理软件监控性能、调整总线以获得更大的吞吐量,预测可能出现的问题,提示管理员进行必要的维护,而循环冗余检测技术则可使每个数据块包含数学编码形式的多余字节,通过接收设备验证其内容,保证所有数据以正确的形式到达目的地。
5、对称多处理器技术
尽管利用各种高新技术武装起来的服务器正在不断改进和完善,但传统的IA32体系架构却一直被认为存在许多无法避免的缺陷。显然,要提升服务器在网络时代的号召力,就必须从IA32开刀。此时,64位处理器的应用不仅标志着服务器从传统的32位跃迁到了64位,而且还彻底改变了整个服务器市场的布局。由于采用了显式并行指令(EPIC)、64位体系结构、分支预测执行以及更多的计算单元和流水线等技术,使得该处理器在性能和效率上有了较高提升。又由于64位地址空间可支持巨量内存和更宽的总线,因而整个系统更容易支持四路或八路SMP结构以及更大的I/O和三级高速缓存。为了进一步提高可用性,现代许多服务器开始在处理器方面实现冗余结构。而对称多处理器技术可以实现在一台服务器上使用多个处理器,使之共享内存和总线结构,操作系统则能将任务对称地分布在每个处理器上,从而极大地提高数据的处理能力,增加数据传输的带宽,同时也使得处理器具有冗余功能。采用了该技术的服务器在一个处理器出错时,另一个处理器将会接管全部工作,保证系统的正常运行。未来,采用该技术的冗余处理器还有望实现热拔插。
6、磁盘阵列技术
为了能提高服务器的存储容量,现在服务器都开始使用磁盘阵列技术,该技术可以使多台硬磁盘驱动器可并行工作,提高了数据传输率;同时利用校验技术来提高了系统的可靠性。如果阵列中有一台硬磁盘损坏,利用其他盘可以重组出损坏盘上原来的数据,不影响系统正常工作,并可以在带电状态下更换已坏硬磁盘,阵列控制器自动把重组数据写入新盘,或写入热备份盘而使新盘成为热备份盘。磁盘阵列通常配有冗余设备,如电源和风扇,以保证磁盘阵列的散热和系统的可靠性。磁盘阵列有8种RAID类型,为了系统的安全、稳定和快速,往往将系统软件、数据信息及镜像数据分别放在不同的磁盘阵列中,并根据服务器的应用环境,一般应该配有2到3种以上的RAID类型。
7、ISC网络监控技术
该技术只适用于使用Intel的带有集成管理功能主板的服务器。采用这种技术后,用户在一台普通的客户机上,就可以监测网络上所有使用Intel主板的服务器,监控和判断服务器是否“健康”,一旦服务器中机箱、风扇、内存、处理器、系统信息、温度、电压或第三方硬件中的任何一项出现错误,就会报警提示管理人员。值得一提的是,监测端和服务器端之间的网络可以是局域网也可以是广域网,直接通过网络对服务器进行启动、关闭或重新置位,极大地方便了管理和维护工作。
8、故障的在线修复技术
故障的在线修复技术包括故障部件可带电插拔和部件的在线配置技术。可带电插拔的部件如硬盘、内存、外设插卡、电源、风扇的热插拔,目前PC服务器中值得骄傲的技术是PCI的热插拔。模块化设计将是今后的发展方向。
9、热拔插技术
这种技术允许用户无需关掉服务器或者暂停应用的情况下,就可以拔掉、替换或者增加新的PCI适配器。这个功能显著地减少了计划和非计划停机的时间,为用户提供了最大限度的可用性。如今,热插拔功能已经成为所有服务器厂商的产品必须具备的功能。
10、容错技术
低端服务器的可用性同样需要容错机制保证,而PC机中经常出现的死机现象则是服务器绝对不能容忍的。同时,也正是容错技术的大量采用使得低端PC服务器档次低而性能不低。目前主要的容错技术有内存纠错技术ECC(Error Checking and Correction)、服务器自动重启技术(Auto Server Restart)、可擦写ROM技术(ReFlash ROM)和基于主板的管理控制器技术BMC(Baseboard Management Controller)等。已被广泛应用于低端PC服务器的ECC内存纠错技术是一种服务器透明检测及故障纠错技术,它在发现并更正一个内存错误的同时可使坏数据位从RAM上被擦除,从而有效减少无法更正的多位错误的发生。自动重启技术当然是指PC服务器可以在无人管理的情况下完成重新启动过程,以极快的速度恢复系统运行。而集成了BMC芯片的PC服务器则可以通过相关服务器管理软件,在本地或远程监控系统,控制系统的开/关机以及远程对系统进行BIOS升级等。
11、EMP远程管理技术
该技术可以在客户端通过电话线或电缆直接连接到服务器,来对服务器实施异地操作,如关闭操作系统、启动电源、关闭电源、捕捉服务器屏幕、配置服务器BIOS等操作,是一种很好的实现快速服务和节省维护费用的技术手段。
12、AutoRAID技术
该技术是综合了不同RAID优点的多级RAID阵列技术,该技术将最近使用的数据放在按RAID0/1存储的快速高性能的磁盘中;将不太常用的数据放在RAID5存储的经济高效的磁盘中。加速的RAID0/1存储作为相对较大但不太昂贵的RAID5区域的缓存。此外,RAID5空间采用的是日志结构的缓冲式奇偶校验技术。这种技术避免了RAID5“读→修改→写”的缺点。它将数据写入自由空间,并将奇偶校验块写入缓存,直到数据的写入已进行到该数据分割块的末尾。有了AutoRAID,系统的安装、配置和扩展变得简单而容易。而且该技术不再需要将数据转移到阵列中的其他磁盘上,只须将新磁盘安装好,AutoRAID就可以自动地判断磁盘大小,并将它加入磁盘阵列中。系统马上就可以利用新磁盘的空间,并将更多的数据按RAID0/1存储,以提高系统的性能和存取速度。此外,AutoRAID能够管理由不同容量磁盘组成的磁盘阵列。
13、I2C硬件总线技术
由该技术实现的串行总线包括一个两端接口,通过一个带有缓冲区的接口,数据可以被I2C发送或接收。控制和状态信息则通过一套内存映射寄存器来传送。利用I2C硬件总线技术可以对服务器的所有部件进行集中管理,可随时监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数,增加了系统的安全性,方便了管理。
14、SmartIRQ技术
SmartIRQ技术为系统管理员、分销商和系统集成商们解决了一个主要问题。现在他们能使系统启动和工作得更快,同时保证最少的挂起及安装冲突。服务器一旦启动并正常工作,其性能就会更好更强大。
15、RAID On Chip技术
该技术将智能阵列控制卡集成到系统的主板上,并支持外部磁带机,用户无需另外购买阵列卡就可以得到冗余磁盘阵列。对集成在主板上的阵列控制卡而言,其所采用的软件与康柏其他的智能阵列控制卡是完全兼容的,为用户节省了部署的时间与成本。另外,采用Raid On Chip技术的产品节省了一个PCI插槽,使用户拥有了更大的可扩展性。
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