第二講.服務(wù)器基礎(chǔ)介紹

1、1服務(wù)器相關(guān)技術(shù)介紹服務(wù)器相關(guān)技術(shù)介紹2服務(wù)器的主要性能特點(diǎn) l服務(wù)器英文名稱為“Server”， 指的是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中為客戶機(jī)（Client）提供各種服務(wù)的、特殊的專用計(jì)算機(jī) 在網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)器承擔(dān)著數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、發(fā)布等關(guān)鍵任務(wù)，是各類基于客戶機(jī)服務(wù)器（CS）模式或B/S模式網(wǎng)絡(luò)中不可或缺的重要組成部分。 3服務(wù)器與普通PC的區(qū)別l硬件體系結(jié)構(gòu) CPU主頻、MEM容量、存儲(chǔ)、供電、散熱 I/O、管理方式l存儲(chǔ)方式 IDE接口、串口、SCSI接口、磁盤陣列 NAS、SAN RAIDl應(yīng)用環(huán)境 工作時(shí)間：724265 溫濕度、可靠服務(wù)4服務(wù)器與普通PC的區(qū)別l可靠性/可用性 提供不間斷可靠服務(wù)l

2、可利用性 計(jì)算能力？存儲(chǔ)能力？并行能力？l安全性 服務(wù)器安全、存儲(chǔ)安全l可擴(kuò)展性 升級(jí)、業(yè)務(wù)擴(kuò)展5服務(wù)器與普通PC的區(qū)別l對(duì)于服務(wù)器硬件并沒有一定硬性的規(guī)定，特別是在中、小型企業(yè)，它們的服務(wù)器可能就是一臺(tái)性能較好的PC機(jī)，不同的只是其中安裝了專門的服務(wù)器操作系統(tǒng)，所以使得這樣一臺(tái)PC機(jī)就擔(dān)當(dāng)了服務(wù)器的角色，俗稱PC服務(wù)器。 6服務(wù)器與普通PC的區(qū)別l服務(wù)器說到底其實(shí)也是一種計(jì)算機(jī)，它也是由PC機(jī)發(fā)展過來的。 l在早期網(wǎng)絡(luò)不是很普及的時(shí)候，并沒有服務(wù)器這個(gè)名稱，當(dāng)時(shí)在整個(gè)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域只有大型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)兩大類。 l隨著網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和普及，“服務(wù)器”這個(gè)中間層次的計(jì)算機(jī)開始得到業(yè)界的接受，并隨著網(wǎng)

3、絡(luò)的普及和發(fā)展不斷得到發(fā)展。 7服務(wù)器的主要外觀特點(diǎn) l機(jī)箱大l硬盤、內(nèi)存容量大l主板大l有“無用”部件？ l支持熱插撥8服務(wù)器產(chǎn)品分類l俗語分類 專用服務(wù)器 高檔服務(wù)器 中檔服務(wù)器 低檔服務(wù)器9服務(wù)器產(chǎn)品分類l按CPU類型分類：RISC服務(wù)器典型的RISC服務(wù)器：SUN 、HP 、IBM等UNIX服務(wù)器IA架構(gòu)服務(wù)器典型的IA架構(gòu)服務(wù)器：PC服務(wù)器（基于Intel 至強(qiáng)處理器），新興的基于安騰處理器和AMD Opteron處理器的64位服務(wù)器10服務(wù)器產(chǎn)品分類l按服務(wù)器物理規(guī)格分類： 塔式服務(wù)器、機(jī)架式服務(wù)器、刀片服務(wù)器 各個(gè)主流服務(wù)器廠商均有相應(yīng)的產(chǎn)品l按照操作系統(tǒng)分類： Windows服

4、務(wù)器 Linux服務(wù)器 UNIX服務(wù)器11服務(wù)器產(chǎn)品分類l按照應(yīng)用分類： WEB服務(wù)器 FTP服務(wù)器 EMail服務(wù)器 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 文件服務(wù)器等等12服務(wù)器廠商13小型機(jī)RISC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)l指令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)- 操作簡(jiǎn)單- 數(shù)據(jù)：Load-Store結(jié)構(gòu)，尋址方式簡(jiǎn)單- 編碼：定長(zhǎng)l實(shí)現(xiàn)與使用方式- 簡(jiǎn)化硬件，提高主頻- 指令流水線技術(shù)：寄存器操作容易解決相關(guān)- 編譯技術(shù)l性能及兼容性- 性能：每條指令周期數(shù)差不多，主頻高，CPI高- 指令流水線技術(shù)：寄存器操作容易解決相關(guān)- 流水及多發(fā)射技術(shù)在提高性能的前提下不影響兼容性14常見的小型機(jī)廠商及RISC處理器分類lSun:Ultra SPARC V9

5、lIBM:PowerlHP: PA-RISC 2.0lAlpha:MIPS IV1516小型機(jī)和小型機(jī)和PCPC服務(wù)器比較服務(wù)器比較l小型機(jī)：小型機(jī)在速度、穩(wěn)定性方面具有優(yōu)勢(shì)。小型機(jī)：小型機(jī)在速度、穩(wěn)定性方面具有優(yōu)勢(shì)。Sun Enterprise10000Sun Enterprise10000服務(wù)器支持服務(wù)器支持6464路路CPUCPU、64G64G內(nèi)存、內(nèi)存、200MB/sec200MB/sec的光纖通道的光纖通道磁盤陣列。磁盤陣列。lPCPC服務(wù)器：服務(wù)器：PCPC服務(wù)器在模塊化、易用性方面服務(wù)器在模塊化、易用性方面具有優(yōu)勢(shì)。具有優(yōu)勢(shì)。IBMIBM的的Netfinity7100Netfin

6、ity7100支持支持4 4路路CPUCPU、16G16G內(nèi)存、內(nèi)存、80MB/sec80MB/sec的的SCSISCSI硬盤。硬盤。目前目前PCPC服務(wù)器最多支持服務(wù)器最多支持8 8路路CPUCPU。17MIPSALPHAPA-RISCSPARCPowerPC1986MIPS 1PA-RISC 1.0RT/PC1987SPARC v819881989MIPS II1990PA-RISC 1.1Power 119911992MIPS III(64b)Alpha(64b)1993Power 2&Power PC1994MIPS IV(64b)SPARC v9(64b)1995Power

7、PC(64b)1996PA-RISC 2.0(64b)小型機(jī)發(fā)展（一)18SF E2900SF V1280SF E4900SF 4800SF E6900SF 6800SF E20KSF 15KSF 25KSF 15KNetra 120Netra 240Netra 20Netra440Netra 1280SF V100/120SF V210SF V240SF F280SF V250SF V440SF V480/490SF V880/890Sun RaySun Blade 150Sun Blade 1500Sun Blade 2000Sun Blade 2500SF V20zSF V60 xSF

8、V65xSF Blade 1600B100 x&B200 x高端高端/ /中檔中檔服務(wù)器服務(wù)器電信特性電信特性服務(wù)器服務(wù)器入門級(jí)入門級(jí)服務(wù)器服務(wù)器瘦客戶端工作站瘦客戶端工作站服務(wù)器服務(wù)器X86 LinuxX86 Linux服務(wù)器服務(wù)器SF V40zSun Fire 工作站/服務(wù)器產(chǎn)品家族19服務(wù)器選型-應(yīng)用類型考慮20服務(wù)器選型(可靠性、可用性、可服務(wù)性RAS）l設(shè)備本身的RAS完全冗余部件完全冗余部件熱交換部件熱交換部件動(dòng)態(tài)重配置動(dòng)態(tài)重配置系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)系統(tǒng)故障自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)故障自動(dòng)跟蹤動(dòng)態(tài)系統(tǒng)域動(dòng)態(tài)系統(tǒng)域l系統(tǒng)架構(gòu) 負(fù)載均衡 替換雙通道 HA/Cluster21服務(wù)器硬件：

9、服務(wù)器硬件：l選擇主機(jī)要考慮以下選擇主機(jī)要考慮以下5 5個(gè)方面：個(gè)方面：l速度：對(duì)做速度：對(duì)做WebWeb服務(wù)器的主機(jī)，主要考慮服務(wù)器的主機(jī)，主要考慮CPUCPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)I/OI/O和磁盤和磁盤I/OI/O。l穩(wěn)定性：以可用性衡量（是指在一段時(shí)間內(nèi)服務(wù)器可供用戶正常穩(wěn)定性：以可用性衡量（是指在一段時(shí)間內(nèi)服務(wù)器可供用戶正常使用的時(shí)間的百分比）。利用系統(tǒng)或部件冗余（包括使用的時(shí)間的百分比）。利用系統(tǒng)或部件冗余（包括PCIPCI通道、通道、網(wǎng)卡、網(wǎng)卡、SCSISCSI卡、硬盤、電源等），遇到故障時(shí)自動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)或卡、硬盤、電源等），遇到故障時(shí)自動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)或部件切換，以避免或減少意外停機(jī)

10、。部件切換，以避免或減少意外停機(jī)。l模塊化：指網(wǎng)卡、模塊化：指網(wǎng)卡、SCSISCSI卡、硬盤、電源、風(fēng)扇等部件為模塊化卡、硬盤、電源、風(fēng)扇等部件為模塊化結(jié)構(gòu)，都可以熱插拔，使每個(gè)重要部件都有自己的電源，不會(huì)因結(jié)構(gòu)，都可以熱插拔，使每個(gè)重要部件都有自己的電源，不會(huì)因一個(gè)部件的電源損壞而危及整個(gè)系統(tǒng)。一個(gè)部件的電源損壞而危及整個(gè)系統(tǒng)。l擴(kuò)展性：主機(jī)板上的插槽留有空余數(shù)量，機(jī)架上的硬盤和電源空擴(kuò)展性：主機(jī)板上的插槽留有空余數(shù)量，機(jī)架上的硬盤和電源空間留有余地。間留有余地。l易用性：應(yīng)用軟件是否豐富，管理是否方便。易用性：應(yīng)用軟件是否豐富，管理是否方便。22l通用部件l二進(jìn)制兼容性服務(wù)器選型- 投資保

11、護(hù)23操作系統(tǒng)l操作系統(tǒng)分類 UNIX AIX、HP-UX、SUN Solaris、BSD Linux RedHat、紅旗、FC Windows Windows2000、2003、Vista MAC24lTCSEC中安全程度分：D1、C1、C2、B、B3、A1、A2八級(jí)lD1安全保護(hù)欠缺級(jí)（最低）lC1自由安全保護(hù)級(jí)lC2受控存取控制級(jí)（ORACLE，UNIX皆達(dá)到此級(jí)）lB1有強(qiáng)制存取控制和形式化模式技術(shù)的應(yīng)用lB3,A1對(duì)內(nèi)核進(jìn)行形式化的最高級(jí)描述和驗(yàn)證。信息技術(shù)安全評(píng)價(jià)公共準(zhǔn)則（CC）252627主流服務(wù)器操作系統(tǒng)安全性比較主流服務(wù)器操作系統(tǒng)安全性比較28服務(wù)器提供的服務(wù)介紹29服務(wù)器提

12、供的服務(wù)lWEB服務(wù)lFTP文件服務(wù)器lEmail郵件服務(wù)器lVOD視頻服務(wù)器lDNS域名服務(wù)l代理服務(wù)lDHCP自動(dòng)獲取IP地址30WEB服務(wù)l硬件平臺(tái)：服務(wù)器l軟件平臺(tái)： 操作系統(tǒng)選擇：Windows、Linux、UNIX 服務(wù)軟件：IIS、Apache、IBM Websphere、BEA Weblogic 數(shù)據(jù)庫(kù)軟件：oracle、DB2、MS SQLServer、Mysql、Access31軟件編程體系32基于基于B/SB/S結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目l目前主要采用兩種服務(wù)器端語言：目前主要采用兩種服務(wù)器端語言： JSPJSP（Java Server PagesJava Server Pag

13、es） ASPASP（Active Server PagesActive Server Pages）l兩種語言構(gòu)成兩大開發(fā)體系：兩種語言構(gòu)成兩大開發(fā)體系： JSP+OracleJSP+Oracle體系體系 ASP+SQL ServerASP+SQL Server體系體系33B/SB/S架構(gòu)編程體系架構(gòu)編程體系 lB/S結(jié)構(gòu)的編程語言 瀏覽器端編程語言 服務(wù)器端編程語言 l瀏覽器端 HTML（Hypertext Markup Language，超文本標(biāo)記語言） CSS（Cascading Style Sheets，層疊樣式表單） JavaScript語言 VBScript語言34服務(wù)器端編程語言

14、服務(wù)器端編程語言l目前主要是3P技術(shù) ASP、JSP和PHP ASP是微軟公司推出的，在這三種語言中是用得最為廣泛的一種。 JSP是SUN公司推出的是J2EE（Java 2 Enterprise Edition，Java2企業(yè)版）十三種核心技術(shù)中最重要的一種 PHP在1999年的下半年和2000年用得非常廣泛，因?yàn)長(zhǎng)inux+PHP+MySQL（一種小型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)）構(gòu)成全免費(fèi)的而且非常穩(wěn)定的應(yīng)用平臺(tái) 35企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā)架構(gòu)企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā)架構(gòu) l 在構(gòu)建企業(yè)級(jí)應(yīng)用的時(shí)候，通常需要大量的代碼，而且這些代碼一般分布在不同的計(jì)算機(jī)上，劃分代碼運(yùn)行在不同計(jì)算機(jī)上的理論就是多層設(shè)計(jì)理論。l 企業(yè)級(jí)應(yīng)用

15、系統(tǒng)通常分成 兩層 三層 N層架構(gòu)。 36兩層架構(gòu) l傳統(tǒng)的兩層應(yīng)用包括用戶接口和后臺(tái)程序，后傳統(tǒng)的兩層應(yīng)用包括用戶接口和后臺(tái)程序，后臺(tái)程序通常是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶接口直接同數(shù)臺(tái)程序通常是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶接口直接同數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)話。實(shí)現(xiàn)上，通常使用據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)話。實(shí)現(xiàn)上，通常使用JSPJSP、ASPASP或者或者VBVB等技術(shù)編寫這類軟件，結(jié)構(gòu)如圖等技術(shù)編寫這類軟件，結(jié)構(gòu)如圖 用戶顯示邏輯層數(shù)據(jù)庫(kù)層兩層應(yīng)用架構(gòu)兩層應(yīng)用架構(gòu)顯示邏輯層一般由HTML、JSP、ASP實(shí)現(xiàn)，通過JSP和ASP直接和數(shù)據(jù)庫(kù)相連 37三層架構(gòu) l在兩層應(yīng)用中，應(yīng)用程序直接同數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)話。三層結(jié)構(gòu)在用戶接口代碼和數(shù)據(jù)庫(kù)中間加入

16、了一個(gè)附加的邏輯層，通常這個(gè)層叫做“業(yè)務(wù)邏輯層”，如圖 用戶表示邏輯層數(shù)據(jù)庫(kù)層三層應(yīng)用架構(gòu)商務(wù)邏輯層38N N層架構(gòu)層架構(gòu) l如果某個(gè)應(yīng)用超過三個(gè)獨(dú)立的代碼層，那么這個(gè)應(yīng)用叫做N應(yīng)用，就不再叫四層或者五層等名稱，而是統(tǒng)稱為N層。如圖用戶表示邏輯層數(shù)據(jù)庫(kù)層N層應(yīng)用架構(gòu)商務(wù)邏輯層服務(wù)層39FTP服務(wù)l硬件平臺(tái)：服務(wù)器l軟件平臺(tái)： 操作系統(tǒng)選擇：Windows、Linux、UNIX 服務(wù)軟件：IIS、proftp、ServU 數(shù)據(jù)庫(kù)軟件：oracle、DB2、MS SQLServer、Mysql、Access40Email服務(wù)l硬件平臺(tái)：服務(wù)器l軟件平臺(tái)： 操作系統(tǒng)選擇：Windows、Linux、

17、UNIX 服務(wù)軟件：Exchange2000、sendmail、Qmail、profix 數(shù)據(jù)庫(kù)軟件：oracle、DB2、MS SQLServer、Mysql、Access41DNS服務(wù)l硬件平臺(tái)：服務(wù)器l軟件平臺(tái)： 操作系統(tǒng)選擇：Windows、Linux、UNIX 服務(wù)軟件：Windows域名服務(wù)、Bind9.042服務(wù)器數(shù)據(jù)安全管理43l硬件故障 l應(yīng)用軟件錯(cuò)誤l人為故障 l病毒lIT架構(gòu)變化 l部署新技術(shù)l節(jié)點(diǎn)故障l“無法預(yù)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)”系統(tǒng)和數(shù)據(jù)保護(hù) 避免潛在的風(fēng)險(xiǎn)44系統(tǒng)和數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)l系統(tǒng)保護(hù) 冗余部件 Cluster 系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù)l數(shù)據(jù)保護(hù) RAID Multipathing P

18、oint-in-Time 數(shù)據(jù)拷貝（磁盤備份） 復(fù)制 磁帶備份 (LAN, LAN Free, ServerFree)45什么是集群 - ClusterNetworkHeartbeatLinksMulti-Ported Shared DiskCluster硬件的組成硬件的組成l相同操作系統(tǒng)的兩臺(tái)或以上服務(wù)器l共享磁盤l心跳HeartbeatLinks46什么是集群 - ClusterNetworkHeartbeatLinksMulti-Ported Shared Diskl資源監(jiān)控和管理磁盤應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)l心跳協(xié)議l日志Cluster軟件的組成軟件的組成系統(tǒng)級(jí)系統(tǒng)級(jí)Cluster應(yīng)用級(jí)應(yīng)用級(jí)Clus

19、ter47磁盤管理lRAID與邏輯卷管理lMultiPathinglPoint-in-time磁盤備份48什么是RAID49RAID與邏輯卷管理磁盤陣列RAID5RAID1物理磁盤LUN服務(wù)器50邏輯卷管理l靈活的空間管理 l動(dòng)態(tài)多路徑l在線改變空間大小l在線轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)l在線改變RAID結(jié)構(gòu)l控制器和陣列之間鏡像LUNDG1DG1DG1服務(wù)器/fs1/fs2裸設(shè)備1/fs1, /fs2, /fs3裸設(shè)備1,裸251MultiPathing 多路徑磁盤陣列RAID5RAID1物理磁盤LUN服務(wù)器/dev/rdsk/c5t1d5/dev/rdsk/c6t1d5Ora_disk01/dev/hdisk

20、10/dev/hdisk20/dev/vpath552lBackup - Definition “Backup is a copy type of operation, designed to protect data from accidental or malicious loss or damage”File12 (or more)Backup Copy備份過程拷貝Backup（備份）53全備份.全備份全備份是在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上所有數(shù)據(jù)的一個(gè)完全拷貝Full backup（全備份）54Full BackupDifferentialFull BackupA differential back

21、up is a copy of all the data since the last full Backup.Differential(差分) Backups55Full Backup.IncrementalsFull BackupIncremental backup is a copy of only the data that have changed since the last backup.Incremental(增量) Backups56l恢復(fù)過程將數(shù)據(jù)從磁帶拷貝回磁盤l備份是比恢復(fù)早的一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的完全映象備份記錄了文件的目錄結(jié)構(gòu)，權(quán)限等，備份在具體的某盤磁帶，磁帶在磁帶庫(kù)中具體

22、的槽位等這些信息存儲(chǔ)在備份軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)中通常被稱為元數(shù)據(jù)DiskTape恢復(fù)57磁帶機(jī)或磁帶庫(kù)磁帶機(jī)或磁帶庫(kù)本機(jī)備份/恢復(fù)優(yōu)點(diǎn)：備份速度快優(yōu)點(diǎn)：備份速度快缺點(diǎn)：不適合多主機(jī)環(huán)境缺點(diǎn)：不適合多主機(jī)環(huán)境58TCP/IP Network磁帶庫(kù)磁帶庫(kù)網(wǎng)絡(luò)備份/恢復(fù)備份服務(wù)器備份服務(wù)器優(yōu)點(diǎn)：集中備份，充分利用磁帶庫(kù)資源缺點(diǎn)：占用網(wǎng)絡(luò)資源要求：支持異構(gòu)系統(tǒng)可控制備份網(wǎng)絡(luò)帶寬59TCP/IP NetworkFC-to-SCSI Bridge光纖交換機(jī)光纖交換機(jī) 磁帶庫(kù)磁帶庫(kù)Lan-free 備份/恢復(fù)主備份服務(wù)器介質(zhì)服務(wù)器優(yōu)點(diǎn)：備份速度快要求：共享磁帶庫(kù)資源支持異構(gòu)60同城容災(zāi)技術(shù)一：磁帶vault61同城

23、容災(zāi)技術(shù)二：磁帶遠(yuǎn)程vault62同城容災(zāi)技術(shù)三：遠(yuǎn)程磁帶備份63l確定好選擇哪種存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)后，我們可以考慮產(chǎn)品問題。存儲(chǔ)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)基本可以集中在下面幾個(gè)方面 容錯(cuò)能力、 性能、 容量、 連接性、 管理性 附加功能綜合評(píng)價(jià) 為我所用64數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備選擇標(biāo)準(zhǔn)參考l容錯(cuò)能力是指在存儲(chǔ)設(shè)備的設(shè)計(jì)方面對(duì)各種偶然性錯(cuò)誤和意外情況的預(yù)期，以及采取的預(yù)防或補(bǔ)救措施。這里，用戶需要注意的是，存儲(chǔ)系統(tǒng)是一個(gè)從軟到硬的復(fù)雜系統(tǒng)，所以，對(duì)數(shù)據(jù)保護(hù)能力的評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)考慮到整個(gè)系統(tǒng)。l存儲(chǔ)產(chǎn)品的性能評(píng)價(jià)是最容易的，因?yàn)檫@一指標(biāo)可以被充分量化。對(duì)磁盤陣列產(chǎn)品來說，性能指數(shù)主要有2個(gè): 帶寬和IOPs(每秒I/O次數(shù))。帶寬決定于整個(gè)陣列系統(tǒng)，與所配置的磁盤個(gè)數(shù)也有一定關(guān)系; 而IOPs則基本由陣列控制器決定。在Web、Mail和數(shù)據(jù)庫(kù)等小文件頻繁讀寫的環(huán)境下，性能主要由IOPs決定。在視頻和測(cè)繪等大文件連續(xù)讀寫的環(huán)境下，性能主要由帶寬決定?？梢?，在