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标题: 深入了解服务器技术与服务器市场浅析 [打印本页]
作者: MT99    时间: 2006-9-1 10:41     标题: 深入了解服务器技术与服务器市场浅析

服务器是计算机的一种，它是网络上一种为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机，它在网络操作系统的控制下，将与其相连的硬盘、磁带、打印机、Modem及各种专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享，也能为网络用户提供集中计算、信息发表及数据管理等服务。它的高性能主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面。

一、服务器平台

服务器平台指驱动服务器的引擎，主要按OS和CPU分类，有如下三种；

PC服务器（亦称NT服务器，标准Intel架构，32位CPU），主要运行Win NT和Win2000操作系统。

UNIX服务器（64位RISC CPU），运行商业UNIX操作系统（如SunOS，HP-UX，IBM AIX，Compaq Tru64，Solaris等）。

Linux服务器，运行开放源代码的UNIX即Linux操作系统（跨PC机和RISC CPU硬件平台）。

二、服务器的分类及对比

服务器从不同方面主要有四种分类方法：

（1）按CPU类型分类

1． RISC（精简指令系统）架构服务器：使用RISC芯片并且主要采用UNIX操作系统的服务器，如Sun公司的SPARC、HP公司的PA－RISC、DEC的Alpha芯片、SGI公司的MIPS等RISC芯片；

2． CISC（复杂指令系统）架构服务器：即通常所讲的IA架构服务器（Intel Architecture Server）或PC 服务器，采用x86（CISC）芯片并且主要采用Windows NT / Windows2000 / Linux等操作系统的服务器，如Intel PentiumIII (Xeon至强) / Intel PentiumIV (Xeon至强)等。

（2）按应用规模分类

1．企业级（计算中心级）服务器

企业级IA服务器是高档服务器，普遍采用四个以上CPU结构，拥有独立的双PCI通道和内存扩展板设计，具有高内存带宽，大容量热插拔硬盘和热插拔电源，具有超强的数据处理能力。这类产品具有高度的容错能力及优良的扩展性能。企业级IA服务器适合运行在需要处理大量数据、高处理速度和对可靠性要求极高的金融、证券、交通、邮电、通信等行业，胜任电子商务、ERP、MIS、CRM、IDC等关键业务应用。 一般支持千人规模的网络连接和百人规模的并发访问，当某项应用的并发用户增多时，可以采用多台服务器并行处理集群技术，完全可以替代小型机担当大型数据库应用。

2．部门级服务器

部门级IA服务器一般都是双CPU结构。集成了大量的监测及管理电路，具有全面的服务器管理能力，可监测如温度、电压、风扇、机箱等状态参数，结合标准服务器管理软件，使管理人员及时了解服务器的工作状况。同时,大多数部门级应用IA服务器具有优良的系统扩展性， 能够满足用户在业务量迅速增大时能够及时在线升级系统，充分保护了用户的投资。它是企业网络中分散的各基层数据采集单位与最高层的数据中心保持顺利连通的必要环节，可用于金融、邮电、企业用户的关键应用以及行业用户的部门级应用，可在网络中部署为文件服务器、电子邮件服务器、Proxy服务器、WEB服务器、中型数据库应用服务器等，一般支持百人规模的网络连接和20-50个PC客户端在线访问。

3．工作组级服务器

工作组级服务器是支持单CPU结构的应用服务器，支持大容量的ECC内存和增强服务器管理功能的SM总线，但系统可扩展性不强。可以满足中小型网络用户的数据处理、文件共享、文件打印、Internet接入、WEB服务器、Proxy服务器、邮件服务器、中小型数据库应用的需求。如中小企业财务管理以及教育（电子教室）、小型政府部门办公自动化（OA）等小规模网络应用，一般可以连接50个以内PC客户端网络和支持10个以内用户同时访问。

4．入门级服务器

入门级服务器主要是针对基于Windows NT或NetWare网络操作系统的用户，可以充分满足办公室型的中小型网络用户的文件共享、数据处理、Internet接入及简单数据库应用的需求。一般支持5-10个PC客户端网络

（3）按用途功能分类

1．文件服务器

在网络操作系统的控制下，管理存储设备（硬盘、磁带、光盘等）中的文件，并提供给网络上的各个客户机共享。文件服务器只负责共享信息的管理、接收和发送，不帮助工作站对所求的信息进行处理。它是网络中最普遍、最基本的应用，一般具有如下功能：*文件管理功能：完成文件的读、写、删除等操作；*磁盘高速缓冲：提供较大的RAM区用于磁盘数据缓冲以提高文件的读写速度；*访问控制：管理多个用户、多个程序，使他们同时访问、使用文件；*容错功能：当系统的某一部分失效后（如一个硬盘、一个电源），系统文件数据仍可保持或恢复，不会导致大量文件的损坏；*安全及可靠性：对访问文件的用户进行甄别，禁止非法操作。

2．打印服务器

管理打印任务队列，并将网络上的多个打印机提供给客户机共享。打印服务的开销一般不大，因此通常与文件服务器合在一起。

3．通讯服务器

管理通讯设备，将其提供给客户机共享以减少网络的TCO（Total Cost Ownership），并完成各个"小网"之间的联接和管理。由于需要不停地处理通讯设备的硬件中断，所以通讯服务器的CPU负载很重，网络中一般用专门提供通讯服务的服务器。

4．应用服务器

●数据库管理服务器：管理多用户对数据库的访问、修改等操作，维护数据库系统的完整与安全；

●集中运算服务器：利用服务器的数据处理能力，对某些用户进行集中处理；

●网络管理服务器：对整个网络的应用情况进行检测、控制；

●容错备份服务器：使服务器的个别硬件故障（如个别硬盘）不会影响到整个网络的应用。

●web或mail服务器等

（4）按服务器的外形结构分类

1．塔式服务器

塔式（TOWER）服务器既常见的立式和卧式机箱结构的服务器，可放置在普通的办公环境，机箱结构较大，有较大的内部硬盘、冗余电源、冗余风扇的扩容空间，并具备较好的散热性。

2．机架式服务器

机架（RACK）结构是传统电信机房的设备结构标准，宽度为19英寸，高度以单位“U”计算，每“U”为1.75英寸，既1.75X2.54=4.445cm。由于机架式服务器具有节省空间、高密度、便于集中维护、管理等优势等特性，因而一经问世便倍受厂商和用户推崇，在某些领域已迅速取代传统塔式服务器。 如电信机房及ISP (互联网服务提供商)、ICP（互联网内容提供商）、IDC(互联网数据中心)为代表的新电信行业等。机架服务器内部扩展性不如塔式机，但可外接磁盘阵列柜。

3．刀片式服务器

刀片服务器（Blade Server）是一种更高可用高密度机架结构的服务器平台，通常在一个3U高的机箱里可以插入10-20余个“刀片”，其中每一块“刀片”实际上就是一块系统主板，既类似一个个可独立工作的服务器，在这种模式下，每一个主板可以通过本地硬盘启动自己的操作系统，如Windows NT/2000、Linux、Solaris等等，服务于指定的不同用户群，相互之间没有关联；不过它们也可以用系统软件将这些主板集合成一个服务器集群。在集群模式下，所有的主板可以连接起来提供高速的网络环境，可以共享资源，为相同的用户群服务，而由于每块“刀片”都是热插拔的，所以，系统可以轻松地进行替换，这些服务器可共用系统背板、冗余电源、冗余风扇、网络端口、光驱、软驱、键盘、显示器和鼠标，一个机箱对外就是一台服务器，而且多个刀片机箱还可以级联，形成更大的集群系统。

刀片式服务器的应用很广泛，尤其是对于计算密集型应用，比如天气预报建模、指纹库检索分析、数据采集、数据仿真、数字影象设计、空气动力学建模等等。而对于行业应用，如电信、金融、IDC/ASP/ISP应用、移动电话基站、视频点播、Web主机操作及实验室系统等。

（5）电信级服务器

即符合电信级网络设备构建规范（NEBS）和欧洲电信标准协会（ETSI）所规定的严格的规范和要求，可以在诸如过热、过冷、火灾和地震等危险环境中安然无恙，从而满足了需要坚实而高度可用的计算解决方案的电信运营商的需要的服务器。

电信级服务器多应用于电信、金融、电力等关键行业和军工、国防、气象等特殊行业，对服务器的稳定性、可靠性和可用性等指标上的具有一系列严格的电信标准规范，技术门槛较高，防震、防尘、防湿、防辐射、耐高温具备99.999%高可用性。Intel在美国加州圣克拉拉正式发布并付运首批针对电信运营商应用，包括PentiumIIIXeon处理器、主板、底架和其它服务器部件电信级服务器"建筑模块"产品，从而正式进军电信级服务器市场。

三、服务器市场

与WinTel联盟一统天下的PC市场不同，服务器市场上是群雄争霸，各大计算机硬件和软件巨头纷纷为争夺服务器平台的标准和服务器市场的份额而苦战，鹿死谁手难以预料。但可以清晰看到的是：PC服务器（尤其是64位CPU的服务器）的发展在威胁着中高档UNIX服务器，Linux服务器的发展正在成为潮流，而4大计算机巨头Sun、IBM、HP、Dell公司的服务器战略正决定着服务器技术和市场的发展方向。而在国内市场上，服务器厂商正努力缩小与国际IT巨头的差距，包括联想、浪潮、方正、曙光在内的一系列国产服务器厂商，已开发出多项可与IBM、HP、DELL等公司相媲美的技术和设备，正向国际巨头们展开新一轮的攻势。

浪潮新发布的“IFA”智能弹性架构，以及11款智能服务器新品正式开始冲击国外厂商，IFA(IntelligentFlexibleArchitecture)技术理念，包含了多项业界首创的创新技术，智能能力包括智能管理技术、智能散热技术及智能扩展技术，其中一些技术已经申报国家专利。智能弹性架构第一次让“中国创造”的服务器有机会与国际品牌一较高下。IFA技术实现了服务器产品的“弹性部署”，将高端技术理念向中低端产品的延续与下移，全面涵盖了1路、2路及4路服务器产品市场，并且具备了性能稳定，能够平滑升级，便于智能化管理应用等特点，可以灵活应对客户差异化需求，最大限度地保护用户投资。

国家863计划的大力支持有力地奠定了联想挺进高端商用服务器市场的技术基础。联想新推出的深腾2600系列商用高性能服务器产品，准确把握中国市场的特点和中国用户的需求。倡导“物理集中”、“管理集中”、“应用集中”、“数据集中”的产品理念，开发和集成了多种行业和领域的信息化应用解决方案。产品刚刚投放到市场，就获得了用户的青睐，不仅打破了国外产品的垄断，而且在政府、企业、制造、石油、教育等行业和领域得到了广泛的应用，取得了很好的社会效益和很大的经济效益。此外，商用高性能服务器拥有的高端技术，已成功转移和辐射到了联想万全系列中低端服务器产品上，其技术的创新性、功能的差异性以及技术优势,有力带动了联想万全中低端商用服务器的销售。深腾2600系列商用高性能服务器产品的成功推出和批量应用，标志着联想高性能服务器在更为广阔的高端商用服务器市场迈出了坚实的步伐，这是国家倡导的以企业为主体产学研相结合开展技术创新的成功范例。

在曙光信息产业有限公司成立十周年的庆典上，中国工程院院士、中科院计算所所长、曙光公司董事长李国杰宣布，继运算速度达每秒10万亿次的曙光4000A大型服务器后，曙光公司将研发创运算速度百万亿次新纪录的大型服务器曙光5000，届时它将跻身世界运算速度最快的服务器的前五名。

IT制造产业举足轻重的华硕（ASUS）最近在北京宣布正式启动以支持服务器渠道为核心思想的“磐石计划”。这个方案在深化扁平增值策略的同时，提高渠道素质，并创新性的提出服务器的体验营销理念。这是继05年初华硕将渠道架构由独家代理制调整为总代＋ASA（华硕服务器联盟）的区域分销制后，又一次颇具影响的渠道变革。

四、服务器性能

高档UNIX服务器即超级服务器的技术水平，代表着国家和企业实力，承担着大型关键领域的应用，在互联网应用中的重要作用是不言而喻的。过去5年来，高档UNIX服务器迅速成熟起来，已经成为世界各国大机构、大企业和大网络公司的重要选择。在少数场合，甚至代替了IBM S/390和插入兼容制造商（PCM）的大型主机。

由于VLSI（超大规模集成电路）技术的进步，处理机主频更快，内存带宽增加，交叉开关、光纤通道及其它新技术增加了I/O带宽，UNIX服务器性能得以全面提升。所有主要的UNIX服务器供应商都采用群集技术（多个系统的松散耦合）改进可用性和可扩展性，利用64位CPU的寻址能力来满足超大规模复杂的数据库应用需求。

大型UNIX服务器正获得S/390服务器一级的性能，例如，改进系统利用率的系统分区能力，几乎是瞬间容量升级的备用处理机功能等。但使大型UNIX服务器得以广泛商业应用的最主要因素恐怕是独立软件开发商（ISV）的支持，它们提供了大量功能全面的的应用软件，例如；

SAP、Baan、PeopleSoft和Oracle公司提供的企业资源计划软件ERP；

Oracle、informix、Sybase、IBM公司提供的关系数据库系统；

Computer Associates公司提供的系统管理工具等。

独立软件开发商ISV在服务器市场发展中具有重要作用，过去它们是主要为专有技术硬件如VAX和AS/400进行开发，当前多数ISV应用已移植到UNIX下，UNIX成为ISV们的主要的开发环境。没有大量独立软件开发商支持的服务器是不可能成为主流的。

五、服务器性能的几个重要指标

1、可扩展性　　

可扩展性一直宣传为MPP和NUMA服务器的主要优势，只要增加节点即可提高系统性能，保护了现有硬件和软件的投资。例如，基于MPP的IBM RS/6000 SP系列服务器，最多可支持512个节点，IBM声称其NUMA-Q服务器设计可超过250个CPU。然而，实际应用中，横跨多个节点的在线交易处理OLTP应用是不太容易处理的。

2、24*7的可用性

许多全球性机构，尤其是e商业公司，要求系统能够每天24小时，一年365天的连续运转。持续的停机时间对这些业务具有灾难性的影响，即使几分钟的系统不可用（计划的或意外）也会造成极大破坏和昂贵代价。

某些业务类型需要容错系统，采用冗余硬件和软件技术，可以提供100%的可用性。然而，容错系统价格昂贵，通常仅用于金融、电讯和政府部门等少数高度敏感的应用场合。

实际工作中，必须考虑升级或维护所需的计划停机时间。当然，也可以采用服务器群集或系统分区等技术减少计划停机时间。

可使用多种技术提高系统正常工作时间，高可靠性服务器通常采用冗余部件和热交换部件，如RAID磁盘、风扇和电源等。

Sun和Compaq支持去除、替换和动态重配置CPU主板的能力，无须关掉整个服务器。虽然许多部件都是热插入式的，但多数操作系统还不具备象支持磁盘和电源那样的全部热交换能力。

服务器群集提供系统失效保护功能，允许滚动升级（有助于消除计划停机时间）。系统必须监控可预计的失效，建立冗余通讯网络，为避免站点灾难性事件，利用扩充的群集互连建立远程灾难数据恢复中心或许是必要的。

高可用性是过去几年中UNIX服务器硬件和软件技术取得重大进展的一个例证。虽然在高可用性或连续可用性方面，UNIX服务器还达不到S/390或容错系统的水平，但对于满足分布式或基于网络的应用，UNIX服务器还是胜任有余。

六、服务器技术与市场的现状与发展

专有技术和开放技术的竞争在继续，但伴随着技术的转移（从高档转向中低档机型），高档UNIX服务器与S/390服务器的技术差距在不断缩小，过去UNIX服务器在系统性能、扩展能力和不完善的系统管理工具等方面的弱点，如今对多数机构已经不是重要问题了。

服务器技术的发展和独立软件供应商的支持，使UNIX服务器的功能越来越强。例如，在服务器的系统和网络管理工具方面，Compaq和Sun提供动态系统分区能力，隔离不同的业务，各分区运行自己的操作系统和应用，分区间采用硬件实现的防火墙。HP提供软分区或资源管理的能力，通过细粒度的控制，使系统资源与应用和用户需求相一致。

所有主要UNIX服务器供应商，对大型服务器几乎都提供不同特色的系统分区（有时称为域），到2002年，类似S/390主机的动态的逻辑分区能力，有望成为高档UNIX服务器的标准功能。

虽然S/390和UNIX服务器供应商目前分享了高档商用服务器市场，但它们都慎重地关注着来自迅速发展的PC服务器和Linux服务器的威胁，并纷纷采取了积极主动的对策。5大计算机巨头中，除Sun 专注于发展UNIX服务器，Dell只能提供PC服务器外，IBM、HP、Compaq公司都是UNIX服务器和PC服务器的世界级供应商。

PC服务器基于Intel CPU，运行Win NT和Win 2000操作系统，突出的优势在于；性能/价格比高，ISV的支持和庞大的PC用户群体。尽管32位CPU的PC服务器尚不具备高档UNIX服务器或S/390服务器的可用性、可扩展性、可管理性的能力，但基于Intel公司EPIC架构64位Itanium处理器的服务器，尤其是第二代McKinley处理器使PC服务器有机会问鼎中高档服务器。当然，短期内PC服务器对高档商用UNIX服务器还不会构成真正的威胁。

硬件兼容和开放标准及WinTel联盟曾造就了20年PC时代的辉煌，击败了计算机界的巨无霸IBM。技术在发展，市场在变化，互联网时代服务器犹如20年前的PC，WinTel联盟已经风光不在。新的对手，新的组合，新的游戏规则，但正如Internet的开放精神风靡全球一样，开放源代码的Linux服务器近年也独领风骚，得以高速发展，得到Intel以及IBM等主要服务器供应商的广泛支持，成为业界潮流。Linux是跨硬件平台的，Linux是UNIX的，Linux是开放的，这可能就是Linux服务器年增长率达到178%的主要原因，而同期UNIX服务器或PC服务器都只有百分之十几的年增长率。Linux服务器的流行标志着对专有技术和垄断技术的挑战，Linux服务器不仅仅是对UNIX服务器的压力和机遇，同样是对操作系统和PC服务器的压力和机遇。



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