看外形 定架构分类服务器

服务器

今年第14期我们介绍了从用途和性能分类服务器,这一次我们就来看看如何从服务器的外形和架构来对服务器进行分类。

服务器的外形分类

按照服务器的外形,它们可以分为台式服务器、机架式服务器、刀片式服务器和机柜式服务器4种。

台式服务器

台式服务器也称为“塔式服务器”。低端台式服务器往往采用比普通台式机稍大的机箱,而中高端台式服务器由于考虑到扩展性和散热的问题,往往采用体积硕大的机箱。台式服务器往往占用较多的空间,而且在电源管理、网络接入等方面有着诸多不便。

17-c4-1.jpg

不过由于台式服务器能够很好地解决散热问题,并且无须采用机柜即可顺利安装,因此,被广泛应用于服务器数量较少、机房环境较差的中小型网络中。

机架式服务器

17-c4-2.jpg

机架式服务器的宽度通常为标准的19英寸(1英寸≈2.54 厘米),可以安装在标准的19英寸机柜中。根据机箱高度的不同,大致划分为1U(1U=1.75英寸)、2U、4U等规格。

提示:就相同性能的服务器而言,机架式服务器的价格要比台式服务器贵一些。台式服务器的可扩展性要比机架式服务器好一些。但由于机架式服务器体积较小,单位面积内可以容纳更多的服务器,便于进行统一管理。

刀片式服务器

刀片式服务器(Blade Servers)是一种HAHD(High Availability High Density,高可用高密度)的低成本服务器平台,是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的。其中每一块“刀片”都是一个插板,在插板上配备有处理器、内存、硬盘以及相关组件,这样每一块“刀片”本身就是一个独立的服务器。在这种模式下,每一个服务器运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。不过可以使用系统软件将它们集合成一个服务器集群。在集群模式下,所有的服务器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。

17-c4-3.jpg

刀片服务器必须与专用的刀片服务器机箱结合使用。通常情况下,一个机箱中可以容纳几个到几十个刀片服务器。所以,对于高性能计算、多种应用的前台服务器、应用服务器以及后台的中心数据库应用它都可以满足。

刀片服务器的目标,就是将尽可能多的计算能力压缩在尽可能小的范围内。对于寸土寸金的服务器机房而言,这一点尤其重要。在具体应用上,刀片服务器与其他类型服务器没有区别,所不同的是,刀片服务器的磁盘和存储资源扩展通常是通过存储区域网络(SAN)和相关的硬件/软件来实现的。

提示:虽然刀片服务器是作为低成本服务器平台推出的,但是,刀片服务器也有一个缺点,那就是前期投入成本太高,因为无论购置几台刀片服务器,都必须配置一个刀片服务器机箱,而这类机箱的价格通常都是十几万元。另外,刀片服务器大都需要配置磁盘阵列,以解决数据存储的问题,而阵列的价格通常也都是几十万元。

机柜式服务器

由于高档企业服务器内部结构复杂,设备较多,并且往往拥有许多设备单元,因此需要放在机柜中;而某些大型应用需要将几台服务器联合起来放置在一个机柜中,因而被称为机柜式服务器。

机柜式服务器管理模式不仅可以提高空间利用率及可管理性,还为数据存储的拓展提供了全新的解决方案。它将服务器、UPS、交换机、路由器等设备的安放由平面转为立体,充分利用了有限的空间。同时,立式结构带来的集中配置给设备连线、系统维护以及故障排除都带来了极大的方便,增强了系统的安全性。另外,高可伸缩性的配置是企业数据中心的基本要求,机柜式配置使拓展海量存储成为可能,而且在高端配置中机柜是唯一的选择。正是由于这些特点,机柜式管理模式正在逐步取代现有的桌面管理模式。

服务器的架构分类

按照服务器采用的CPU架构,服务器可以分为CISC架构、VLIW架构和RISC架构3类。

CISC架构

CISC即“复杂指令系统计算机”,从计算机诞生以来,人们一直沿用CISC指令集方式。在CISC微处理器中,程序的各条指令是按顺序串行执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序串行执行的优点是控制简单,但计算机各部分的利用率不高,执行速度慢。

CISC架构服务器主要是指IA架构(Intel Architecture,英特尔架构)服务器,它们基于PC机的体系结构,使用Intel(如Intel Xeon)或AMD处理器,采用Windows或Linux操作系统。由于服务器操作系统与客户端操作系统非常相似,因此,IA架构服务器具有较高的易用性。CISC架构的服务器主要以IA-32架构为主,多为中低档服务器。

VLIW架构

VLIW即“超长指令集架构”,它采用先进的EPIC(清晰并行指令)设计,我们也把这种架构叫做“IA-64架构”。VLIW每时钟周期可运行20条指令,而CISC通常只能运行1~3条指令,RISC也只能运行4条指令。VLIW架构处理器结构简单,使芯片制造成本降低、能耗减少,而处理性能却得以提高。目前,基于这种指令架构的微处理器主要是Intel的IA-64(如Intel Itanium和Itanium 2)与AMD的x86-64(如AMD Opteron)。

随着IA-64架构CPU的诞生以及64位版本的Windows Server 2003、Linux的问世,VLIW架构服务器不仅保持了其易用性和价格优势,而且在处理性能上有了质的飞跃,从而也可被广泛应用于超大规模的数据处理环境。

RISC架构

RISC即“精简指令系统计算机”,它的指令系统相对简单,只要求硬件执行很有限且最常用的那部分指令,大部分复杂的操作则使用成熟的编译技术由简单指令合成。RISC架构服务器属高端网络服务器,主要采用UNIX操作系统,在大型、关键的应用领域处于非常重要的地位。

RISC架构的CPU种类非常多,基本都为64位处理器。其中,Sun和Fujitsu服务器采用SPARC,HP和DEC服务器采用Alpha,IBM服务器采用Power,SGI服务器采用MIPS等等。不同厂商服务器的I/O总线也各不相同,例如,Fujitsu采用PCI,Sun采用SBUS等等。这就意味着,不同品牌的RISC服务器的板卡,如网卡、显卡、SCSI卡等基本上都是专用的,彼此之间不具有兼容性。另外,虽然操作系统一般都基于UNIX,但是,Sun和Fujitsu采用Sun Solaris,HP采用HP-Unix,IBM采用AIX,在这方面也各不相同。RISC架构是封闭专用的计算机系统,不仅价格昂贵,而且售后维护仍然需要大量资金。

不过,尽管RISC架构服务器的价格是CISC架构服务器价格的几倍,并且在设备购置之后还要处处受制于厂商,但是,它仍然受到许多高端用户的青睐。因为高端用户看中的是UNIX操作系统的安全性、可靠性以及专用服务器的高速运算能力。而所有这一切,都是目前其他架构的服务器所无法比拟的。

提示:在企业服务器市场,RISC服务器的市场占有率仍有上升的势头。目前的VLIW服务器通常在工作负荷超过标称负荷的25%以上就会出现不稳定的情况,而RISC服务器的CPU工作峰值一般可以超过标称负荷的60%至70%。这一点,对于入门级与中端服务器来说尤为重要。