网络服务器的选型

7.4.2　网络服务器的选型

服务器是指在网络环境下运行服务软件，提供网上共享资源（包括信息、存储、计算、打印等）的设备。服务器与一般的计算机相比具有性能高、可靠、吞吐能力强、存储容量大、连网功能强、人机界面友好等特点，是网络环境中实现网络计算的关键设备。随着网络应用的发展，服务器得到愈来愈广泛的应用，因此选择合适的服务器在网络建设中具有重要意义。

1．服务器的技术特点

作为网络应用的关键设备，对服务器的技术要求与对普通台式机或工作站的技术要求有很大不同，下面从服务器使用的处理器类型、处理器使用技术、输入/输出技术、可靠性等方面分析服务器的技术特点。

目前服务器的处理器类型主要分为两大类，一类是CISC（复杂指令集计算）处理器，特点是有较大的基本指令集，指令比较复杂，一条指令可以完成更多工作。这类芯片以Intel的处理器为代表。另一类是RISC（精简指令集计算）处理器，特点是使用了少数简单的处理器指令，它们是完成复杂任务的基本构件。这类芯片有DEC的A lpha、SUN的SPARC以及PowerPC等。从技术的发展角度来看，两类技术有交叉融合的趋势，如在Intel新的处理器中有许多RISC成分。根据实测显示，处理浮点数运算时RISC更胜一筹，这也是在许多大型服务器中采用RISC的原因之一。

服务器可以使用多处理器技术提高服务器性能。常见的多处理器系统有：对称多处理器（SM P）、群集（Cluster）、大规模并行处理系统（M PP）。SM P是被经常采用的多处理器技术，在SM P结构中，操作系统的多线程能力能够得到较大程度的发挥。群集技术可以在物理上连接并紧密集成多台服务器，这些被集成的服务器不仅能独立完成自身的特定任务，当其中某台PC服务器或应用程序发生意外故障时，群集中的另一台或另外所有服务器会在继续进行自己份内工作的同时，接过发生故障的PC服务器的所有任务，维持系统的正常工作。群集技术可以使整个系统免于瘫痪及便于排除操作系统和应用层次的故障。大规模并行处理系统常用在大型关键性任务中。

对于小型应用服务器，单个CPU虽能满足目前要求，但从系统的扩展性角度考虑，可以采用一个以上的处理器。对于使用企业级或部门级服务器的大型数据库应用和并发事务处理而言，虽然操作系统支持多任务多进程，但所有任务最终仍由一个CPU承担，对CPU来说仍是分时处理。因此只用一个CPU可能会影响系统的吞吐性能，造成系统瓶颈。这种情况下一般使用多处理器系统。

为了满足网络应用的需要，服务器的I/O技术与普通台式机或工作站有很大不同。服务器的I/O设备必须满足传输速率快、存储容量大、具有容错能力的要求。目前数据传输速度最快的硬盘接口技术标准是SCSI接口技术标准。SCSI接口技术又分为两类：单端SCSI（SE-SCSI或Ultra/W ide SCSI，传输速率为40M B/s）和差分SCSI（Ultra2 SCSI，传输速率为80M B/s）。对于小型应用，投资额不大，任务繁忙程度不高，可以选择Ultra/W ide SCSI标准的产品；而对于大型应用，应考虑采用Ultra2 SCSI标准的产品。

服务器的可靠性与硬件故障有很大关系。一般硬件故障占所有服务器故障的20%～50%，剩余的异常情况则由软件引起。按照递减顺序，服务器中最有可能出现硬件故障的部件依次是：磁盘驱动器、电源、风扇、内存、插卡以及CPU。

磁盘驱动器的容错技术是解决驱动器故障的主要手段，包括磁盘镜像、磁盘双工和廉价磁盘冗余阵列（RA ID）技术。RA ID技术现在已经被服务器普遍使用。服务器同时使用热插拔驱动器技术来方便磁盘驱动器的更换。在输入/输出通道上，服务器使用光纤通道仲裁回路或者串行存储结构等一些较新的串行接口。这两种接口都提供双重回路以增强容错性。

2．服务器分类

服务器按用途可分为网络服务器（如Web服务器、电子函件服务器、Internet接入服务器等）、数据库服务器、文件服务器、打印服务器等。

从用户应用的角度，服务器通常根据其所支持的网络规模分为以下几类：

●　工作组服务器：这是一种初级服务器，可支持用户数为20～40，主要用于文件共享和打印服务，也可作为小型应用服务器满足中小型网络用户数据处理、Internet接入以及简单数据库应用的需求。这种服务器通常采用单个Intel处理器，磁盘阵列为可选，机箱为小型或中型的落地机箱。该类服务器的主流产品有：HP的NetServer LC/LF系列，IBM的PC Server 320，COM PAQ的ProSignia 3000、ProLiant 1000，曙光天演GT140/300，浪潮NetPoint705/710/720以及联想万全1050、1300等。

●　部门服务器：属于中型服务器，可支持用户数为30～150，可扮演文件和打印服务器的双重角色,还能作为中型的应用服务器使用。该级别的服务器、磁盘阵列、ECC内存及冗余电源供应通常是标准设备。CPU采用RISC或高档的Intel处理器，其设计是可支持至少两个处理器的SM P（对称多处理）系统，机箱是落地式的，也可能是双倍宽的立方体或可组装机柜。该类服务器的典型产品有：IBM的PC Server520、RS6000-F50、Netfinity 5600，HP 9000N，Sun Enterprise 4000，曙光天演GT200/333，浪潮NetPoint725/728，联想万全2200、2400等。

●　企业服务器：属于高档产品，可支持用户数为100～500，支持大型应用服务器功能，用于事务处理环境中。该级别的服务器有容错及冗余部件，如磁盘阵列、ECC内存及双电源等标准配置。CPU采用高档RISC或Intel处理器，提供至少4个处理器的SM P支持。机箱庞大，可提供几十个驱动器托架。IBM的RS6000 S80、AS/400-7，HP 9000V型，Sun Enterprise 6500、10000，Compaq AlphaServer ES40，曙光天演GT355 E/360，浪潮NetCenter系列，联想万全3500、4500等都属于该类服务器。

当然，这一分类中存在着许多重叠。事实上，一个配置完全的低档服务器在价格和功能方面甚至会超过一个最小配置的中档服务器。

3．服务器的选择

在选择服务器之前应该对用户的业务和发展进行定位，确定服务器的网络环境和应用类型，以此作为选择服务器的依据。然后再尽可能选择那些性能好、扩展性强、可用性好、易管理、高可靠性、能适应未来业务发展而费用能够承受的产品。

服务器性能指标以系统响应速度和作业吞吐量为代表。响应速度是指用户从输入信息到服务器完成任务给出响应的时间。作业吞吐量是整个服务器在单位时间内完成的任务量。假定用户不间断地输入请求，则在系统资源充裕的情况下，单个用户的吞吐量与响应时间成反比，即响应时间越短，吞吐量越大。

可扩展性具体表现在两个方面：一是留有富余的机箱可用空间，二是充裕的I/O带宽。随着处理器运算速度的提高和并行处理器数量的增加，服务器性能的瓶颈将会出现在总线和附属设备上。高扩展性的意义在于用户可以根据需要随时增加有关部件，在满足系统运行要求的同时，又保护投资。

可用性是以设备处于正常运行状态的时间比例作为衡量指标，例如99.9%的可用性表示每年有8小时的时间设备不能正常运行，99.999%的可用性表示每年有5分钟的时间设备不能正常运行。部件冗余是提高可用性的基本方法，通常是对发生故障给系统造成危害最大的那些部件（例如电源、硬盘、风扇和PCI卡）添加冗余配置，并设计方便的更换机构（如热插拔），从而保证这些设备即使发生故障也不会影响系统的正常运行。

可管理性旨在利用特定的技术和产品来提高系统的可靠性，降低系统的购买、使用、部署和支持费用。服务器的管理性能直接影响服务器的易用性。可管理性是用户的总体拥有成本（TCO）各种费用之中所占比例最大的一项。有研究表明，系统的部署和支持费用远远超过了初次购买所花的费用。另外，工作效率的降低、商业机会的丧失和营业收入的下滑所带来的财务损失也不可忽视。因此，系统的可管理性既是信息技术部门的迫切要求，又对企业经营效益起着非常关键的作用。可管理性产品和工具可通过提供系统内部的有关信息而达到简化系统管理的目的。通过网络实现远程管理，技术支持人员在自己的桌面上即可解决问题，不必亲赴故障现场。系统部件可自动监视自己的工作状态，如果发现故障隐患可随时发出警告，提醒维护人员立即采取措施。

尽可能地减少计算机系统的中断时间，保证关键应用在任何情况下都可以连续运行，这是用户对系统可靠性的一个基本要求。日常维护工作和意外的灾难均会导致计算机的中断。导致日常维护工作的中断有：主机升级、硬件维护或安装、操作系统升级、应用文件升级或维护、文件重组、全系统备份等原因。意外的灾难包括硬盘损坏、系统故障、软件故障、用户错误、电源掉电、人为破坏和自然灾害等因素。

选择服务器时，首先要了解服务器所承担的任务。如提供文件和打印共享，这对服务器而言是一个相对较轻的负荷。这时，CPU速度是次要因素，应该优先考虑磁盘子系统和网络I/O的性能。另外，文件服务器对内存的要求也相对较低。对应用服务器的要求就比文件服务器要高，因为用户程序大部分在服务器中运行，这时需要服务器有更强的处理能力。

可以考虑采用适当数量的CPU构成SM P或采用群集技术来提高处理能力；采用更多的内存，以支持用户程序在服务器中运行；使用更高性能的磁盘，支持运行大量频繁访问磁盘的数据库应用程序；采用更稳定、健壮的操作系统，能够对大量用户的并发操作做出有效的响应而不会崩溃。另外，传统的应用服务器对I/O要求相对较低，但对于诸如多层应用、电子商务这类应用服务器往往有较高的要求。

其次，要考虑网络的规模和用户的数量。显然，在一个对应用服务器要求不高的小型网络中和在一个有数百客户使用共享文件和打印机的大型网络中，后者的文件服务器的性能通常要高出前者的应用服务器。

第三个因素是用户需要多大的容错能力和对应的投资。如果服务器支持的是关键性的或重要的应用任务，那么最好将容错、冗余以及维护列在优先考虑的范围。现代的专用服务器都是为减少故障而设计的，并且具有许多固有的容错特性，用户可以根据需求结合前面所讲的技术特性来选择合适的产品。这部分在整个服务器费用中占有相当的比例，因此用户要认真考虑对此项的要求及投资。

最后一个重要因素是用户要选择的服务器厂商的信誉和服务。服务器的停机可能使企业损失数以万计的利益，因此服务器的可靠性和服务问题是选择服务器十分重要的一个方面，购买时用户要十分注意厂家的承诺和服务范围以及响应时间。