服务器的主要零部件介绍

Posted 2020-09-06

服务器的主要零部件介绍

服务器的主要组成零部件有主板，CPU,内存，硬盘，RAID卡，光驱，电源和风扇，显卡，网卡等组成。

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• 服务器主要组成部分简介

• 主板

• CPU

• 内存

• 硬盘

• RAID卡

• 光驱

• 电源和风扇

• 显卡

• 网卡

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主板简介

主板mainboard、系统板systemboard或母板(motherboard)它安装在机箱内，是计算机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有Bios芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。

特别说明BIOS芯片，开机要加载BIOS芯片，通电后各个部件的自检，自检后会把启动程序交给相关硬件。

CPU简介

      CPU是Central Processing Unit的缩写，即中央处理器。由控制器和运算器构成，是整个计算机系统中最重要的部分,常见品牌intel,amd.

       按照CPU体系架构来区分，服务器主要分为两类：

       非x86服务器：使用RISC（精简指令集）或EPIC（并行指令代码） 处理器，并且主要采用UNIX和其它专用操作系统的服务器，指令系统相对简单，它只要求硬件执行很有限且最常用的那部分执令，CPU主要有Compaq的Alpha、HP的PARISC、IBM的Power PC、MIPS的MIPS和SUNSparc、Intel研发的EPIC安腾处理器等。这种服务器价格昂贵，体系封闭，但是稳定性好，性能强，主要用在金融、电信等大型企业的核心系统。

       x86服务器：又称CISC（复杂指令集）架构服务器，即通常所讲的PC服务器，它是基于PC机体系结构，使用Intel或其它兼容x86指令集的处理器芯片的服务器。目前主要为intel的Xeon E3，E5，E7系列，价格相对便宜、兼容性好、稳定性较差、安全性不算太高。

      cpu和磁盘之间的缓冲设备，是临时存储器。

内存简介

内存是介于CPU 和外部存储之间，是CPU 对外部存储中程序与数据进行高速运算时存放程序指令、数据和中间结果的临时场所，它的物理实质就是一组具备数据输入输出和数据存储功能的高速集成电路。

内存在企业案例：

1.门户极端案例：大并发写入案例（抢红包，微博）

高并发，大数据量写数据：会把数据先写到内存，达到一定的量，积累一定的量后，然后再定时或者定量的写到磁盘（减少磁盘IO，input,output），最终还是会把数据加载到内存对外提供访问。

特点：

a.优点：写数据到内存，性能高速度快（微博，微信，SNS，秒杀）。

b.缺点：可能会丢失一部分在内存中还没有来的及存入磁盘的数据。

解决数据不丢方法：

1.服务器主板上安装蓄电池，再断电瞬间把内存数据回写到磁盘。

2.UPS（一组蓄电池）不间断供电（持续供电10分钟，IDC数据UPS 1小时）

3.选双路点的机房，使用双电源、分别接不同的电，服务器要放到不同的机柜，地区。

2.大中小企业案例：

对于并发不是很大、数据也不是特别大的网站，读多写少的业务，会想把数据写入磁盘，然后通过程序把写到磁盘的数据读入到内存，再对外通过读内存提供访问。

硬盘简介

硬盘结构：

存储介质（Media）——盘片

盘片的基板是金属或玻璃材质制成，为达到高密度高稳定的质量，基板要求表面光滑平整，不可有任何暇疵。

读写头（Read Write Head）——磁头

磁头是硬盘读取数据的关键部件，它的主要作用就是将存储在硬盘盘片上的磁信息转化为电信号向外传输

马达（ Spindle Motor & Voice Coil Motor ）马达上装有一至多片盘片，以7200或15000 RPM 定

速旋转，为保持其平衡不可抖动，所以其质量要求严谨，不产生高温躁音。

正常硬盘尺寸3.5英寸，常规机械硬盘读取性能不高，比内存差很多，所以在企业工作中，我们才会把大量的数据缓存到内存，写入到缓冲区，当今互联网网站必备的解决方案。

硬盘接口或者类型：IDE（淘汰）,SCSI（淘汰）,SAS,SATA,SSD（电子）

性能与价格：ssd>sas>sata

企业级服务器的应用：

1.常规正式工作场景主选SAS（结合SATA和SCSI的优点）硬盘（转速是15000转/分，机械磁盘转速高的性能好）

2.不对外提供访问的服务器，例如：线下的数据备份，可选SATA（7200-10000转/分）

SATA特点：容量大，价格便宜，但是速度比较慢。

3.高并发访问，小数据量，可以选择SSD。

SSD造价太贵，需要考虑企业成本。

淘宝网企业案例：服务器会把sata和ssd结合起来用，热点存储，程序动态调度。

企业级硬盘适合7*24，比较贵。

企业网站来讲，都会尽量让用户从内存中读取数据，而不是硬盘。 

几乎企业运维和架构师的网站优化，服务器，软件的优化核心，都是磁盘和内存的使用比例优化。

RAID卡简介

基本作用：网站数据量很大的时候，单盘装不下，购买多块盘，又不想单个盘存放数据，就需要工具把所以硬盘整合成一个大磁盘，再在这个大磁盘上在分区（虚拟磁盘）放数据。

另外一个大功能，多块盘放一起可以有冗余（备份）

 RAID有多种组合方式，RAID 0，1，5，10

RAID 0:两块500，组合成1000，一块坏，两块全部损坏，最多可以N块盘叠加，优点读写都比较快。缺点没有冗余，一块坏，全部失效。

RAID 1：只能两块盘，可以容量不一样，以小盘的容量为准，一块做另外一块的全部备份，优点有百分百的冗余，一块坏，另外一块正常使用。

RAID 5：最少三块，容量（只损失一块盘），会有奇偶校验，读写性能一般其中一块坏，另外两块正常使用，两块都坏无法使用。

RAID 10：最少4块，容量1/2，那其中两块组合成RAID 1再组合成RAID0.读写性能都还好，成本高。

有RAID卡后，一般磁盘就会插到RAID卡上，而不是直接插到主板上。

互联网公司服务器一般都会购买RAID卡（主板自带、独立RAID卡企业资自己配。），RAID卡上也有缓存的。

冗余从好到坏：1 10,5,0

性能从好到坏：0 10,5,1

成本从低到高：0,5,1,10

应用场景：互联网公司的经验。

单台服务器，很重要，盘不多，系统盘RAID1，数据量大，盘多选RAID10.

数据库服务器，主库RAID10，从库RAID5\RAID0

WEB服务器，如果没有太多数据话，RAID5，RAID0（单盘）

根据数据的存储和访问的需求，去匹配对应的RAID级别。

光驱简介

主要作用是装系统，现在基本可以使用U盘和网络上镜像文件装系统，所以使用率不是很高。

企业应用：

建议淘汰光驱，U盘装系统，网络安装（FTP,HTTP），无人值守批量安装系统（pxe+kickstart）,COBBLER无人值守安装，KICKSTART无人值守安装。

电源和风扇简介

支持服务器的电力负载

支持冗余，防止电源故障

– 故障预警和防止

– 故障之前的预防性维护

– 保证服务器持续运行

电源子系统包括

– 智能电源和风扇

冗余电源和风扇

显卡简介

服务器都在主板上集成了显卡，但是显存容量不高，一般为16M或32M。

GPU： Graphic Processing Unit，即“图形处理器”

网卡简介

服务器都在主板上集成了网卡，传输速率为1Gbps，即千兆网卡，特殊应用需要高端网卡，如光纤网卡，Infiniband网卡等，传输速率能达到10Gbps、20Gbps，即万兆网卡。