详解服务器、磁盘和网卡知识

本文主要介绍服务器的概念、常见的服务器技术和架构组成，此外将详细介绍磁盘、RAID知识，网卡概念、分类和主流厂商和产品，内容大致分为3部分。

第1章、服务器通用基础知识

简单来说，服务器就是在网络中为其他客户机提供服务的计算机；具有高性能、高可靠、高IO数据传输能力等特点，企业从基础的邮件、打印到核心应用如ERP、数据库等业务，再到我们所熟悉的互联网业务，创新大数据服务、天气预报HPC高性能计算等都离不开大规模服务器的支持。

服务器主要由CPU、内存、硬盘、模组、RAID卡组成，配合电源、主板、机箱等基础硬件组成。

CISC ：主要是两家，包括IntelCPU（非安腾系列）、AMD CPU。

RISC： 服务器领域主要是IBM Power系列、Sun Spark系列，消费级的代表是ARM架构的CPU。

2017年7月，Intel正式发布了代号为Purley的新一代服务器平台，包括代号为Skylake的新一代Xeon CPU，命名为英特尔至强可扩展处理器(Intel Xeon Scalable Processor，SP)，也宣告了延续4代的至强E5/E7系列命名方式的终结。

Xeon至强可扩展处理器不再以E7、E5的方式来划分定位，而代之以铂金(Platinum)、金(Gold)、银(Silver)、铜(Bronze)的方式。Skylake是新命名方式的第一代产品，Cascade Lake是是二代，共用Purley平台。

大型机 ：普通人很少接触，用于大规模计算的计算机系统大型机通常用于政府、银行、交通、保险公司和大型制造企业。特点是处理数据能力强大、稳定性和安全性又非常高

小型机 ：往往应用于金融、电力、电信等行业，这些用户看重的是Unix操作系统和专用服务器RAS特性、纵向扩展性和高并发访问下的出色处理能力。这些特性是普通的X86服务器很难达到的，所以在数据库等关键应用一般都采用“高大贵”的小型机方案。

x86服务器 ：采用CISC架构处理器。1978年6月8日，Intel发布了一款新型的微处理器8086，意味着x86架构的诞生，而x86作为特定微处理器执行计算机语言的指令集，定义了芯片的基本使用规则。

ARM服务器 ：ARM全称为Advanced RISC Machine，即进阶精简指令集机器。ARM是RISC微处理器的代表作之一，最大的特点在于节能。

C/S是Client/Server的缩写，服务器通常采用高性能的PC、工作站或小型机，并采用大型数据库系统，如Oracle、Sybase、Informix或 SQLServer，客户端需要安装专用的客户端软件。

B/S是Browser/Server的缩写，客户机只要安装浏览器(Browser)，如Netscape Navigator或Internet Explorer，服务器安装Oracle、Sybase、Informix或 SQLServer等数据库。在这种结构下，用户界面完全通过浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现。浏览器通过Web Server 同数据库进行数据交互。

网卡在TCP/IP的模型中，工作在物理层和数据链路层，用来接收和发送数据。除了数据的收发，网卡还有一些其他功能：

1、代表固定的地址： 数据发送出去，发给谁，又从哪里接收。这都是通过IP区分的

2、数据的封装、解封： 比如寄一封信，信封里的信纸是data，信封是帧头和帧尾。

3、链路管理 ：因为以太网是共享链路的，在使用时候可能会有其他人也在发送数据。如果同时发送，就会产生冲突，这就要求在发送的时候，检测链路的状态是否空闲；

4、数据的编码和译码 ：在物理介质中，传送的是电平或光信号。这时就需要将二进制数据转换成电平信号或光信号。

5、发送和接收数据

我们再来说说网卡的分类。随着计算机网络技术的飞速发展，为了满足各种环境和层次的应用，出现了不同类型的网卡。

总线分类 ：PCIe、USB、ISA、PCI，ISA/PCI等总线是比较早期的网络总线，现在已很少用了，USB接口的网卡主要用在消费级电子中。

结构形态：集成网卡（LOM）、PCIe标卡网卡、Mezz卡。

应用类型 ：按网卡所应用的的计算机类型来区分，可以将网卡分为应用于工作站的网卡和应用于服务器的网卡。

电口，PC上常见到的那种网口接口，这种接口叫RJ45，使用的是普通的网线

光口，用于连接光模块，网卡上用于插光模块的接口，我们叫光笼子。

光模块按封装形式，可以分为SFP+、SFP28、QSFP+，其中SFP+和SFP28在结构外观上是一致的，可以相互兼容，只是SFP28支持的速率更高，可以达到25G，而SFP+一般只到10G。QSFP+在外观形态上与SFP+差异很大，两者不兼容。QSFP+应用在40G以上速率上。

DAC线缆是直连铜缆，这种铜缆的模块头是和线缆一体的，不需要再配置光模块。电缆的衰减大，一般只有1m，3m，5m长度的，但价格便宜，是短距离传输的最佳解决方案。

AOC叫做有源光缆，一根AOC线缆相当于两个光模块+光纤，也是一体的，这种线缆数据传输可靠性高，但价格贵。

现在无论是amd和英特尔的arm竞争都已经开始。

arm是一种微型嵌入式平台，arm微型处理器广泛为智能手机（如典型的安卓）、路由器等使用。

而普通电脑则是x86或x64平台。笔记本电脑属于嵌入型x64或x86平台。

目前安卓平板电脑等平台是arm的，并不是x86。

目前专门做arm平台的企业有众人皆知的via、高通等厂商。

目前英特尔和amd都早已开始arm研发工作。目前英特尔已经推出手机平台的处理器，可惜由于英特尔进军移动行业不久，所以英特尔atom系列微处理器弊端很多：速度慢，热量大，耗电多，等等。而目前amd在服务器嵌入平台上大有vs英特尔之势，不过amd目前暂未推出移动手机等平台。

但amd处理器具有成本低廉之优势。

X86架构与ARM架构的区别：

1、含义不同：

X86使用CISC（Complex Instruction Set Computer，复杂指令集计算机）。

ARM使用RISC（Reduced Instruction Set Computer，精简指令集计算机），ARM英文全称Advanced RISC Machine。

2、产品特点：

X86追求性能最优，缺点是功耗大，不节能（和ARM对比）。

ARM追求低功耗（节能）,缺点是采用精简指令集，导致编译器处理复杂，因此性能相对X86差。

3、所用机型不一样：

X86主要是PC机（Intel、AMD），X86服务器。

ARM主要是应用于移动设备（手机、平板电脑等嵌入式领域）。

4、典型代表：X86结构主要是Intel、AMD等PC电脑；ARM主要是移动终端，IBM的Power PC。

ARM是芯片设计商，不生产芯片，它设计出来的内核给世界各大半导体工厂生产(三星、TI、ST、台积电等)，从而获取其中的办税，由于他们设计的都是精简指令集的ARM架构，功耗低，所以主要用于嵌入式系统领域。而Intel主要做X86架构芯片的设计和生产，主要用于个人PC上，它也生产过一段时间的ARM内核的处理器：Intel XCALE系列，不过后来他把这部分卖掉了。

理论上，arm的精简指令集更有优势。实际上，intel的x86经过多年发展，无论硬件还是软件都更加兼容。

不少华硕的手机，运行软件都更容易闪退，就是intel的u在移动平台兼容不够好。arm的桌面级cpu也只能够暂时应用于服务器领域，家用领域根本就不开发arm用的精简指令集的软件。

实际与现实是两码事

实际上Intel也有面向移动市场的处理器，例如atom，但是竞争力不如ARM，另外PC市场的萎缩导致桌面处理器产能过剩，所以intel有许多foundry没有订单，导致产能浪费，相比代工的钱被TSMC或三星挣了去，不如也代工一下ARM的芯片，能有效解决产能过剩，又能发挥自己的优势，还能挣钱何乐而不为呢？