PC上最早使用的工业标准结构总线是什么?

PC上最早使用的工业标准结构总线是什么?,第1张

(重定向自Industry Standard Architecture)

工业标准结构(Industry Standard Architecture,ISA)

什么是工业标准结构[1]

  工业标准结构,即ISA,是Industry Standard Architecture的缩写。指一种Internet客户/服务器应用程序,它允许大量的用户组交互式的互相通信。

工业标准结构的发展[2]

  最早的PC总线是IBM公司于1981年推出的基于8位机PC/XT的总线,称为PC总线。1984年IBM公司推出了16位PC机PC/AT,其总线在PC总线的基础上进行了扩展,称为AT总线。为了能够合理地开发外插接口卡,保证硬件的兼容性,AT总线制定了成文标准,即形成了8/16位的ISA(Industry Standard Architecture,工业标准结构)总线。

  8位ISA扩展I/O插槽由62个引脚组成,用于8位的插卡:8/16位的扩展插槽除了具有一个8位62线的连接器外,还有一个附加的36线连接器,这种扩展I/O插槽既可支持8位的插卡,也可支持16位的插卡。ISA总线的主要性能指标如下:

I/O地址空间0100H-03FFH。

24位地址线可直接寻址的内存容量为16MB。

8/16位数据线。

62+36引脚。

最大位宽16位(bit)。

最高时钟频率8MHz。

最大稳态传输率16MB/s。

中断功能。

DMA通道功能。

开放式总线结构,允许多个CPU共享系统资源。

参考文献

↑ 金桥电脑工作室编附录 常用术语 电脑组装、维修与升级大师科学技术文献出版社,200305

↑ 许洪军,王钧民主编子模块2 计算机硬件详解 计算机组装与维修技术中国水利水电出版社,2006年03月第1版

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不知道你指什么网络

那有服务器,路由,交换机,工作站,客户端,还有网线

1、网络硬件组成

服务器:为客户机提供服务,用于网络管理、运行应用程序、处理客户机请求、连接外部设备等。

客户机:直接面对用户,提出服务请求,完成用户任务。

传输介质:传输网络数据。按传输方式可划分为有线和无线两种,常用有线传输介质分双绞线和光缆。

通信连接设备:引导网络信息准确到达目标节点。主要有网卡、中继器与接线器、网桥与交换机、路由器等。

2、网络软件系统

网络操作系统:常用的有Windows NT、Windows 2000、Windows 2003、Unix、Linux

网络应用软件:网络媒体播放器、文件上传与下载工具、企业网络信息管理系统等P42~43和教材P13~15或者知识拓展栏目中的文章。

更详细的如下:

一个基本的计算机网络由下列硬件组成:服务器,工作站,网络接口卡,电缆系统,共享的资源与外围设备。

一、服务器

为网上用户提供服务的结点称为服务器(Server),在服务器上装有网络操作系统和网络驱动器,它能处理分组的发送和接收以及网络接口的处理。而使用这个服务器的称为该服务器的客户(Clients)或用户。

常见的服务器类型有以下几种。

(1)文件服务器

文件服务器给用户提供了操作系统中文件系统的各种功能,例如生成文件、删除文件、共享文件等。文件服务器涉及的很多问题和操作系统、数据库设计涉及的问题是类似的。所不同的是,这些问题要在网络环境下处理。

一般的文件服务器除了文件管理外还包括用户管理、安全管理、网络管理、系统管理等功能。

(2)打印服务器

打印服务器上接有打印机,网上其他结点和该服务器通信,并使用与其相连的打印机打印文件。

(3)终端服务器

终端服务器又称为终端集中器,终端通过终端集中器再接到网上,终端到其他结点之间的通信都通过终端集中器。

二、工作站

使用服务器提供的功能的网络结点就是工作站。工作站可以是基于DOS、Windows 95/98的PC机,Apple Macintosh系统、运行OS/2的系统以及无盘工作站。无盘工作站没有软驱和硬驱,而是使用网络接口卡上固化在引导芯片中的特殊引导程序直接从服务器上引导。

络接口卡的后部。

三、网络接口卡

(1) 网卡驱动程序

驱动程序文件包含有卡的配置与诊断、其电缆访问法及其通信特点的信息。

(2)网卡线速度

网卡线速度表示能够多快地产生物理信号,例如:10Mbit/s、100Mbit/s和1000Mbit/s。如果想使网卡的适应性更广,也可以考虑10/100M等多速自适应的网卡。

(3)网卡总线类型

10M以太网卡的总线体系结构仍是工业标准体系结构(ISA)。ISA总线的特点是:总线只有16位宽;工作时钟频率只有8MHz;不允许猝发式数据传输;大多数ISA总线为I/O映射型,从而降低了数据传输速度。

ISA总线的理论带宽是533MB/S或4267Mbit/s。网卡实际可用的ISA总线带宽大约只是1/4的理论带宽值,即约为11Mbit/s,刚够覆盖10Mbit/s的信道。

外部设备互连(PCI)总线可提供132MB/S的理论带宽和具有真正的即插即用(PnP)的特点,极像SUN的S-BUS。

PCI总线是得到计算机厂家广泛支持的高性能的与处理器无关的总线。

四、传输介质

常用的传输介质包括双绞线、同轴电缆和光导纤维,另外,还有通过大气的各种形式的电磁传播,如微波、红外线和激光等。

1、双绞线

双绞线是把两根绝缘铜线拧成有规则的螺旋形。双绞线的抗干扰性较差,易受各种电信号的干扰,可靠性差。若把若干对双绞线集成一束,并用结实的保护外皮包住,就形成了典型的双绞线电缆。把多个线对扭在一块可以使各线对之间或其他电子噪声源的电磁干扰最小。

用于网络的双绞线和用于电话系统的双绞线是有差别的。

双绞线主要分为两类,即非屏蔽双绞线(UTP,Unshielded Twisted-Pair)和屏蔽双绞线(STP,Shielded Twisted-Pair)。

EIA/TIA为非屏蔽双绞线制定了布线标准,该标准包括5类UTP。

1类线:可用于电话传输,但不适合数据传输,这一级电缆没有固定的性能要求。

2类线:可用于电话传输和最高为4Mbit/s的数据传输,包括4对双绞线。

3类线:可用于最高为10Mbit/s的数据传输,包括4对双绞线,常用于10BaseT以太网。

4类线:可用于16Mbit/s的令牌环网和大型10BaseT以太网,包括4对双绞线。其测试速度可达20Mbit/s。

5类线:可用于100Mbit/s的快速以太网,包括4对双绞线。

双绞线使用RJ-45接头连接计算机的网卡或集线器等通信设备。

2、同轴电缆

同轴电缆是由一根空心的外圆柱形的导体围绕着单根内导体构成的。内导体为实芯或多芯硬质铜线电缆,外导体为硬金属或金属网。内外导体之间有绝缘材料隔离,外导体外还有外皮套或屏蔽物。

同轴电缆可以用于长距离的电话网络,有线电视信号的传输通道以及计算机局域网络。50Ω的同轴电缆可用于数字信号发送,称为基带;75Ω的同轴电缆可用于频分多路转换的模拟信号发送,称为宽带。在抗干扰性方面,对于较高的频率,同轴电缆优于双绞线。

有5种不同的同轴电缆可用于计算机网络。

3、光导纤维

它是采用超纯的熔凝石英玻璃拉成的比人头发丝还细的芯线。一般的做法是在给定的频率下以光的出现和消失分别代表两个二进制数字,就像在电路中以通电和不通电表示二进制数一样。光纤通信就是 通过光导纤维传递光脉冲进行通信的。

A、光导纤维

光导纤维导芯外包一层玻璃同心层构成圆柱体,包层比导芯的折射率低,使光线全反射至导芯内,经过多次反射,达到传导光波的目的。

每根光纤只能单向传送信号,因此光缆中至少包括两条独立的导芯,一条发送,另一条接收。一根光缆可以包括二至数百根光纤,并用加强芯和填充物来提高机械强度。

光导纤维可以分为多模和单模两种。

只要到达光纤表面的光线入射角大于临界角,便产生全反射,因此可以由多条入射角度不同的光线同时在一条光纤中传播,这种光纤称为多模光纤。

如果光纤导芯的直径小到只有一个光的波长,光纤就成了一种波导管,光线则不必经过多次反射式的传播,而是一直向前传播,这种光纤称为单模光纤。

在使用光导纤维的通信系统中采用两种不同的光源:发光二极管(LED)和注入式激光二极管(ILD)。

发光二极管当电流通过时产生可见光,价格便宜,多模光纤采用这种光源。

注入式激光二极管产生的激光定向性好,用于单模光纤,价格昂贵很多。

B、光纤的特点

光纤的很多优点使得它在远距离通信中起着重要作用。光纤与同轴电缆相比有如下优点:

(a)光纤有较大的带宽,通信容量大。

(b)光纤的传输速率高,能超过千兆位/秒。

(c)光纤的传输衰减小,连接的范围更广。

(d)光纤不受外界电磁波的干扰,因而电磁绝缘性能好,适宜在电气干扰严重的环境中应用。

(e)光纤无串音干扰,不易被窃听和截取数据,因而安全保密性好。

目前,光缆通常用高速的主干网络。

4、无线传输介质

通过大气传输电磁波的三种主要技术是:微波、红外线和激光。这三种技术都需要在发送方和接收方之间有一条视线通路。

由于这些设备工作在高频范围内(微波工作在109-1010Hz,激光工作在1014-1015Hz),因此有可能实现很高的数据的传输率。

在几公里范围内,无线传输有几Mbit/s的数据传输率。

红外线和激光都对环境干扰特别敏感,对环境干扰不敏感的要算微波。微波的方向性要求不强,因此存在着窃听、插入和干扰等一系列不安全问题。

第二节、网络互连设备

一、网络互连设备的分类

网络互连设备通常分成如下4种:

1、中继器:在物理层上透明地复制二进制位,以补偿信号的衰减。它不与更高层次的协议交互作用。

2、网桥:在不同或相同类型的局域网之间存储并转发帧,必要时进行链路层上的协议转换。可连接两个或多个网络,在其中传送信息包。

3、路由器:工作在网络层,在不同的网络间存储并转发分组,根据信息包的地址将信息包发送到目的地,必要时进行网络层上的协议转换。

4、网关(协议转换器):指对高层协议(包括传输层及更高层次)进行转换的网间连接器。

52 10Base5网络

10Base5网络也采用总线拓扑和基带传输,速率为10Mbit/s,也称为标准

5、中继器

中继器主要用于扩充局域网电缆线段的距离限制。值得注意的是,中继器不具备检查错误和纠正错误的功能,中继器还会引入延时,一些中继器可以滤除噪声。

1)、中继器的特性

(A)中继器主要用于线性电缆系统,如以太网。

(B)中继器工作在协议层次的最低层,即物理层。两段必须使用同种的介质访问法。

(C)中继器通常在一栋楼中使用。

(D)扩展段上的结点地址不能与现行段上的结点地址相同。

2)、注意事项:

使用中继器时应注意以下两点:

(A)用中继器连接的以太网不能形成环。

(B)必须遵守MAC协议定时特性,即不能用中继器将电缆段无限连接下去。

6、网桥

多个局域网可以通过一种工作在数据链路层的设备连接起来,这种设备叫做网桥。它并不对网络层的头部进行检查,因此,可以同等地复制IP,IPX或OSI分组。

网桥的基本特点

(A)网桥工作在数据链路层

它可以实现不同类型的局域网的互连。

(B)网桥独立于网络层协议

对互不兼容的网络层协议,如IP,IPX,DECnet或Apple talk等都能以无意义的数据封装在帧内经网桥运行。所以网桥各端口分别连接的各网段属于同一个逻辑网络号/子网号。例如,所有网段都应有同一个IP网络号/子网号。

网桥是一个存储转发设备

网桥是一个有源的帧存储转发设备,这使网桥能具有如下功能:

①能匹配不同端口的速度

②对帧具有检测和过滤的作用

③网桥能扩大网络地理范围

④提升网络带宽

7、路由器

随着网络的扩大,网桥在路由选择、拥塞控制、容错及网络管理等方面远远不能满足要求。路由器则加强了这方面的功能。

由器工作在网络层,因而能获得更多的网络信息,为来到的信息包找到最佳路径。路由器与协议有关,利用互连网协议,它可以为网络管理员提供整个网络的信息以便于管理网络。1.路由器与网桥的区别

路由器和网桥的一个重要区别是:网桥独立于高层协议,它把几个物理网络连接起来后提供给用户的仍然是一个逻辑网络,用户根本不知道有网桥存在;路由器则利用互连网协议将网络分成几个逻辑子网。

使用了路由器,便开始进入广域网和远程通信链路的范畴。

如果存在以下原因,可考虑使用路由器来代替网桥。

(A)需要高级的信息包筛选。

(B)互连网络具有多重协议,且需要使用特殊的协议将业务筛选到特殊的区域。

(C)需要智能路由选择来改进性能。

(D)当使用速度慢、造价高的远程通信线路时,带有高级过滤功能的路由器很重要。

有协议专用的路由器,也有运用多重协议的路由器。

路由器允许网络分割成易于管理的逻辑网络。分段可以用来防止网络“广播风暴”的事故。当结点连接不当,而使网络中的广播信息达到饱和时,就会引起广播风暴。这种情况最初发生在TCP/IP网络上。

购置路由器时,要保证路由器之间的路由选择方法和协议相适合。在所有位置使用相同的路由器可以避免麻烦,尽管路由选择方法一般是标准化的,但失配仍会妨碍局域网之间的连接。

8、交换机

随着客户/服务器结构的兴起,网络应用越来越复杂,局域网上的信息量迅猛增长,要求速率高、延迟小、有服务质量保证的业务大量出现,对主干网带来了巨大的压力。

路由器解决方法成为网络通信不可逾越的瓶颈。

(A)第二层交换

交换机通常将多协议路由嵌入到了硬件中,因此速度相当高,一般只限几十微秒。此类交换机称为第二层交换机。第二层交换机是真正的多端口网桥。

第二层交换机的弱点是处理广播包的方法不太有效,当一个交换机收到一个广播包时,便会把它传到所有其他端口去,可能形成广播风暴,降低整个网络的有效利用率。

对局域网来说,路由器速度慢,并且价格昂贵。局域网中使用路由器的局限性,促进了交换技术的发展,并最终导致了局域网中交换机代替路由器。

(B)第三层交换

路由器是工作在第三层的,它通过软件交换信息包。它将网络分为几个管理方便的广播域,在工作组中设置独立的广播域,减少了广播流量并保证了网络的安全。但是路由器的配置和管理技术复杂,成本昂贵,而且它的接入增加了数据传输的时间延迟,在一定程度上降低了网络的性能。

第三层交换机是实现路由功能的基于硬件的设备。它能够根据网络层信息,对包含有网络目的地址和信息类型的数据进行更好地转发,还可选择优先权工作,交换MAC地址,从而解决网络瓶颈问题。

第三交换机的运行速度通常要比路由器快得多,它还可以运行像RIP这类传统的路由协议。

目前,尽管第三层交换机通常仅支持IP或IPX,但第三层路由交换机要比传统的基于软件的多协议路由器快一个数量级。

路由器的地位:现在路由器的应用已经被挤到网络的边缘上去了,在广域网中需要使用路由器。在局域网中尽量使用交换机,必要时才使用路由器。

第三节、以太网组网配置

以太网。10Base5网络并不是将结点直接连接到网络公用电缆上,而是使用短电缆从结点连接到公用电缆。这些短电缆称为附加装置接口(AUI)电缆或收发电缆。收发电缆通过一个线路分接头(AUI或

1、10Base5网络的组成部件

(1)网卡:网卡背面应带有DIX(AUI)型插座,以连接收发电缆。

(2)收发器:收发器是粗以太网电缆上的接线盒,工作站可与之连接。

(3)收发电缆:收发电缆通常与收发器在一起。

(4)粗以太网电缆:用于粗以太网的电缆是50Ω,直径04英寸的RG-8或RG-11型的较粗的同轴电缆。

(5)N系列插头:这种插头连接在所有粗缆段的端头上,用于将粗缆与收发器相连。

(6)N系列桶型插头:它用来将两段电缆连接在一起。

(7)N系列终端连接器:每个电缆段都必须使用50Ω的N系列终端连接器接在两个端头上。每个电缆段都需要一个接地终端连接器和一个不接地终端连接器。

(8)中继器:可选。中继器通过收发电缆与每条电缆中继线上的收发器相连。

2、10Base5网络的一些物理限制

(1)一个网段(中继线段)的最大长度为500米。

(2)收发电缆最大长度为50米。

(3)两站收发器之间的最小距离为25米。

(4)可使用4个中继器连接5段中继线。只有3段允许连有工作站,其余用于扩展距离的远程连接。

(5)网络最大长度为2500(500x5)米。

(6)每个网段上最多可有100个结点。中继器也算作一个结点。

(7)每个网段的一端必须装有终端连接器,另一端的终端连接器必须接地。

3、10BaseT网络

10BaseT网络不采用总线拓扑,而是采用星状拓扑。10BaseT网络也采用基带传输,速率为10Mbit/s,T表示使用双绞线作为传输介质。

4、10BaseT网络的部分组成部件

(1)网卡:网卡背面应带有双绞线接口(RJ-45接口),以连接双绞线。

(2)集线器:集线器(HUB)实际上起着中继器的作用。它可有多个RJ-45端口,如8、12、16、24个端口,用于连接双绞线,还可以有一个用于连接同轴电缆或光纤的端口。

(3)双绞线电缆:10BaseT网络可使用屏蔽双绞线(STP)或非屏蔽双绞线(UTP)电缆作为传输介质。

(4)RJ-45接头:用于连接在一段双绞线的两个端头。要使用专门的压接工具才能将RJ-45接头接在双绞线上。

5、10BaseT网络的一些物理限制

(1)工作站到集线器和集线器之间双绞线的最大长度为100米。

(2)一般使用RJ-45连接器。引线1、2用于传送,引线3、6用于接收。

(3)集线器相互级连时,最多只允许有4级。

(4)不使用网桥,网络总共可有1024个工作站。

6、100BaseX网络

100BaseX网络也称为快速以太网,采用星状拓扑,使用CSMA/CD介质访问控制方法,为基带传输,速率为100Mbit/s,采用集线器连接,和10BaseT网络一样。在物理层上,100BaseX网络的安装可以使用3种不同介质标准中的任何一种,即100BaseTX,100BaseT4和100BaseFX。

(1)站点数量小于30,速率不超过10M,但每个站点要求独享10M带宽,只是将HUB换成10M的交换机即可。

(2)站点数量大于30,速率不超过10M的共享网络

(1)使用细缆加中继器。

(2)使用双绞线加HUB,只是要多级连几个HUB。

(3)混用细缆和双绞线,利用HUB背面的BNC插座,用细缆将各HUB串联起来,在细缆上的每一个HUB算细缆上的一个结点。

(4)速率不超过100M的共享网络

使用5类双绞线加100M或10/100M的HUB,参见图4-12,只是要多级连几个HUB或使用可堆叠的HUB。

(5)速率不超过100M,各端口独享100M带宽的网络

使用5类双绞线加100M或10/100M的交换机,也可使用可堆叠的交换机。

交换式以太网是在结点之间沿指定路径转发报文。

交换式以太网是个并行系统。

交换式局域网是高度可扩充的,其带宽随着用户的增加而扩张。

交换技术适用于升级任何共享型局域网。

你可以看下这页:

服务器服务器是指在网络环境下运行相应的应用软件,为网上用户提供共享信息资源和各种服务的一种高性能计算机,英文名称叫做SERVER。

服务器既然是一种高性能的计算机,它的构成肯定就与我们平常所用的电脑(PC)有很多相似之处,诸如有CPU(中央处理器)、内存、硬盘、各种总线等等,只不过它是能够提供各种共享服务(网络、Web应用、数据库、文件、打印等)以及其他方面的高性能应用,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, 是网络的中枢和信息化的核心。由于服务器是针对具体的网络应用特别制定的,因而服务器又与微机(普通PC)在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面存在很大的区别。而最大的差异就是在多用户多任务环境下的可靠性上。用PC机当作服务器的用户一定都曾经历过突然的停机、意外的网络中断、不时的丢失存储数据等事件,这都是因为PC机的设计制造从来没有保证过多用户多任务环境下的可靠性,而一旦发生严重故障,其所带来的经济损失将是难以预料的。但一台服务器所面对的是整个网络的用户,需要7X24小时不间断工作,所以它必须具有极高的稳定性,另一方面,为了实现高速以满足众多用户的需求,服务器通过采用对称多处理器(SMP)安装、插入大量的高速内存来保证工作。它的主板可以同时安装几个甚至几十、上百个CPU(服务器所用CPU也不是普通的CPU,是厂商专门为服务器开发生产的)。内存方面当然也不一样,无论在内存容量,还是性能、技术等方面都有根本的不同。另外,服务器为了保证足够的安全性,还采用了大量普通电脑没有的技术,如冗余技术、系统备份、在线诊断技术、故障预报警技术、内存纠错技术、热插拔技术和远程诊断技术等等,使绝大多数故障能够在不停机的情况下得到及时的修复,具有极强的可管理性(man ability)。

通常,从所采用的CPU(中央处理器)来看,我们把服务器主要分为两类构架:

一部分是IA(Intel Architecture,Intel架构)架构服务器,又称CISC(Complex Instruction Set Computer复杂指令集)架构服务器,即通常我们所讲的PC服务器,它是基于PC机体系结构,使用Intel或与其兼容的处理器芯片的服务器,如联想的万全系列服务器,HP公司的Netserver系列服务器等。这类以"小、巧、稳"为特点的IA架构服务器凭借可靠的性能、低廉的价格,得到了更为广泛的应用,在互联网和局域网内更多的完成文件服务、打印服务、通讯服务、WEB服务、电子邮件服务、数据库服务、应用服务等主要应用,一般应用在中小公司机构或大企业的分支机构。目前在IA架构的服务器中全部采用Intel(英特尔)公司生产的CPU,从Intel生产CPU的历史来看,可以划分成两大系列:早期的80x86系列及现在的Pentium系列。早期的80x86系列可以包括:8088、8086、80286、80386、80486。自80486之后,Intel对自己的产品进行了重新命名,并进行注册,因此80486以后的产品形成了Pentium(奔腾)系列的CPU。Pentium系列的CPU目前包括:Pentium、Pentium MMX、Pentium Pro、PII、PII Xeon(至强)、PIII、PIII Xeon、P4 Xeon、Celeron2(赛扬)等。

另一部分是比IA服务器性能更高的服务器,即RISC(Reduced Instruction Set Computing精简指令集)架构服务器,这种RISC型号的CPU一般来讲在我们日常使用的电脑中是根本看不到的,它完全采用了与普通CPU不同的结构。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(惠普)公司的PA-RISC、DEC公司的Alpha芯片、SGI公司的MIPS等等。这类服务器通常价格都很昂贵,一般应用在证券、银行、邮电、保险等大公司大企业,作为网络的中枢神经,提供高性能的数据等各种服务。

目前,服务器的市场竞争非常激烈,国外有IBM、HP(惠普)、DELL(戴尔)、SUN等著名厂商,国内有联想、浪潮、曙光等一线厂商都提供不同级别的服务器产品,满足不同的用户的需求。 1按应用层次划分为入门级服务器、工作组级服务器、部门级服务器和企业级服务器四类。

入门级服务器

入门级服务器通常只使用一块CPU,并根据需要配置相应的内存(如256MB)和大容量IDE硬盘,必要时也会采用IDE RAID(一种磁盘阵列技术,主要目的是保证数据的可靠性和可恢复性)进行数据保护。入门级服务器主要是针对基于Windows NT,NetWare等网络操作系统的用户,可以满足办公室型的中小型网络用户的文件共享、打印服务、数据处理、Internet接入及简单数据库应用的需求,也可以在小范围内完成诸如E-mail、 Proxy 、DNS等服务。

工作组级服务器

工作组级服务器一般支持1至2个PⅢ处理器或单颗P4(奔腾4)处理器,可支持大容量的ECC(一种内存技术,多用于服务器内存)内存,功能全面。可管理性强、且易于维护,具备了小型服务器所必备的各种特性,如采用SCSI(一种总线接口技术)总线的I/O(输入/输出)系统,SMP对称多处理器结构、可选装RAID、热插拔硬盘、热插拔电源等,具有高可用性特性。适用于为中小企业提供Web、Mail等服务,也能够用于学校等教育部门的数字校园网、多媒体教室的建设等。

部门级服务器

部门级服务器通常可以支持2至4个PⅢ Xeon(至强)处理器,具有较高的可靠性、可用性、可扩展性和可管理性。首先,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。此外,结合服务器管理软件,可以使管理人员及时了解服务器的工作状况。同时,大多数部门级服务器具有优良的系统扩展性,当用户在业务量迅速增大时能够及时在线升级系统,可保护用户的投资。目前,部门级服务器是企业网络中分散的各基层数据采集单位与最高层数据中心保持顺利连通的必要环节。适合中型企业(如金融、邮电等行业)作为数据中心、Web站点等应用。

企业级服务器

企业级服务器属于高档服务器,普遍可支持4至8个PIII Xeon(至强)或P4 Xeon(至强)处理器,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、优异的扩展性能和系统性能、极长的系统连续运行时间,能在很大程度上保护用户的投资。可作为大型企业级网络的数据库服务器。

目前,企业级服务器主要适用于需要处理大量数据、高处理速度和对可靠性要求极高的大型企业和重要行业(如金融、证券、交通、邮电、通信等行业),可用于提供ERP(企业资源配置)、电子商务、OA(办公自动化)等服务。如Dell的PowerEdge 4600服务器,标准配置为24GHz Intel Xeon处理器,最大支持12GB的内存。此外,采用了Server Works GC-HE芯片组,支持2至4路Xeon处理器。集成了RAID控制器并配备了128MB缓存,可以为用户提供0、1、5、10四个级别的RAID,最大可以支持10个热插拔硬盘并提供730GB的磁盘存储空间。

由于是面向企业级应用,所在在可维护性以及冗余性能上有其独到的地方,例如配备了7个PCI-X插槽(其中6个支持热插拔),而且不需任何工具即可对冗余风扇、电源以及PCI-X进行安装和更换。

2按服务器按用途划分为通用型服务器和专用型服务器两类。

通用型服务器

通用型服务器是没有为某种特殊服务专门设计的、可以提供各种服务功能的服务器,当前大多数服务器是通用型服务器。这类服务器因为不是专为某一功能而设计,所以在设计时就要兼顾多方面的应用需要,服务器的结构就相对较为复杂,而且要求性能较高,当然在价格上也就更贵些。

专用型服务器

专用型(或称“功能型”)服务器是专门为某一种或某几种功能专门设计的服务器。在某些方面与通用型服务器不同。如光盘镜像服务器主要是用来存放光盘镜像文件的,在服务器性能上也就需要具有相应的功能与之相适应。光盘镜像服务器需要配备大容量、高速的硬盘以及光盘镜像软件。FTP服务器主要用于在网上(包括Intranet和Internet)进行文件传输,这就要求服务器在硬盘稳定性、存取速度、I/O(输入/输出)带宽方面具有明显优势。而E-mail服务器则主要是要求服务器配置高速宽带上网工具,硬盘容量要大等。这些功能型的服务器的性能要求比较低,因为它只需要满足某些需要的功能应用即可,所以结构比较简单,采用单CPU结构即可;在稳定性、扩展性等方面要求不高,价格也便宜许多,相当于2台左右的高性能计算机价格。HP的一款Web服务器HP access server,它采用的是PIII113Gbit/s左右的CPU,内存标准配置也只有128MB/256MB,与一台性能较好的普通计算机差不多,但在某些方它还是具有PC机无可替代的优势。

4按服务器的机箱结构来划分,可以把服务器划分为“台式服务器”、“机架式服务器”、“机柜式服务器”和“刀片式服务器”四类。

台式服务器

台式服务器也称为“塔式服务器”。有的台式服务器采用大小与普通立式计算机大致相当的机箱,有的采用大容量的机箱,像个硕大的柜子。低档服务器由于功能较弱,整个服务器的内部结构比较简单,所以机箱不大,都采用台式机箱结构。这里所介绍的台式不是平时普通计算机中的台式,立式机箱也属于台式机范围,目前这类服务器在整个服务器市场中占有相当大的份额。

对于信息服务企业(如ISP/ICP/ISV/IDC)而言,选择服务器时首先要考虑服务器的体积、功耗、发热量等物理参数,因为信息服务企业通常使用大型专用机房统一部署和管理大量的服务器资源,机房通常设有严密的保安措施、良好的冷却系统、多重备份的供电系统,其机房的造价相当昂贵。如何在有限的空间内部署更多的服务器直接关系到企业的服务成本,通常选用机械尺寸符合19英寸工业标准的机架式服务器。机架式服务器也有多种规格,例如1U(445cm高)、2U、4U、6U、8U等。通常1U的机架式服务器最节省空间,但性能和可扩展性较差,适合一些业务相对固定的使用领域。4U以上的产品性能较高,可扩展性好,一般支持4个以上的高性能处理器和大量的标准热插拔部件。管理也十分方便,厂商通常提供人相应的管理和监控工具,适合大访问量的关键应用,但体积较大,空间利用率不高。

机柜式服务器

在一些高档企业服务器中由于内部结构复杂,内部设备较多,有的还具有许多不同的设备单元或几个服务器都放在一个机柜中,这种服务器就是机柜式服务器。

刀片式服务器

刀片式服务器是一种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”实际上就是一块系统母板,类似于一个个独立的服务器。在这种模式下,每一个母板运行自己的系统,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这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下,所有的母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。当前市场上的刀片式服务器有两大类:一类主要为电信行业设计,接口标准和尺寸规格符合PICMG(PCI Industrial Computer Manufacturer's Group)1x或2x,未来还将推出符合PICMG 3x 的产品,采用相同标准的不同厂商的刀片和机柜在理论上可以互相兼容;另一类为通用计算设计,接口上可能采用了上述标准或厂商标准,但尺寸规格是厂商自定,注重性能价格比,目前属于这一类的产品居多。刀片式服务器目前最适合群集计算和IxP提供互联网服务。

RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的缩写,翻译成中文意思是“独立磁盘冗余阵列”,有时也简称磁盘阵列(Disk Array)。

简单的说,RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别(RAID Levels)。数据备份的功能是在用户数据一旦发生损坏后,利用备份信息可以使损坏数据得以恢复,从而保障了用户数据的安全性。在用户看起来,组成的磁盘组就像是一个硬盘,用户可以对它进行分区,格式化等等。总之,对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是,磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多,而且可以提供自动数据备份。

RAID技术的两大特点:一是速度、二是安全,由于这两项优点,RAID技术早期被应用于高级服务器中的SCSI接口的硬盘系统中,随着近年计算机技术的发展,PC机的CPU的速度已进入GHz 时代。IDE接口的硬盘也不甘落后,相继推出了ATA66和ATA100硬盘。这就使得RAID技术被应用于中低档甚至个人PC机上成为可能。RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。

RAID技术经过不断的发展,现在已拥有了从 RAID 0 到 6 七种基本的RAID 级别。另外,还有一些基本RAID级别的组合形式,如RAID 10(RAID 0与RAID 1的组合),RAID 50(RAID 0与RAID 5的组合)等。不同RAID 级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。但我们最为常用的是下面的几种RAID形式。

(1) RAID 0

RAID 0又称为Stripe(条带化)或Striping,它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取,这样,系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显著提高磁盘整体存取性能。

如图所示:系统向三个磁盘组成的逻辑硬盘(RADI 0 磁盘组)发出的I/O数据请求被转化为3项操作,其中的每一项操作都对应于一块物理硬盘。我们从图中可以清楚的看到通过建立RAID 0,原先顺序的数据请求被分散到所有的三块硬盘中同时执行。从理论上讲,三块硬盘的并行操作使同一时间内磁盘读写速度提升了3倍。 但由于总线带宽等多种因素的影响,实际的提升速率肯定会低于理论值,但是,大量数据并行传输与串行传输比较,提速效果显著显然毋庸置疑。

RAID 0的缺点是不提供数据冗余,因此一旦用户数据损坏,损坏的数据将无法得到恢复。

RAID 0具有的特点,使其特别适用于对性能要求较高,而对数据安全不太在乎的领域,如图形工作站等。对于个人用户,RAID 0也是提高硬盘存储性能的绝佳选择。

(2) RAID 1

RAID 1又称为Mirror或Mirroring(镜像),它的宗旨是最大限度的保证用户数据的可用性和可修复性。 RAID 1的操作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到另外一个硬盘上。

当读取数据时,系统先从RAID 0的源盘读取数据,如果读取数据成功,则系统不去管备份盘上的数据;如果读取源盘数据失败,则系统自动转而读取备份盘上的数据,不会造成用户工作任务的中断。当然,我们应当及时地更换损坏的硬盘并利用备份数据重新建立Mirror,避免备份盘在发生损坏时,造成不可挽回的数据损失。

由于对存储的数据进行百分之百的备份,在所有RAID级别中,RAID 1提供最高的数据安全保障。同样,由于数据的百分之百备份,备份数据占了总存储空间的一半,因而Mirror(镜像)的磁盘空间利用率低,存储成本高。

Mirror虽不能提高存储性能,但由于其具有的高数据安全性,使其尤其适用于存放重要数据,如服务器和数据库存储等领域

(3) RAID 0+1

正如其名字一样RAID 0+1是RAID 0和RAID 1的组合形式,也称为RAID 10。

以四个磁盘组成的RAID 0+1为例,其数据存储方式如图所示:RAID 0+1是存储性能和数据安全兼顾的方案。它在提供与RAID 1一样的数据安全保障的同时,也提供了与RAID 0近似的存储性能。

由于RAID 0+1也通过数据的100%备份功能提供数据安全保障,因此RAID 0+1的磁盘空间利用率与RAID 1相同,存储成本高。

RAID 0+1的特点使其特别适用于既有大量数据需要存取,同时又对数据安全性要求严格的领域,如银行、金融、商业超市、仓储库房、各种档案管理等

(4) RAID 3

RAID 3是把数据分成多个“块”,按照一定的容错算法,存放在N+1个硬盘上,实际数据占用的有效空间为N个硬盘的空间总和,而第N+1个硬盘上存储的数据是校验容错信息,当这N+1个硬盘中的其中一个硬盘出现故障时,从其它N个硬盘中的数据也可以恢复原始数据,这样,仅使用这N个硬盘也可以带伤继续工作(如采集和回放素材),当更换一个新硬盘后,系统可以重新恢复完整的校验容错信息。由于在一个硬盘阵列中,多于一个硬盘同时出现故障率的几率很小,所以一般情况下,使用RAID3,安全性是可以得到保障的。与RAID0相比,RAID3在读写速度方面相对较慢。使用的容错算法和分块大小决定RAID使用的应用场合,在通常情况下,RAID3比较适合大文件类型且安全性要求较高的应用,如视频编辑、硬盘播出机、大型数据库等

(5) RAID 5

RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。 以四个硬盘组成的RAID 5为例,其数据存储方式如图4所示:图中,P0为D0,D1和D2的奇偶校验信息,其它以此类推。由图中可以看出,RAID 5不对存储的数据进行备份,而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后,利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。

RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。RAID 5可以为系统提供数据安全保障,但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度,只是多了一个奇偶校验信息,写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息,RAID 5的磁盘空间利用率要比RAID 1高,存储成本相对较低

RAID级别的选择有三个主要因素:可用性(数据冗余)、性能和成本。如果不要求可用性,选择RAID0以获得最佳性能。如果可用性和性能是重要的而成本不是一个主要因素,则根据硬盘数量选择RAID 1。如果可用性、成本和性能都同样重要,则根据一般的数据传输和硬盘的数量选择RAID3、RAID5

工控机箱和服务器机箱的2U机箱和4U机箱有什么区别?

一,机箱的高度差异

   不管是工控机箱还是服务器机箱,他们都是以U为单位,而U都代表着机箱高度标准。1U的标准高度是175英寸,也就是4445毫米。通常有1U,2U,3U,4U,5U,7U几种标准的工控机箱和服务器机箱。而2U机箱和4U机箱,他们的高度就差了2U,也就是889毫米。

  而安放工控机箱和服务器机箱的机柜,尺寸也是采用这种通用的工业标准。通常是22U到42U。机柜中还安装了按1U高度,可拆卸的滑动托架。用户可以根据工控机的标高灵活调节高度,以存放服务器机箱、工控机箱,集线器设备。

二,机箱内的零件差异

2U机箱的厚度相对于来说要小一些,而4U机箱则厚多了。2U机箱虽然占的空间要肖,但是也相对的他对电源和机箱的散热系统要求很高。4U的机箱空间大,风孔多,可装的排气扇也更随意些,散热性要比空间相对狭小的2U机箱要好得多。温度过高,容易影响机箱的性能,所以在选择工控机箱和服务器机箱上,机箱的扇热也是一个很重要的参考条件。需要往机箱里加更多东西的时候,就只有4U机箱才能装得下。

三,外观和托管的差异

2U机箱相对于4U机箱,要小巧得多,比较好看。同时,2U机箱占用的空间比较小,因此要作托管的话费用低,而4U机箱占用空间大,因此托管费用要高些。塔式的就更加的贵了,但其散热性好。

所以购买2U机箱和 4U机箱 的工控机箱或者服务器机箱的时候,要综合的考虑要各方面的因素,以及购买后,将带来的附加成本。选择最适合自己的2U机箱或者4U机箱。

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SSI(Server System Infrastructure)规范是Intel联合一些主要的IA架构服务器生产商推出的新型服务器电源规范,SSI规范的推出是为了规范服务器电源技术,降低开发成本,延长服务器的使用寿命而制定的,主要包括服务器电源规格、背板系统规格、服务器机箱系统规格和散热系统规格。

虽然至今流行的服务器电源存在ATX和SSI两种标准,但是随着SSI标准的更加规范化,SSI规范更能适合服务器的发展,以后的服务器电源也必将采用SSI规范。SSI规范有利于推动IA服务器的发展,将来可支持的CPU主频会越来越高,功耗将越来越大,硬盘容量和转速等也越来越大,可外挂高速设备越来越多。为了减少发热和节能,未来SSI服务器电源将朝着低压化、大功率化、高密度、高效率、分布式化等方向发展。服务器采用的配件相当多,支持的CPU可以达到4路甚至更多,挂载的硬盘能够达到4~10块不等,内存容量也可以扩展到10GB之多,这些配件都是消耗能量的大户,比如中高端工业标准服务器采用的是Xeon(至强)处理器,其功耗已经达到80多瓦特(W),而每块SCSI硬盘消耗的功率也在10瓦特(W)以上,所以服务器系统所需要的功率远远高于PC,一般PC只要200瓦电源就足够了,而服务器则需要300瓦以上直至上千瓦的大功率电源。在实际选择中,不同的应用对服务器电源的要求不同,像电信、证券和金融这样的行业,强调数据的安全性和系统的稳定性,因而服务器电源要具有很高的可靠性。至今流行的高端服务器多采用冗余电源技术,它具有均流、故障切换等功能,可以有效避免电源故障对系统的影响,实现24×7的不停顿运行。冗余电源较为常见的是N+1冗余,可以保证一个电源发生故障的情况下系统不会瘫痪(同时出现两个以上电源故障的概率非常小)。冗余电源通常和热插拔技术配合,即热插拔冗余电源,它可以在系统运行时拔下出现故障的电源并换上一个完好的电源,从而大大提高了服务器系统的稳定性和可靠性。

塔式服务器:相当于能长时间运行不关机的台式机,主板扩展能力强(也就是插槽多),占用面积

最大,使用于个人网站,小企业,便宜。

机架式服务器:主要是用工业标准,统一化装在机柜里,占用体积小,看着一排排,不乱,便于统

一管理,适用于中小企业,可扩展内存,硬盘,扩展性优于塔式机。

刀片式服务器:占用体积小,线缆比较少,适用于大型集群(集群可以理解为就是业务量很

大,需要很多服务器,处理的东西很杂,需要不同的功能,例如不同的系统,

每刀当于一个主板,所以可以装不同系统),也就是它的适应大型公

司,像百度,太平洋等大型企业,缺点,每刀的扩展性差。扩展需要买刀

片 ,也就是业务量小体现不出价值,业务量越大,刀片越占优势。总体费用也

高 。

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