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1、 本文由520147727贡献 pppt文档档可能在WWAP端浏浏览体验不不佳。建议议您优先选选择TXTT，或下载载源文件到到本机查看看。 第第4章 网网络服务器器技术 章章 网网络资源设设备的集成成是网络系系统集成项项目 中至至关重要的的内容。 中至关重重要的内容容。本章重重点介绍网网络资 源源设备中的的服务器系系统， 源源设备中的的服务器系系统，包括括网络服务务器 和网网络操作系系统、网络络打印机。 和网络操操作系统、网网络打印机机。 本本章主要内内容 11 2 33 网络服服务器 网网络操作系系统 网络络打印技术术 44.1 网网络服务器器 网网络服务器器是最重要要的网络资资源设备，对对
2、整个 网网络上的用用户提供诸诸如文件共共享、打印印共享、 数据库、WWWW、EE-maiil等一系系列服务是是网络 服服务器的重重要功能。 服务器定定义：在网网络环境下下提供网上上客户机共共 享资源源（包括查查询、存储储、计算等等）的设备备。 广义义而言，网网络系统中中凡能为某某类应用提提供服 务务的设备或或部件（软软/硬件）都都可以被视视为服 务务器。不论论是巨型计计算机、大大型计算机机和中小 型计算机机，还是工工作站、台台式机或微微处理器， 都可以扮扮演服务器器的角色。 44.1.11 网络服服务器的分分类（1） 按按用途划分分 文文件打印服服务器：通通常文件打打印服务器器运行的操操作系统
3、有有NetWWare 和NT，也也有少数用用户使用UUNIX系系统提供文文件打印服服务。 网网络服务器器：网络服服务器是一一台为网络络提供多种种服务的计计算机系统统， 包括括因特网服服务器、WWeb服务务器和电子子邮件服务务器等，提提供磁盘阵阵 列、打打印机、绘绘图仪等硬硬件和各种种大型软件件、数据库库等各种网网络资 源源，并负责责管理和协协调网络用用户对资源源的访问。它它是计算机机网络系 统的核心心。 数据据库服务器器：数据库库服务器通通常运行UUNIX或或NT操作作系统，需需要 配合合数据库来来使用。 文件服务务器：文件件服务器的的处理速度度必须能够够满足多个个用户的需需要。 文文件服务器
4、器的性能由由其部件决决定，如网网络适配器器、内存、CCPU及总总 线。一一般来说，用用速度较快快的服务器器作为文件件服务器，会会使网络访访 问速度度有明显的的改观。 44.1.11 网络服服务器的分分类（2） 按按处理器类类型划分 CCISC服服务器：CCISC（复复杂指令集集计算）CCPU结构构从19664年IBBM3600系统开始始， 基于于CISCC处理器的的服务器大大都是Inntel架架构（IAA）的PCC服务器，包包括Inttel XX86 列列处理器和和IA-332架构的的Penttium（PPro）、PPentiium、Penntiumm （Xeoon） 等等。基于CCISC处处
5、理器的IIntell架构（IIA）PCC服务器根根据安装结结构可以分分为机座 式服务器器和机架式式服务器。 RISCC服务器：RISCC（精简指指令集计算算）概念是是IBM在在70年代代提出的。RRISC技技 术大幅幅度减少指指令的数量量，用简单单指令组合合代替过去去的复杂指指令，通过过优化 指指令系统来来提高运行行速度。RRISC技技术采用了了更加简单单和统一的的指令格式式、固 定定的指令长长度以及优优化的寻址址方式，使使整个计算算机体系更更加合理。指指令系统 的简化使使得系统指指令译码器器的设计复复杂程度也也大大简化化了，并使使完全由硬硬件 逻辑辑实现指令令译码成为为可能，而而尽量减少少使
6、用内嵌嵌微代码来来完成译码码操作， 大大提高高了指令的的执行速度度。RISSC处理器器比同等的的CISCC处理器性性能提高550 75，因因此各种大大中小型计计算机和超超级服务器器都采用RRISC架架构的处理理器， RRISC处处理器已经经逐渐成为为高性能计计算机的代代名词。RRISC体体系结构的的服务器的的 代表有有DEC的的Alphha Seerverr系列、HHP的HPP 90000系列、SSUN的SSparcc Cennter和和 Ulttra EEnterrprisse系列、IIBM的RRS 60000和AAS 4000系列等等。 小型型机服务器器：由于RRISC架架构服务器器技术和
7、性性能的进步步，现在除除了一些特特大 型的的企业级服服务器或特特别密集的的数据库应应用（如机机场管理、售售火车票、人人口 普查查等）外，一一般难觅小小型机服务务器的踪影影。 44.1.11 网络服服务器的分分类（3） 按按网络应用用规模划分分 入入门级服务务器：通常常只有l个个CPU，适适用于在几几个办公室室之间完成成文件共享享和打 印印服务，也也可以完成成简单数据据库处理、IInterrnet接接入等需求求。 工作作组级服务务器：一般般支持12个CPPU（SMMP对称多多处理器结结构），配配置了小 型服务器器所必备的的各种特性性，如采用用SCSII总线的II/O系统统、可选装装RAIDD、热
8、插 拔硬盘、热热插拨电源源和增强服服务器管理理功能的SSM总线等等。功能全全面、可管管理 性强强、易于维维护，具有有高可用性性特性。可可满足中型型网络用户户的数据处处理、文件件 共享、IInterrnet接接入以及中中型数据库库应用的需需求。 部部门级服务务器：一般般支持24个CPPU（SMMP对称多多处理器结结构），具具有较高的的 可靠性性、可用性性、可扩展展性和可管管理性。通通常标准配配置有热插插拔硬盘、热热插拨 电电源和RAAID。这这类服务器器的另一些些普遍特点点是：具有有差错检测测和改正（EECC） 的存储器器，维护了了存于磁盘盘和内存RRAM中数数据的完整整性，具有有智能驱动动控制
9、器 和冗余子子系统；数数据处理能能力较强、易易于维护管管理，是面面向大型网网络的产品品。 企业业级服务器器：通常支支持4116个或更更多的CPPU、最新新CPU技技术及关键键部件热插插 拔技术术，使得系系统性能、系系统连续运运行时间均均得到最大大的提升。支支持无磁盘盘柜 集群群方式，拥拥有独立的的双PCII通道和内内存扩展板板设计，具具有高内存存带宽，大大容 量热热插拔硬盘盘和热插拨拨电源，具具有超强的的数据处理理能力，同同时系统的的监控管理理 也得到到很大简化化。这类产产品具有高高度的容错错能力及优优良的扩展展性能，可可作为替 代传统小小型机的大大型企业级级网络的数数据库服务务器。适合合运行
10、在需需要处理大大量数 据据、高处理理速度，以以及对可靠靠性要求极极高的金融融、证券、交交通、邮电电和通信等等 行业中中。 44.1.11 网络服服务器的分分类（4） 按按系统体系系结构划分分 UUMA体系系结构：UUMA（UUnifoorm MMemorry Acccesss，通用内内存访问）， 即SMPP（Symmmetrry Muulti-Proccessoor，对称称多处理器器）体系结结构采 用用共享内存存，所有CCPU访问问内存的时时间是一致致的，处理理器与处理理器 之间间通过总线线或高速交交叉开关相相连，运行行一个操作作系统。这这种结构 的优点是是易于管理理和资源的的有效利用用，但缺
11、点点是比较昂昂贵和扩展展性 差。在在SMP中中，共享存存储器以及及存储器总总线是系统统性能的瓶瓶颈。 SSMP不具具有高可扩扩展能力，因因为它使用用竞争总线线和集中式式共享存储储 器。同同时，单操操作系统映映像（SSSI）及共共享存储器器是两个潜潜在的单 失效点，会会降低SMMP的可用用性。 NNUMA体体系结构：NUMAA（Nonn-Uniiformm Memmory Acceess，非非通用 内内存访问）体体系结构也也称为分布布式内存结结构，每个个处理器访访问内存 的时间是是可变的，处处理器与处处理器之间间通过以太太网或专用用网络连接接， 运行行多个操作作系统拷贝贝，内存和和IIO都都是分
12、布式式资源。这这种体系结结 构的优优点是比较较便宜、扩扩展性能好好，但缺点点是难于管管理和资源源使用 效效率低。分分布式存储储器结构和和高带宽交交叉开关网网络解决了了SMP系系统 中通通常存在的的许多瓶颈颈问题，减减轻了并行行计算机程程序设计的的复杂度； 系统能能进行灵活活的多处理理，从而实实现较高的的工作效率率。 44.1.22 影响服服务器性能能和稳定 的因素 影影响服务器器性能和稳稳定的因素素主要有： 中中央处理器器（CPUU） 系统统内存 硬硬盘和硬盘盘控制器 随机存取取存储器（RRAM） 系统总线线等 44.1.22 影响服服务器性能能和稳定 的因素（续续1） 中中央处理器器（CPU
13、U） CCPU的数数据总线宽宽度。数据据总线的宽宽度决定CCPU在一一个处理周周 期内能能存取的信信息量，总总线越宽，性性能越好。 CPU的的时钟速度度。 高速速缓冲存储储器（Caache）。高高速缓冲存存储器容量量越大，CCPU 传传递信息的的效率越高高。多数CCPU都有有某种形式式的Cacche，内内嵌 在CCPU中的的Cachhe常称之之为第1级级高速缓存存（L1 Cachhe）；另另 有一些些放在CPPU之外的的Cachhe，称作作L2 CCachee 或L33 Cacche。在在 设计CCachee时使用了了两种新技技术：一种种是总线监监听规程，它它使 CPPU在查到到自己的CCac
14、hee故障后可可以访问保保存在另一一个CPUU Cacche中的的数据；另另一种是管管道技术，在在数据从主主存取出时时， 可以以避免CPPU不必要要的等待。按按工作原理理通常将CCachee分为四 种： 通通过Cacche完成成写操作。 回写式CCachee。 直接接映射式CCachee。 双向向相连Caache。 44.1.22 影响服服务器性能能和稳定 的因素（续续2） 系系统内存 由由于CPUU速度的不不断提高，对对于高性能能系统的需需求也不断断增加。采采用先 进进的内存技技术如同步步模式（SSDRAMM）、DDDR技术，及及采用较大大的内存容容 量可以以提高整个个服务器的的性能。 硬硬
15、盘和硬盘盘控制器 硬硬盘是文件件服务器中中最容易出出故障的部部分。服务务器的硬盘盘配置对服服务器 的的总体效率率和可靠性性具有关键键性的影响响。选择硬硬盘主要从从硬盘的容容量、 性性能、价格格以及硬盘盘的接口等等几个方面面考虑。如如果考虑冗冗错，硬盘盘的个 数数还要增加加。 硬盘盘的性能主主要由以下下因素决定定： 旋旋转速率：服务器硬硬盘中的磁磁盘的旋转转速率至少少是每分钟钟72000转，一般般为每 分分钟100000转或或100000转以上上； 平均均寻道时间间； 平均均存取时间间； 数据据传输率：数据传输输率主要由由硬盘驱动动器与系统统的接口决决定，依赖赖于系统 总线、硬硬盘控制器器的支持
16、和和所用的数数据传输模模式。服务务器的硬盘盘控制器一一般 选用用速度很快快的SCSSI（小型型计算机系系统接口）控控制器，传传输速率在在10Mbbit/ss 以上。 44.1.22 影响服服务器性能能和稳定 的因素（续续3） 随随机存取存存储器 存存储器性能能： CCPU数据据总线的时时钟速度； CPUU数据总线线的宽度； 等待状状态的数目目； 存储储器芯片的的速度。 存存储器故障障检验与校校正（ECCC）。 系系统总线 服服务器中的的系统总线线分为服务务器内部 I/O总总线和服务务器外部II/O总线线。服务 器的内部部I/O总总线主要有有ISA、EEISA、VVL-Buus和PCCI等4种种
17、总线。现现在最常用用 的是PPCI总线线。硬盘与与主机的连连接是通过过外部I/O总线实实现的。目目前常用的的 I/OO总线主要要有ATAA/EIDDE和SCCSI两种种。 系统统总线对提提高服务器器传递信息息的效率起起重要作用用，原则上上是越高越越好。 影影响系统总总线性能的的因素有两两个： 系系统总线的的宽度 系系统总线的的时钟频率率。 44.1.22 影响服服务器性能能和稳定 的因素（续续4） 综综上所述，CCachee系统用来来管理对内内存的 访访问，以使使CPU能能得到充足足的指令或或数据 供供应。总线线控制的II/O设备备也要竞争争对内 存存的访问，但但它运行速速率比CPPU低得多多
18、。 高性性能的服务务器应该使使CPU和和I/O设设备能 同同时访问内内存，得到到最大的并并行运行和和 最小的的竞争。 44.1.33 PC服服务器与台台式机的区区别 可可靠性的要要求不同：作为网络络的中枢，要要求服务器器具有较高高的可靠 性。因为为，如果一一台台式机机出了故障障，只影响响到它本身身，而如果果一 台服服务器出了了故障，则则会造成整整个网络的的瘫痪。所所以，在服服务器的 设计上，充充分考虑了了对可靠性性的要求，并并且往往有有一些监控控的手段 （如监控控服务器内内的电压、温温度等），内内存至少使使用奇偶校校验内存， 甚至使用用能够自动动纠错的EECC内存存，硬盘一一般也采用用可靠性比
19、比较高 的的热插拔硬硬盘。 扩扩展性要求求不同：由由于服务器器的可扩展展性要求较较高，因此此服务器一一 般都是是塔式机箱箱，能够提提供的设备备安装托架架比台式机机要多，如如PC服 务器一般般要求有66个左右的的硬盘托架架，而台式式机只要求求2个左右右。 对外外设访问的的速度和连连接外设的的数量要求求不同：由由于服务器器往往连 接大容量量的硬盘，并并且需要频频繁地进行行硬盘的读读写，所以以服务器一一 般使用用高速的SSCSI接接口，并且且往往把SSCSI控控制器集成成在主板上上。而 台台式机一般般采用IDDE或EIIDE接口口。另外，服服务器一般般采用PCCI+EIISA 的的总线结构构以与以前
20、前开发的一一些高速EEISA接接口的RAAID卡、网网卡等 兼兼容，而台台式机一般般采用PCCI+ISSA的总线线结构。 44.1.44 服务器器系统中的的主要技术术 对对称多处理理技术 分分区技术 负载均衡衡技术 集集群高可用用性技术 磁盘阵列列和热插拔拔 ECCC内存 IISC服务务器控制技技术 EMMP应急管管理端口 智能输入入/输出（II2O）技技术 对对称多处理理技术 对对称多处理理（SMPP）是为了了弥补单个个CPU处处理能力不不足而引入入的一种体体系 结构构，是指在在一个计算算机上汇集集了一组处处理器（多多CPU），各各CPU之之间共 享享内存子系系统以及总总线结构。虽虽然同时使
21、使用多个CCPU，但但是从管理理的角 度度来看，它它们的表现现就像一台台单机一样样。系统将将任务队列列对称地分分布于 多多个CPUU之上，从从而极大地地提高了整整个系统的的数据处理理能力。内内存中只 需要一个个操作系统统的副本，任任务可以在在任何一个个CPU上上运行，对对上层软 件而言是是透明的。它它可以利用用多个CPPU的并行行工作来提提高整体的的系统性 能以及系系统的可靠靠性。目前前常见的SSMP有两两种结构： 共享CCachee结构：实实现起来比比较容易。一一般两个CCPU插槽槽都做在主主板上， 但是两个个CPU比比一个CPPU的性能能提高只有有20%30%。目目前市场上上声称能 够支持
22、两两个CPUU的服务器器一般都是是这种结构构，如IBBM的3220系列、 Comppaq的11500系系列、长城城的S9000/ESS等。 独独立Cacche结构构：独立CCachee的SMPP结构实现现起来比较较复杂。一一般采用单单 独的CCPU卡来来做，但是是性能提高高很多，两两个CPUU比一个CCPU性能能可以提高高 80%90%。一般只只有高档的的服务器才才采用这种种结构。这这种结构下下的服 务务器一般能能够支持114个或或更多的CCPU，增增加一个CCPU时价价格会有较较大的 增增加。 分分区技术（11） 系系统分区可可以分为物物理分区和和逻辑分区区。 早在在上个世纪纪七十年代代，I
23、BMM在大主机机上 发明明了分区（PPartiitionn）技术。随随着时间 的推移，技技术在不断断进步，分分区技术经经 历了从从物理分区区到逻辑分分区的进化化，发 展展到今天已已经能做到到多个逻辑辑分区共用用 一个物物理资源，并并且能做到到负载均衡衡。 分分区技术（22） 物物理分区：物理分区区是在一个个大型的SSMP系统统中，硬 件资源如如CPU、内内存和I/O等被组组织为一个个物理单元元。 这样样的物理单单元结合在在一起，运运行一个操操作系统映映像。 如如图4-11所示，在在三个物理理单元上运运行两个操操作系统映映 像。 分分区技术（33） 逻逻辑分区：逻辑分区区是将SMMP系统中中的硬
24、件资资源（如CCPU、内内存 和II/O等）逻逻辑的进行行划分。它它不依赖于于任何的物物理单元。如如图42所所示，8个个CPU分分属于三个个逻辑分区区中（其中中一个CPPU未属于于任 何分分区）。 分分区技术（44） 分区技术术的优点 服服务器集中中。服务器器的集中 管理和应应用模式的的集中可以以 减少总总拥有成本本（TCOO）。 隔隔离生产环环境和测试试环境。 在一台物物理的机器器上，可以以 把一个个分区作为为生产环境境； 另一一个分区作作为测试环环境。 它它们有各自自独立的系系统环境， 互不干扰扰。这是一一个很诱人人 的工作作模式。 提高硬件件的使用率率。当一个个 较大的的应用实例例不能充
25、分分发 挥整整个机器的的硬件能力力时， 可可考虑将其其划分成若若干个较 小的应用用实例，运运行在机器器 不同的的逻辑分区区上，以提提高 整体体的处理能能力。 隔隔离不同的的应用环境境。如果 应用程序序需要不同同的系统环环 境（例例如时钟）时时，可将其其 运行在在不同的逻逻辑分区上上。 提高高硬件资源源分配的灵灵活性。 在业务高高峰时，为为该应用分分 配更多多的系统资资源（如CCPU、 内存等）。这这通过调整整不同 逻逻辑分区之之间的硬件件资源来 实现。 提高硬件件资源的可可靠性。即即 使在某某个分区内内发生了不不可 自动动修复的硬硬件故障，也也只 能造造成这一分分区的系统统停止， 而不会影影响
26、到其他他分区内的的 系统。已已经将硬件件故障造成成 整个系系统瘫痪的的可能性降降到 了最最低点。 负负载均衡技技术 在在多处理器器、多任务务应用环境境和异构系系统平台中中，由 于于系统访问问和数据请请求频繁，对对服务器的的处理速度度将 会造造成很大压压力，用户户的响应时时间延长，从从而降低整整 个系统统的性能。 负载均衡衡技术指的的是采用一一种对访问问服务器的的负载进 行均衡（或或者说分担担）的措施施，使两个个或两个以以上的 服服务器为客客户提供相相同的服务务。 随着着技术的发发展，负载载均衡从结结构上分为为本地负载载均 衡和和地域负载载均衡（全全局负载均均衡），前前一种是指指对 本地地的服务
27、器器集群做负负载均衡，后后一种是指指对分别放放 置在不不同的地理理位置、在在不同的网网络及服务务器群集之之 间作负负载均衡。 负载均衡衡可以通过过设置多台台服务器或或通过软件件方式实 现。 负负载均衡技技术（续11） 多多主机负载载均衡：每每个主机运运行一个所所需服务器器程序 的的独立拷贝贝，诸如WWeb、FFTP、EE-maiil服务器器程序。对对 于某些些服务（如如运行在WWeb服务务器上的那那些服务）而而 言，程程序的一个个拷贝运行行在群集内内所有的主主机上，而而 网络负负载均衡则则将工作负负载在这些些主机问进进行分配。 对于其他他服务（例例如E-mmail），只只有一台生生机处理工工作
28、 负载载，针对这这些服务，网网络负载均均衡允许网网络通信量量 流到一一个主机上上，并在该该主机发生生故障时将将通信量移移 至其他他主机。在在UNIXX系统管理理中，用户户可以设置置一台 生生服务器，指指定一台或或多台服务务器作为从从服务器，一一 方面可可以分担系系统访问流流量，另一一方面可以以提高整个个 系统的的安全可用用性。 软软件技术：一些软件件公司提供供了专门的的负载管理理软件， 其中包括括Plattformm Commputiing公司司的LSFF软件。 负负载均衡技技术（续22） 服服务代理和和内容分发发技术 使使用代理服服务器，可可以将请求求转发给内内部的服务务器，使用用这种加速速
29、 模式显显然可以提提升静态网网页的访问问速度。然然而，也可可以考虑这这样一 种种技术，使使用代理服服务器将请请求均匀转转发给多台台服务器，从从而达到 负载均衡衡的目的。 这种代理理方式与普普通的代理理方式有所所不同，标标准代理方方式是客户户使 用代代理访问多多个外部服服务器，而而这种代理理方式是代代理多个客客户访问 内部服务务器，因此此也被称为为反向代理理模式。虽虽然实现这这个任务并并不 是特特别复杂，然然而由于要要求特别高高的效率，实实现起来并并不简单。 使用反向向代理的好好处是，可可以将负载载均衡和代代理服务器器的高速缓缓存 技术术结合在一一起，提供供有益的性性能。然而而它本身也也存在一些
30、些问题， 首先就是是必须为每每一种服务务都专门开开发一个反反向代理服服务器，这这就 不是是一个轻松松的任务。代代理服务器器本身虽然然可以达到到很高效率率，但 是是针对每一一次代理，代代理服务器器就必须维维护两个连连接：一个个对外的 连接，一一个对内的的连接。因因此对于特特别高的连连接请求，代代理服务器器 的负载载也就非常常之大。反反向代理方方式下能应应用优化的的负载均衡衡策略， 每次访问问最空闲的的内部服务务器来提供供服务。但但是随着并并发连接数数量 的增增加，代理理服务器本本身的负载载也变得非非常大，最最后反向代代理服务 器本身更更会成为服服务的瓶颈颈。 集集群高可用用性技术 集集群技术是是
31、将一组相相互独立的的计算机通通过高速的的通信网络络而组成的的一 个单单一的计算算机系统，并并以单一系系统的模式式加以管理理。其出发发点是提 供高可靠靠性、可扩扩充性和抗抗灾难性。 一个服务务器集群包包含多台拥拥有共享数数据存储空空间的服务务器，各服服务器 之之间通过内内部局域网网进行相互互通信。 在集群系系统中运行行的服务器器并不一定定是高档产产品，但服服务器的集集群却 可可以提供相相当高性能能的不停机机服务；每每一台服务务器都可承承担部分计计算 任务务，并且由由于群集了了多台服务务器的性能能，整体系系统的计算算能力将有有 所提高高；同时，每每台服务器器还能承担担一定的容容错任务，当当其中某台
32、台服 务器器出现故障障时，系统统可以在专专用软件的的支持下将将这台服务务器与系统统 隔离，并并通过各服服务器之间间的负载转转移机制实实现新的负负载平衡，同同时 向系系统管理员员发出报警警信号。 集群系统统通过功能能整合和故故障过渡技技术实现系系统的高可可用性和高高可靠 性性，集群技技术还能够够提供相对对低廉的总总体拥有成成本和强大大灵活的系系统 扩充充能力。 集群高可可用性技术术可用两种种方法来实实现： 双双机容错 多机集群群 双双机容错技技术（1） 双双机系统是是由两台服服务器和共共享存储子子系统组成成的。 在在双机系统统中，每台台主机都有有自己的系系统盘，安安装操作系系统和应 用程序；每台
33、主机机至少安装装两块网卡卡，一块连连接到网络络上，对外外 提供服服务，另一一块相互与与另一台主主机连接，用用于侦测对对方的工作作 状况；每台主机机都连接在在共享磁盘盘子系统上上，共享磁磁盘子系统统通 常均均为有容错错功能的磁磁盘阵列，各各种应用所所需的数据据均储存在在磁 盘阵阵列子系统统上。 双双机容错系系统有两种种工作模式式： AActivve/Sttandbby模式下下，两台服服务器一主主一备。系系统正常运运行时，主主 服务器器处于工作作状态（AActivve），另另一台服务务器则处于于备用 （sstanddby）状状态；当主主服务器出出现故障不不能提供相相关服务时时，由各 用服务器器接替
34、主服服务器工作作，从而实实现容错功功能。 在在Actiive/AActivve模式下下，正常运运行时，两两台服务器器都处于工工作状态， 提供相同同的或不同同的服务：当其中任任何一台服服务器出现现故障时，它它 所承担担的工作被被对方所接接替，使服服务不被中中断。 在在双机容错错系统的配配置中，双双机软件是是必不可少少的。 双双机容错技技术（2） 双双机容错系系统物理连连接图 集集群技术 近近年来，SSMP系统统常被作为为一个节点点构成更大大的并行巨巨 型机系系统，这就就是Cluusterr SMPP（CSMMP，集群群SMP）系系 统。在在集群系统统中，所有有节点可一一起工作，如如同一个单单 一
35、集成成的计算资资源；每个个节点都有有自己的操操作系统，并并 能通过过共享磁盘盘来共享关关系数据库库管理系统统。对于 CSMPP系统来说说，扩展能能力只是增增加更多的的处理器、磁磁 盘、存存储器、II/O带宽宽或另一个个节点。 CSMPP虽然在技技术上比传传统的SMMP系统更更复杂，但但却有很 多好处，如如容易编程程、硬件自自动容错、动动态联机后后备、 动动态批量负负载平衡等等，且可用用性通常比比其他结构构高。因 此，CSSMP代表表了未来巨巨型机结构构技术的重重要方向。 集群技术术的关键是是一个结构构独立的集集群软件，可可以是独 立的软件件厂家的产产品，它为为多台应用用服务群的的高可用性性 管
36、理提提供了解决决方案。 磁磁盘阵列和和热插拔 磁磁盘阵列一一般指的是是RAIDD磁盘阵列列，也就是是采用多余余 的磁盘盘来对信息息进行冗余余保存，从从而提高磁磁盘系统的的 可靠性性。当某个个硬盘发生生故障时，可可以通过保保存在其 他硬盘上上的冗余信信息把故障障硬盘上的的数据全部部恢复出 来。 热热插拔是一一种不停机机恢复故障障硬盘的技技术，一般般需要 和和磁盘阵列列配合使用用。当磁盘盘发生故障障时，可以以在不 停停机的情况况下更换故故障硬盘并并恢复故障障硬盘中的的数据， 而此时系系统正常工工作仍在继继续。这种种技术只有有在发生 故障时也也不允许服服务中断的的某些关键键场合才需需要。但 是这种技
37、技术只解决决了磁盘子子系统的故故障问题，当当系统 发发生其他故故障时还是是需要停机机处理，所所以在可靠靠性要 求求更高的场场合还有双双机热备份份等技术。 EECC内存存 内内存是一种种很重要的的部件，程程序需要在在内存中保保存并 运运行，所有有的数据也也都需要在在内存中处处理，内存存出错 肯肯定会引起起数据错误误甚至造成成系统死机机。在服务务器上 一一般采用奇奇偶校验内内存，它能能够检测到到内存1位位的错误。 在可靠性性要求较高高的场合，特特别是当采采用的内存存量较 大大的时候，应应该采用EECC内存存。ECCC内存能够够检测并自自 动纠正正错误。一一般能够检检测2位错错误，自动动纠正任何何1
38、 位错错误。ECCC内存的的实现在服服务器上也也有两种形形式：一 种是内存存的插槽与与普通内存存一样，为为工业标准准的SIMMM 插槽槽，内存采采用特殊的的ECC内内存条，错错误检测和和纠正功 能在内存存条上实现现，低档服服务器一般般都采用这这种方法； 另一种种方法是采采用特殊的的ECC内内存卡，多多条SIMMM内存 条插在内内存卡上，内内存卡上有有电路来实实现错误的的检测 和和纠正，高高档服务器器一般采用用这种方法法。 IISC服务务器控制技技术 IISC（IIntell Serrver Conttrol）是是一种网络络监控技术术，只 适适用于使用用Inteel架构的的带有集成成管理功能能主
39、权的服服务 器。采采用这种技技术后，用用户在一台台普通的客客户机上， 就可以监监测网络上上所有使用用Inteel主板的的服务器，监监控 和判判断服务器器是否正常常。 一旦旦服务器中中机箱、电电源、风扇扇、内存、处处理器、系系 统信息息、温度、电电压或第三三方硬件中中的任何一一项出现 错误，就就会报警提提示管理人人员。值得得一提的是是，监测 端和服务务器端之间间的网络可可以是局域域网也可以以是广域 网，可直直接通过网网络对服务务器进行启启动、关闭闭或重新 置位，极极大地方便便了管理和和维护工作作。 EEMP应急急管理端口口 EEMP（EEmerggencyy Mannagemment Portt
40、）是服务务器主板 上所带的的一个用于于远程管理理服务器的的接口。远远程控制 机可以通通过Moddem与服服务器相连连，控制软软件安装于于控 制机机上。远程程控制机通通过EMPP Connsolee控制界面面可以对 服务器进进行下列工工作： 打打开或关闭闭服务器的的电源。 重新设置置服务器，甚甚至包括主主权BIOOS和CMMOS的参参数。 监监测服务器器内部情况况，如温度度、电压、风风扇情况等等。 以以上功能可可以使技术术支持人员员在远地通通过Moddem和电电 话线及及时解决服服务器的许许多硬件故故障。这是是一种很好好 的实现现快速服务务和节省维维护费用的的技术手段段。通过IISC 和和EMP
41、两两种技术可可以实现对对服务器的的远程监控控管理。 智智能输入/输出（II2O）技技术 随随着处理器器性能的飞飞速提高，服服务器系统统的 作用用越来越大大，一旦作作为网络中中心设备后后， 其数数据传输量量会大大增增加，因而而I/O数数据传输 经常会成成为整个系系统的瓶颈颈。 智能能输入/输输出（I22O）技术术把任务分分配给智 能I/OO系统，在在这些子系系统中，专专用的I/O处 理理器将负责责中断处理理、缓冲存存取以及数数据传 输输等繁琐的的任务，这这样，系统统的吞吐能能力就 得得到了提高高，服务器器的主处理理器也能被被解放 出出来去处理理更为重要要的任务。 44.2 网网络操作系系统 操操
42、作系统是是最基本的的系统软件件，它是控控制和管理理计算机硬硬件与软 件资源、合合理地组织织计算机的的工作流程程，以及方方便用户使使用计算 机系统的的众多程序序的集合。从从用户的观观点看，它它是用户和和计算机 之间的接接口；从资资源管理观观点看，它它是控制和和管理计算算机资源的的 软件。操操作系统通通常管理文文件、存储储器、程序序的加载和和运行、设设 备、输输入/输出出、多个程程序之间的的CPU调调度等多种种资源。 网络操作作系统（NNOS，NNetwoork OOperaatingg Sysstem NOS Netwwork Systtem）就就是通常所所 说的服服务器操作作系统，是是网络的核
43、核心。网络络操作系统统通常安装装在 中央央控制节点点服务器器上，提供供网络操作作的基本环环境，除了了具 有常常规操作系系统的处理理器管理、存存储器管理理、设备管管理、文件件管 理、作作业管理等等功能之外外，还具有有多协议支支持、网络络互联、容容错、 网网络用户管管理、网络络资源管理理、网络运运行状况统统计、网络络安全性 的建立、网网络信息通通信等其它它网络服务务管理功能能。 网络络操作系统统都是多任任务、多用用户的操作作系统。 目前网络络操作系统统种类极少少，常用的的有：UNNIX/LLinuxx系列，如如 SCOO公司和SSolarris公司司的UNIIX系统、TTurboo Linnux等
44、；微软公司司的 Wiindowws NTT/20000；Noovelll公司的NNetWaare等。 44.2.11 网络操操作系统概概述 网络操作作系统的分分类 按按照不同的的分类方法法，网络操操作系统可可分为不同同的类别 按按联网范围围分类：网网络操作系系统可分为为广域网络络操作系统统和局 域域网络操作作系统。随随着计算机机网络互联联技术和各各种网络协协议、 通通信协议的的发展，计计算机网络络技术的地地域界限将将变得模糊糊起来。 按网络通通信协议和和传输协议议分类：网网络操作系系统可分为为支持 TTCP/IIP的网络络操作系统统，支持SSPX/IIPX的网网络操作系系统，支持持 SNAA的
45、网络操操作系统，支支持NETT BIOOS的网络络操作系统统，支持 SMB的的网络操作作系统，支支持NFSS的网络操操作系统以以及支持AApplee Tallk的网络络操作系统统等等。 按网络操操作系统模模块分类：网络操作作系统包括括很多模块块，如果 它们均等等地分布在在多个工作作站上，由由各个节点点分担局域域网的资 源管理和和分配，这这种网络称称为对等型型网络。则则称该系统统为对等 式网络操操作系统；若其中的的部分模块块驻留在服服务器上，作作为服 务务器软件，而而另有一部部分模块安安装在网络络工作站等等有关设备备上， 这这样的系统统被称为客客户机/服服务器型操操作系统。 网网络操作系系统的特
46、点点 从从体系结构构的角度看看 当当今的网络络操作系统统可能不同同于一般网网络协议所所需的完整整的 协议议通信传输输功能，但但具有所有有操作系统统的职能，如如任务管 理、缓冲冲区管理、文文件管理及及磁盘、打打印机等外外设管理。 从从操作系统统的观点看看 网网络操作系系统大多是是围绕核心心调度的多多用户共享享资源的操操作 系统统，包括磁磁盘处理、打打印机处理理、网络通通信处理等等面向用 户的处理理程序和多多用户的系系统核心调调度程序。 从从网络的观观点看 可可以将网络络操作系统统与标准的的网络层次次模型作一一比较，见见下 表： 网网络操作系系统的特点点（续1） 网网络操作系系统与ISSO/OSS
47、I参考模模型的关系系 OOSI 77. 应用用层 6. 表示层层 5. 会话层 4. 传传输层 33. 网络络层 2. 数据链链路层 11. 物理理层 网络络操作系统统 应用程程序：如文文件、电子子邮件等 子网协议议：如NCCP、SMMB、NEET BIIOS等 SPP、SSPX、TTCP等 IP、IIDP、IIPX 网网络接口驱驱动程序 网网络操作系系统的特点点（续2） 在在物理层和和链路层，一一般网络操操作系统支支持多种网网卡，其中中有基 于于总线的，也也有基于令令牌环的网网卡及支持持星型网络络的网卡。因因此， 从从拓扑结构构来看，网网络操作系系统可以运运行于总线线型、环型型、星型 等多种形形式的网络络之上。换换句话说，网网络操作系系统独立于于网络的 拓扑结构构。为了提提供网络的的互联性，一一般网络操操作系统提提供了多 种复杂的的桥接、路路由功能，可可以将具有有相同或不不同的网卡卡、协议、 拓扑结构构的网络连连接起来。 OSI模模型的第335层的的网络软件件主要对应应于以下两两种功能：支持 高高层服务。如如建立客户户与一个应应用程序的的服务器之