服务器是构建云计算的最核心基础设备,在“新基建”加快推进、公有云持续放量的背景下,服务器行业正迎来景气拐点。
本文围绕4个核心问题,由浅入深对服务器进行深入剖析:
1、服务器是什么?
2、服务器的构成?
3、服务器的分类?
4、X86/ARM之争?
一、服务器是什么?
服务器的英文名称为“Server”,是指在网络上提供各种服务的高性能计算机。作为网络的节点,存储、处理网络上80%的数据、信息,因此也被称为网络的灵魂。
服务器和普通计算机的功能是类似的。只是相对于普通计算机,服务器在稳定性、安全性、性能等方面都要求更高,因此CPU、芯片组、内存、磁盘系统、网络等硬件和普通计算机有所不同。
具体来说,服务器与普通计算机的主要区别包括:
1)通信方式为一对多:PC、平板、手机等固定或移动的网络终端,上网、获取资讯、与外界沟通、娱乐等,必然要经过服务器,服务器通过“一对多”来组织和领导这些设备。
2)资源通过网络共享:服务器通过侦听网络上其它终端(Client)提交的服务请求,在网络操作系统的控制下,将与其相连的硬盘、打印机、Modem及各种专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享,也能为网络用户提供集中计算、信息发表及数据管理等服务。
3)硬件性能更加强大:服务器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。
服务器厂商会根据不同的应用场景,对服务器进行差异化设计,目前主要的应用场景包括文件交互、数据存储和查询、应用程序应答与运行等。
二、服务器的构成?
2.1服务器的逻辑架构
服务器的逻辑架构和普通计算机类似。但是由于需要提供高性能计算,因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。服务器的逻辑架构中,最重要的部分是CPU和内存。CPU对数据进行逻辑运算,内存进行数据存储管理。
2.2服务器的硬件
服务器硬件主要包括:处理器、内存、芯片组、I/O(RAID卡、网卡、HBA卡)、硬盘、机箱(电源、风扇)。
在硬件的成本构成上,CPU及芯片组、内存、外部存储是大头。以一台普通的服务器生产成本为例,CPU及芯片组大致占比50%左右,内存大致占比15%左右,外部存储大致占比10%左右,其他硬件占比25%左右。
2.3服务器的固件和OS
服务器的固件主要包括BIOS或UEFI、BMC、CMOS,OS包括32位和64位。
1)BIOS
(Basicinput/OutputSystem)
即基本输入输出系统,是服务器启动后最先运行的软件。它包括基本输入输出控制程序、上电自检程序、系统启动自举程序、系统设置信息。BIOS是服务器硬件和OS之间的抽象层,用来设置硬件,为OS运行做准备。BIOS设置程序是储存在BIOS芯片中的。BIOS的进化版本是UEFI(UnifiedExtensibleFirmwareInterface),即统一的可扩展固定接口。这种接口用于操作系统自动从预启动的操作环境,加载到一种操作系统上,从而使开机程序化繁为简,节省时间。
2)BMC
(BaseboardManagementMontroller)
即基板管理控制器,主要是对服务器进行监控和管理。BMC可以在服务器未开机的状态下,对机器进行固件升级、查看机器设备等。
3)CMOS
(Complementarymetal-oxide-semiconductor)
是电脑主机板上一块特殊的RAM芯片,是系统参数存放的地方。CMOS存储器用来存储BIOS设定后的相关参数。
4)OS
(Operatingsystem)
即操作系统,对服务器软硬件及数据资源进行管理调度。OS主要分为32位和64位,OS的位数版本决定了计算机处理器在RAM(随机存取储存器)处理信息的效率,64位版本比32位的可以处理更多的内存和应用程序。
三、服务器的分类?
服务器的分类标准是多元化的,目前主要可按产品形态、指令集架构、处理器数量、应用类型等对市场上的服务器进行分类。
3.1按产品形态
服务器按产品形态,可以分为:塔式服务器、机架服务器、刀片服务器、机柜服务器等。
1)塔式服务器(TowerServer)
既常见的立式和卧式机箱结构的服务器,可放置在普通的办公环境,机箱结构较大,有较大的内部硬盘、冗余电源、冗余风扇的扩容空间,并具备较好的散热功能。塔式服务器密度低,多为单处理器系统(有少部分为双处理器系统)。系统电源和风扇一般是单配,非冗余可靠性较低。主要应用在企业