服務(wù)器電源系統于新一代數據中心設計的基礎意義

一、服務(wù)器分類(lèi)

數據中心的主要負載是服務(wù)器(SERVER)。服務(wù)器發(fā)展到今天，適應各種不同功能、不同環(huán)境的服務(wù)器不斷地出現，分類(lèi)標準也多種多樣。

1.按應用層次劃分為入門(mén)級服務(wù)器、工作組級服務(wù)器、部門(mén)級服務(wù)器和企業(yè)級服務(wù)器四類(lèi)

(1)入門(mén)級服務(wù)器

入門(mén)級服務(wù)器通常只使用—個(gè)處理器，并根據需要配置相應的內存和大容量IDE硬盤(pán)，必要時(shí)也會(huì )采用IDE RAID(一種磁盤(pán)陣列技術(shù)，主要目的是保證數據的可靠性和可恢復性)進(jìn)行數據保護。入門(mén)級服務(wù)器主要是針對基于Windows NT’NetWare等網(wǎng)絡(luò )操作系統的用戶(hù)，可以滿(mǎn)足辦公室型的中小型網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)的文件共拿、打印服務(wù)、數據處理、Internet接入及簡(jiǎn)單數據庫應用的需求，也可以在小范圍內完成諸如E-mail、Proxy、DNS等服務(wù)。

(2)工作組級服務(wù)器

工作組級服務(wù)器一般支持1至2個(gè)處理器，可支持大容量的ECC(一種內存技術(shù)，多用于服務(wù)器內存)內存，功能全面?？晒芾硇詮?、且易于維護，具備了小型服務(wù)器所必備的各種特性，如采用SCSI(一種總線(xiàn)接口技術(shù))總線(xiàn)i／O(輸入／輸出)系統，SMP對稱(chēng)多處理器結構、可選裝RAID、熱插拔硬盤(pán)、熱插拔電源等，具有高可用性特性。適用于為中小企業(yè)提供Web、Mail等服務(wù)，也能夠用于學(xué)校等教育部門(mén)的數字校園網(wǎng)、多媒體教室的建設等。

(3)部門(mén)級服務(wù)器

部門(mén)級服務(wù)器通?？梢灾С?至4個(gè)處理器，具有較高的可靠性、可用性、可擴展性和可管理性。首先，集成了大量的監測及管理電路，具有全面的服務(wù)器管理能力，可監測如溫度、電壓、風(fēng)扇、機箱等狀態(tài)參數。此外，結合服務(wù)器管理軟件，可以使管理人員及時(shí)了解服務(wù)器的工作狀況。同時(shí)，大多數部門(mén)級服務(wù)器具有優(yōu)良的系統擴展性，當用戶(hù)在業(yè)務(wù)量迅速增大時(shí)能夠及時(shí)在線(xiàn)升級系統，可保護用戶(hù)的投資。目前，部門(mén)級服務(wù)器是企業(yè)網(wǎng)絡(luò )中分散的各基層數據采集單位與最高層數據中心保持順利連通的必要環(huán)節。適合中型企業(yè)(如金融、郵電等行業(yè))作為數據中心、Web站點(diǎn)等應用。

(4)企業(yè)級服務(wù)器

企業(yè)級服務(wù)器屬于高檔服務(wù)器，普遍可支持4至8個(gè)處理器或者更多，擁有獨立的雙PCI通道和內存擴展板設計，具有高內存帶寬，大容量熱插拔硬盤(pán)和熱插拔電源，具有超強的數據處理能力。這類(lèi)產(chǎn)品具有高度的容錯能力、優(yōu)異的擴展性能和系統性能、極長(cháng)的系統連續運行時(shí)間，能在很大程度上保護用戶(hù)的投資?？勺鳛榇笮推髽I(yè)級網(wǎng)絡(luò )的數據庫服務(wù)器。目前，企業(yè)級服務(wù)器主要適用于需要處理大量數據、高處理速度和對可靠性要求極高的大型企業(yè)和重要行業(yè)(如金融、證券、交通、郵電、通信等行業(yè))，可用于提供ERP(企業(yè)資源配置)、電子商務(wù)、OA(辦公自動(dòng)化)等服務(wù)。

2．按服務(wù)器的處理器架構(也就是服務(wù)器CPU所采用的指令系統)劃分把服務(wù)器分為CISC架構服務(wù)器、RISC架構服務(wù)器和VLIW架構服務(wù)器三種

(1)CISC架構服務(wù)器

CISC的英文全稱(chēng)為“Complex Instruction SetComputer”，即“復雜指令系統計算機”。早期的桌面軟件是按CISC設計的，并一直沿續到現在，所以，微處理器(CPU)廠(chǎng)商一直在走CISC的發(fā)展道路，包捂Intel、AMD等。在CISC微處理器中，程序的各條指令是按順序串行執行的，每條指令中的各個(gè)操作也是按順序串行執行的。順序執行的優(yōu)點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單，但計算機各部分的利用率不高，執行速度較慢。

(2)RISC架構服務(wù)器

RISC的英文全稱(chēng)為“Reduced Instruction SetComputing”，中文即“精簡(jiǎn)指令集”，它的指令系統相對簡(jiǎn)單，它只要求硬件執行很有限且最常用的那部分指令，大部分復雜的操作則使用成熟的編譯技術(shù)，由簡(jiǎn)單指令合成。在服務(wù)器中采用RISC指令的CPU主要有HP公司的Alpha和PA-RISC、IBM公司的Power PC、MIPS公司的MIPS和SUN公司的Spare。

(3)VLIW架構服務(wù)器

VLIW是英文“Very Long Instruction Word”的縮寫(xiě)，中文意思是“超長(cháng)指令集架構”，VLIW架構采用了先進(jìn)的EPIC(清晰并行指令)設計，這種構架也被叫做“IA-64架構”。VLIW的最大優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了處理器的結構，刪除了處理器內部許多復雜的控制電路，這些電路通常是超標量芯片(CISC和RISC)協(xié)調并行工作時(shí)必須使用的，VLIW的結構簡(jiǎn)單，也能夠使其芯片制造成本降低，價(jià)格低廉，能耗少，而且性能也要比超標量芯片高得多。目前基于這種指令架構的微處理器主要有Intel的IA-64和AMD的x86-64兩種。

3．按服務(wù)器用途劃分為通用型服務(wù)器和專(zhuān)用型服務(wù)器兩類(lèi)

(1)通用型服務(wù)器

通用型服務(wù)器是沒(méi)有為某種特殊服務(wù)專(zhuān)門(mén)設計的、可以提供各種服務(wù)功能的服務(wù)器，當前大多數服務(wù)器是通用型服務(wù)器。這類(lèi)服務(wù)器因為不是專(zhuān)為某一功能而設計，所以在設計時(shí)就要兼顧多方面的應用需要，服務(wù)器的結構就相對較為復雜，而且要求性能較高，當然在價(jià)格上也就更貴些。

(2)專(zhuān)用型服務(wù)器

專(zhuān)用型(或稱(chēng)“功能型”)服務(wù)器是專(zhuān)門(mén)為某一種或某幾種功能專(zhuān)門(mén)設計的服務(wù)器。在某些方面與通用型服務(wù)器不同。如光盤(pán)鏡像服務(wù)器主要是用來(lái)存放光盤(pán)鏡像文件的，因此需要配備大容量、高速的硬盤(pán)以及光盤(pán)鏡像軟件。FTP服務(wù)器主要用于在網(wǎng)上(包括Intranet和Internet)進(jìn)行文件傳輸，這就要求服務(wù)器在硬盤(pán)穩定性、存取速度、I／O(輸入／輸出)帶寬方面具有明顯優(yōu)勢。而E-mail服務(wù)器則主要是要求服務(wù)器配置高速寬帶上網(wǎng)工具，硬盤(pán)容量要大等。這些功能型的服務(wù)器的性能要求比較低，因為它只需要滿(mǎn)足某些需要的功能應用即可，所以結構比較簡(jiǎn)單，采用單CPU結構即可；在穩定性、擴展性等方面要求不高，價(jià)格也較便宜。

4．按服務(wù)器的機箱結構來(lái)劃分，可以把服務(wù)器劃分為“臺式服務(wù)器”、“機架式服務(wù)器”、“機柜式服務(wù)器”和“刀片式服務(wù)器”四類(lèi)

(1)臺式服務(wù)器

臺式服務(wù)器也稱(chēng)為“塔式服務(wù)器”。有的臺式服務(wù)器采用大小與普通立式計算機大致相當的機箱，有的采用大容量的機箱，像個(gè)碩大的柜子。低檔服務(wù)器由于功能較弱，整個(gè)服務(wù)器的內部結構比較簡(jiǎn)單，所以機箱不大，都采用臺式機箱結構。

(2)機架式服務(wù)器

對于數據中心而言，選擇服務(wù)器時(shí)首先要考慮服務(wù)器的體積、功耗、發(fā)熱量等物理參數，因為數據中心通常使用大型專(zhuān)用機房統一部署和管理大量的服務(wù)器資源，機房通常設有嚴密的保安措施、良好的冷卻系統、多重備份的供電系統。如何在有限的空間內部署更多的服務(wù)器直接關(guān)系到企業(yè)的服務(wù)成本，通常選用機械尺寸符合19英寸工業(yè)標準的機架式服務(wù)器。機架式服務(wù)器也有多種規格，例如1U(1U=1.75英寸=4.445cm)、2U、4U、6U、8U等，安裝在標準的19英寸機柜里面。

(3)機柜式服務(wù)器

在一些高檔企業(yè)服務(wù)器中由于內部結構復雜，內部設備較多，有的還具有許多不同的設備單元或幾個(gè)服務(wù)器都放在一個(gè)機柜中，這種服務(wù)器就是機柜式服務(wù)器。對于證券、銀行、郵電等重要企業(yè)，則應采用具有完備的故障自修復能力的系統，關(guān)鍵部件應采用冗余措施，對于關(guān)鍵業(yè)務(wù)使用的服務(wù)器也可以采用雙機熱備份高可用系統或者是高性能計算機，這樣的系統可用性就可以得到很好的保證。

(4)刀片式服務(wù)器

刀片式服務(wù)器是一種HAHD(High AvailabilityHigh Density，高可用高密度)的低成本服務(wù)器平臺，是專(zhuān)門(mén)為特殊應用行業(yè)和高密度計算機環(huán)境設計的，其中每一塊“刀片”實(shí)際上就是一塊系統母板，類(lèi)似于一個(gè)個(gè)獨立的服務(wù)器。在這種模式下，每一個(gè)母板運行自己的系統，服務(wù)于指定的不同用戶(hù)群，相互之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)。不過(guò)可以使用系統軟件將這些母板集合成一個(gè)服務(wù)器集群。在集群模式下，所有的母板可以連接起來(lái)提供高速的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，可以共享資源，為相同的用戶(hù)群服務(wù)。當前市場(chǎng)上的刀片式服務(wù)器有兩大類(lèi)：一類(lèi)主要為電信行業(yè)設計，接口標準和尺寸規格符合PICMG(PCI Indus-trial Computer ManufacturersCroup)1．x或2．x，未來(lái)還將推出符合PICMG 3．x的產(chǎn)品，采用相同標準的不同廠(chǎng)商的刀片和機柜在理論上可以互相兼容；另一類(lèi)為通用計算設計，接口上可能采用了上述標準或廠(chǎng)商標準，但尺寸規格是廠(chǎng)商自定，注重性能價(jià)格比。

二、服務(wù)器電源系統標準

服務(wù)器電源按照標準可以分為ATX電源和SSI電源兩種。ATX標準使用較為普遍，主要用于臺式機、工作站和低端服務(wù)器；而SSI標準是隨著(zhù)服務(wù)器技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，適用于各種檔次的服務(wù)器。

1．強制性標準(電源必須滿(mǎn)足的標準