服务器维护经验谈:硬件如何升级

内容摘要：在升级服务器时，应当充分考虑服务器所扮演的角色。事实上，不同网络服务对服务器配置的要求是不同的。比如，Web服务器和代理服务器要求拥有较大的内存，对硬盘容量和CPU处理能力没有太高要求；FTP服务器和文件服务器要求拥有较大容量的硬盘和内存，对CPU的处理能力也没有较高要求；数据库服务器要求有较大的内存和较高的CPU处理能力，对硬盘容量要求不高，等等。

随着企业接入计算机数量的不断增加、网络应用的不断丰富、网络规模的不断扩大，原有服务器很难再适应新的网络需求，因此，升级就成为一种历史的必然。事实上，随着服务器价格的不断下降，也使服务器升级的门槛不断降低。

在升级服务器时，应当充分考虑服务器所扮演的角色。事实上，不同网络服务对服务器配置的要求是不同的。比如，Web服务器和代理服务器要求拥有较大的内存，对硬盘容量和CPU处理能力没有太高要求；FTP服务器和文件服务器要求拥有较大容量的硬盘和内存，对CPU的处理能力也没有较高要求；数据库服务器要求有较大的内存和较高的CPU处理能力，对硬盘容量要求不高，等等。

当对CPU处理能力要求较高时，应当考虑选择双CPU架构；当对硬盘容量要求较高时，应当考虑配置RAID阵列卡；当对内存要求较高时，应当提供1～2G的内存。

如果服务器支持采用多CPU架构，并且没有插满所有的CPU插座，那么就可以通过简单地增加CPU的方式来提升服务器的处理性能。

多CPU对称处理（SMP，Symmetric Multi-Processing）技术，是指在一个计算机上汇集了一组处理器（多CPU），各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。虽然同时使用多个CPU，但是从管理的角度来看，它们的表现就像一台单机一样。随着网络应用水平的提高．只使用单个处理器确实已经很难满足实际应用的需求，此时，就必须借助对称多处理系统，为服务器插满CPU来解决这一矛盾。服务器中最常见的对称多处理系统通常采用2路、4路、6路或8路处理器。

服务器通常使用新一代基于Pentium 4核心技术的至强（Xeon）处理器Foster。低端Foster称为Foster DP。DP就是Dual Processor的缩写，意思是支持双处理器。如果需要更多的处理器并行，就必须采用价格更高的Foster MP，MP也就是指支持多处理器（Multi Processor）。MP系列还拥有最大4MB的全速三级缓存。根据二级和三级缓存的大小可以区分不同版本的Foster处理器，Foster DP将装备256KB二级缓存，Foster MP除了拥有二级缓存外，还装备有512KB或1MB的三级缓存。这样大的缓存会在某些多次使用同一数据的程序中有更好的性能，比如数据库。

图1 支持2路CPU服务器主板

因此，在为服务器选择新增配的CPU时，一定要注意服务器的不同架构和原有CPU的类型。另外，最好在一台服务器上选择使用同一型号、同一主频，甚至是同一批号的CPU，以保证CPU之间的兼容性。如果同时购置有多台服务器，可以让部分服务器全部使用旧CPU，而另一部分服务器则全部使用新CPU，以保证系统运行的稳定性。

服务器究竟需要多大的内存呢？这与服务器的用途有关。目前，即使是最低档的入门级服务器，标准情况下配备的内存也在256MB以上；部门级服务器的内存应该在512MB以上；至于企业级服务器，则应该配备512MB或1G以上的内存。在实际应用中。我们推荐配置得更高一些，其中工作组级服务器应为512MB，部门级服务器应为1GB，而企业级服务器则应当在2GB以上。

服务器使用的内存一般都是Registered ECC内存。“ECC”是“Error Check & Correct”（错误检查和更正）的缩写，是指带“错误检查和更正”功能的内存。ECC内存具有检查内存数据的功能，如果检查出错误，就会尽可能地自动修正错误。

图2 ECC服务器内存

升级服务器内存时，也应当注意与主板、原有内存的匹配。在同一台服务器上，应当尽量采用相同速率、相同容量甚至相同批号的内存。

网络上经常有大量的用户同时访问服务器，要求服务器的I/O（输入/输出）性能要强大。SCSI技术、RAID技术、高速智能网卡、较大的内存扩充能力等都是提高IA架构服务器I/O能力的有效途径。

由于磁盘的存取速度跟不上CPU的处理速度．从而使磁盘成为提高服务器I/O能力的一个瓶颈。为解决计算机CPU的高速和磁盘的低速之间日益加剧的矛盾，1987年美国加利福尼亚大学伯克利分校的帕特森教授等人提出了RAID（Redundant Array of Independent Disks）的概念。其技术思想是：利用现有的小型廉价磁盘，把多个磁盘按一定的方法组成一个磁盘阵列，通过一些硬件技术和一系列的调度算法，使得整个磁盘阵列对用户来说，就像是在使用一个容量很大、而可靠性和速度非常高的大型磁盘。

图3 SCSI RAID

RAID有许多特点。首先，提高了存储容量，可以将多块硬盘组织起来，就像对一块硬盘那样进行读取操作；其次，多台磁盘驱动器可并行工作，提高了数据传输率，可以成倍地提高硬盘的数据读取速率，满足并发的数据访问请求；第三，由于有校验技术，提高了可靠性。对于RAID1和RAID5阵列而言，当有一块硬盘损坏时，利用其他盘可以重新恢复出损坏盘上原来的数据，而不影响系统的正常工作，并可以在带电状态下更换已损坏的硬盘（即热插拔功能），阵列控制器会自动把重组数据写入新盘，或写入热备份盘而将新盘用做新的热备份盘。另外，磁盘阵列通常配有冗余设备，如电源和风扇，以保证磁盘阵列的散热和系统的可靠性。目前，常用的RAID类型可分为RAID0、RAID1、RAID3、RAID5等。

图4 SCSI硬盘

通常情况下，IDE RAID和IDE硬盘价格便宜，但性能较差，因此，被用于廉价的工作组级服务器；SCSI、RAID和SCSI硬盘性能较高，但价格非常昂贵，所以，被用于部门级或企业级服务器。

提升每台服务器的性能当然是一种不错的选择，但是，将若干没有升级潜力的服务器有机地组织起来，借助负载均衡和服务器群集，来满足日益增长的网络需要，也是一种非常好的选择。事实上，采用多台性能较低的服务器，而不是全部安装在一台性能较高的服务器上，有些类似于“不把所有的鸡蛋装在一个篮子里”一样。

群集技术工作原理：在一个群集中，有一个节点服务器充当群集管理者（Cluster Manager）的角色，它最先收到用户发来的请求，然后判断一下群集中哪个节点的负载最轻，就把这个请求发过去。群集中的所有节点都会在本地内存中开设缓冲区，这个缓冲区类似NUMA系统中的桥接板。当一个节点需要使用其它节点内存中的数据时，这些数据会通过网络先放入本地缓冲区。

原因很简单，第一，由于是将网络服务分布在不同的服务器上，因此，即使其中某一台系统瘫痪，也不会影响其他的网络服务。相反，如果仅仅使用一台服务器，那么，系统瘫痪对企业网站的影响无疑将是致命的。第二，当多个网络服务请求同时发生时，多合计算机的同时处理各自的事件，显然要比在一合计算机执行多任务表现得更好。第三，多台性能较差服务器的总造价，往往比一台性能强劲的服务器更低。因此，如果对服务器的处理能力没有较高的要求，还是将网络服务分散到多台服务器上更为稳妥、经济。

除了需要将不同的网络服务分配到不同的服务器外，还必须为一些重点服务设置负载均衡和群集，一方面可以分担过于集中的网络请求，减缓每台服务器的压力，为客户的请求提供快速和可靠的响应。另一方面，可实现服务器的故障冗余，以确保在一台或几台服务器发生故障时，仍然能够不间断地提供网络服务。

硬件服务器维护服务器与安全架构

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