解析小型机、大型机和PC服务器间的差别

小型机(minicomputer or midrangecomputer)是一个已过时的术语，用来指一类界于大型主机(mainframe)和微型计算机(microcomputer)之间的计算机产品，它是60年代由DEC（数字设备公司）公司首先开发的一类高性能计算产品。

据记录，1965年DEC公司海外销售主管约翰·格伦将PDP-8运到英国，发现伦敦街头正在流行“迷你裙”（Mini），姑娘们争相穿上短过膝盖的裙子，活泼轻盈，显得那么妩媚动人。他突然发现PDP与迷你裙之间的联系，新闻传媒当即接受了这个创意，戏称PDP-8是“迷你机”。“迷你”（Mini）即“小型”，这种机器，小巧玲珑，长61厘米，宽48厘米，高26厘米，把它放在一张稍大的桌上，怎么看都似穿着“迷你裙”的“窈窕淑女”。它的售价只有 18500美元，比当时任何公司的电脑产品都低，很快便成为DEC获利的主导产品，并引发了当时计算机市场的小型化革命。有别于后来的服务器，小型机采用的是主机/哑终端模式，并且各家厂商均有各自的体系结构，彼此互不兼容。

而UNIX服务器，也就是中国业内习惯上说的小型机，在服务器市场中处于中高端位置。UNIX服务器具有区别X86服务器和大型主机的特有体系结构，基本上，各厂家UNIX服务器使用自家的UNIX版本和处理器。比如IBM公司采用Power处理器和AIX操作系统，Sun、 Fujitsu（富士通）公司采用SPARC处理器架构和Solaris操作系统，HP采用PA-RISC架构（现在转向于安腾处理器）和HP-UX操作系统；过去的Compaq公司（已经被并入HP）处理器架构采用Alpha。使用小型机的用户一般是看中Unix操作系统的安全性、可靠性和专用服务器的高速运算能力。

早期的小型机通常有各制造厂自己的专利技术，使用专用的指令系统和操作系统。不过，自80年代UNIX操作系统兴起后，一些面临危机的小型机改用了UNIX系统。

80年代以来，网络化和微型化的日趋明显，传统的集中式处理和主机/哑终端模式越来越不能适应人们的需要，在这种情况下，传统的大型机和小型机都陷入了危机。为了应对危机，小型机和大型机改变了原先的一些功能和模式，以C/S模式中的服务器角色重新适应人们的需求。

一些历史上著名的小型机系列：IBM：AS/400DCE：PDP7、PDP11、VAX等。

小型机(minicomputer)一词诞生的故事：1965年，DEC公司海外销售主管约翰·格伦将PDP-8运到英国，发现伦敦街头正在流行"迷你裙"（Mini），姑娘们争相穿上短过膝盖的裙子，活泼轻盈，显得那么妩媚动人。他突然发现PDP与迷你裙之间的联系，新闻传媒当即接受了这个创意，戏称PDP-8是"迷你机"。"迷你"（Mini）即"小型"，这种机器，小巧玲珑，长61厘米，宽48厘米，高26厘米，把它放在一张稍大的桌上，怎么看都似穿着"迷你裙"的"窈窕淑女"。它的售价只有18500美元，比当时任何公司的电脑产品都低，很快便成为DEC获利的主导产品。

注意：1.在中国大陆地区，小型机一词仍被部分人使用，但已经不是原先的含义，而是指UNIX服务器。2.中国大陆地区还有另一个术语：中型机，该词语应当是来自于小型机的另一个英文词midrangecomputer的误译。

小型机是指运行原理类似于PC（个人电脑）和服务器，但性能及用途又与它们截然不同的一种高性能计算机，它是70年代由DCE（数字设备公司）公司首先开发的一种高性能计算产品。

小型机具有区别PC及其服务器的特有体系结构，还有各制造厂自己的专利技术，有的还采用小型机专用处理器，比如美国Sun、日本 Fujitsu（富士通）等公司的小型机是基于SPARC处理器架构，而美国HP公司的则是基于PA－RISC架构；Compaq公司是Alpha架构。另外I／O总线也不相同，Fujitsu是PCI，Sun是SBUS，等等。这就意味着各公司小型机机器上的插卡，如网卡、显示卡、SCSI卡等可能也是专用的。此外，小型机使用的操作系统一般是基于Unix的，像Sun、Fujitsu是用Sun Solaris，HP是用HP－Unix，IBM是AIX。所以小型机是封闭专用的计算机系统。使用小型机的用户一般是看中Unix操作系统的安全性、可靠性和专用服务器的高速运算能力。

现在生产小型机的厂商主要有IBM和HP及浪潮、曙光等。IBM典型机器有RS/6000、AS/400等。它们的主要特色在于年宕机时间只有几小时，所以又统称为z系列（zero 零）。AS/400主要应用在银行和制造业，还有用于Domino，主要的技术在于TIMI（技术独立机器界面），单级存储，有了TIMI技术可以做到硬件与软件相互独立。RS/6000比较常见，用于科学计算和事务处理等。

小型机的四大特色

小型机是指采用8-32颗处理器，性能和价格介于PC服务器和大型主机之间的一种高性能 64 位计算机。一般而言，小型机具有高运算处理能力、高可靠性、高服务性、高可用性等四大特点：

第一，高运算处理能力（High Performance）

1、采用8-32颗处理器，实现多CPU协同处理功能；

2、配置超过32GB的海量内存容量；

3、系统设计有专用高速I/O通道。

第二，高可靠性（Reliability）

1、延续了大型机、中型机的高标准的系统与部件设计技术；

2、采用高稳定性的UNIX类操作系统。

第三，高服务性（Serviceability）

能够实时在线诊断，精确定位出根本问题所在，做到准确无误的快速修复。

第四，高可用性（Availability）

多冗余体系结构设计是小型机的主要特征，如冗余电源系统、冗余I/O系统、散热系统等。

小型机的发展趋势

趋势一：RISC处理器走弱，X86处理器走强。

随着64位、多核CPU、多路SMP设计、集成内存控制器等创新技术的引入，基于X86架构处理器的系统性能越来越强大，对基于RISC处理器的服务器构成了极大威胁。从全球高性能计算机TOP 500排行榜来看，AMD、Intel处理器从2001年11月份的4%上升到了2005年11月的77.6%，而RISC等专用处理器则从96%下降到了22.4%。

趋势二：UNIX操作系统走弱，LINUX操作系统走强

一方面，UNIX操作系统面临标准不统一带来的封闭性、投资昂贵的高成本性以及各UNIX厂商发展策略不明朗带来的不确定性等三大困境；另一方面，随着LINUX操作系统的日趋成熟，其性能已经和UNIX操作系统相当，并大量侵蚀了UNIX的固有阵地。从全球高性能计算机TOP 500排行榜来看，Linux从2001年11月份的7.8%上升到了2005年11月的74.2%；相反，而UNIX则从88.6%下降到了20%。

趋势三：小型机产业生态系统朝开放化、标准化发展

开放化、标准化一直是全球IT产业发展的规律之一，它能带来更高的性价比、更出色的扩展性、更优秀的兼容性和更多的投资回报。正是这一规律在催使包括CPU、操作系统、整机、应用软件厂商以及用户在内的整个小型机生态系统从封闭走向开放。众多SI和软件开发商推出了越来越多的基于Linux或 Windows的应用软件或解决方案，如原本在UNIX下应用的Oracle、Sybase等企业级数据库软件已经在LINUX下实现了成功的应用，并得到了时间的检验。越来越多传统RISC小型机的用户开始向迁移系统，摆脱封闭带来的桎梏。

趋势四：迁移是一种趋势

IDC调研结果显示，从2001以来，全球Unix服务器市场的出货量和销售额均在不断缩减，在2001年整个服务器市场470亿美元的销售额中，Unix服务器占了210亿美元；而2004年Unix则只有162亿美元，平均每年的衰退比率超过了5％。预计到2008年，X86服务器将不光是在销量上远远领先于非工业标准服务器，甚至在销售额方面也将实现赶超。

小型机与PC服务器的区别

在英文里这两位都叫server（服务器），小型机是国内的习惯称呼。pc服务器则主要指基于intel处理器的x86架构，是一个通用开放的系统。而不同品牌的小型机架构大不相同，使用risc、mips处理器，像美国sun、日本fujitsu等公司的小型机是基于sparc处理器架构，而美国hp公司的则是基于pa－risc架构，compaq公司是alpha架构，ibm和sgi等的也都各不相同；i／o总线也不相同，fujitsu是pci，sun是sbus，等等，这就意味着各公司小型机机器上的插卡，如网卡、显示卡、scsi卡等可能也是专用的；操作系统一般是基于unix的，像sun、fujitsu是用sun solaris，hp是用hp－unix，ibm是aix，等等，所以小型机是封闭专用的计算机系统。使用小型机的用户一般是看中unix操作系统的安全性、可靠性和专用服务器的高速运算能力，虽然小型机的价格是pc服务器的好几倍。

pc服务器一般用的操作系统是安全性、可靠性稍差的windows 2000/windows nt4。目前造成windows nt口碑不佳的原因其实多少也在于大家对microsoft的偏见，其实windows nt安全性、可靠性和运算速度并不差，尤其是其windows2000发布以后，而windows2000针对服务器市场又分为多个版本：windows2000 server、windows2000 advance server、windows2000 datacenter server。

目前在服务器操作系统市场上的ms windows 2000/nt市场占有率在50％以上，而且windows nt在操作界面的易用性、通用性、易开发性、大量的应用软件支持上有绝对的优势；另外，pc服务器还可以支持现在流行的linux、sco unix、solaris for x86等unix操作系统，对于文件和打印服务器novell netware操作系统也是一个不错的选择。

相对而言，pc服务器具有较高的性能价格比，通用性是其最大的一个优点，会使用pc机就可以很容易地使用pc服务器，它的硬件结构与pc机差不多，用户心里有底；它的操作系统一般是windows nt/2000，又对用惯windows 95／98的用户来说容易掌握，而且应用软件也更丰富。另外，价格便宜也是pc服务器的优势，价位处于pc机与昂贵的小型机之间，具有最佳的性能价格比。

大型机的特色

大型机对于普通电脑使用者而言，了解得都不多，很多人可能还没听说过。毕竟我们在日常生活中使用的电脑，绝大部分都是微型计算机。那什么是大型机呢？我们今天就来了解一下。

大型机（Mainframe）的功能、价格以及性能上都在小型机和微型计算机之上，是一种用于大规模计算的计算机系统，由于早期产品体积庞大因而被称为大型机。

1964年IBM公司花费50亿美金开发出了IBM SYSTEM/360大型机，开始了大型机的历史。大型机通常采用集中式体系架构，这种架构的优势之一是其出色的I/O处理能力，因而最适合处理大规模事务数据。大型机不单纯用来进行传统的海量数据处理和财务事务处理。在一些场合，它可作为企业的中心架构，用来提高安全性，可用性和可管理性。大型机也可用来安装多个操作系统，可以运行所有的主流的软件包。

　　大型机通常用于政府、银行、交通、保险公司和大型制造企业。特点是处理数据能力强大、稳定性和安全性又非常高。system/360开始的一系列的IBM计算机是大型机的典型代表，而IBM也是全世界最大的大型机制造商。目前生产大型机的企业主要有两家：IBM和UNISYS。IBM大型机是其 z系列服务器。顺便说下，Sun和HP不生产大型机，但它们生产性能和用途类似于IBM大型机的高端Unix服务器。

IBM小型机特性简介

提及IBM小型机，我们不得不说到IBM eLiza（蜥蜴）计划以及IBM的小型机的RAS特性。

eLiza的称呼最早起源于六十年代中期IBM的一个计划，即采用人工智能技术设计一种实现人和计算机之间通讯的程序。在九十年代，IBM设计的深蓝超级计算机战胜了国际象棋大师卡斯帕罗夫，其综合处理能力可比喻于一个蜥蜴（lizard）所具有的功力，即具有预测防范、处理判断以及自我愈合再生能力。

在当今的IT世界，众多企业都无情地面对一个巨大挑战：为了构成一个强大的灵活自如的电子商务运做环境，需要使用大量的服务器、网络设备、复杂的应用软件等，这些设备所涉及的IT技术在发生着日新月异的变化，企业严重缺乏有经验的工程师来维护和管理整个软硬件系统。

IBM公司综合自己多年的IT经验，应运而生的提出了eLiza计划，并给它赋予了具有前瞻性的重要内容：即现代企业要想处于不败的竞争地位，其电子商务环境所使用的软硬件系统应具备下列四项原则：

1、自我配置能力：系统可以动态自我配置有关资源。

2、自我保护能力：系统有能力保护自己，不受到非法访问和攻击。

3、自我愈合能力：系统能够自动预测错误、避免错误、修复错误、取代有关错误部件。

4、自我优化能力：系统能够自动监视和管理有关资源，将系统性能调整到最佳状态。

为了达到以上目标，系统还需具备以下七个要素：

1、负载管理（WorkloadManagement）

2、安全机制（Security）

3、群集技术（Clustering）

4、虚拟主机托管（VirtualServerHosting）

5、端到端的自动控制（End-to-EndAutomation）

6、灾难恢复机制（DisasterRecovery）

7、端到端的系统管理（End-to-EndSystemsManagement）

下面，编者以IBM p690服务器为例，介绍其RAS特性。

1、自动首次错误数据捕获和诊断错误隔离能力

2、自治愈内部POWER4处理器组冗余

3、业界第一的PCI总线奇偶错误恢复

4、避免检查中止的不可收集错误处理

5、动态错误恢复：错误检查和纠正（ECC）或在主存上的等价保护，所有一、二、和三级缓存和内部处理器组

6、连续和冗余的位操作被使主存具有自治愈功能

7、在主存上具有的Chipkill纠正功能

8、N+1的冗余电源，双电源线，和对电源及风扇的在线维护

9、针对处理器、缓存、内存、I/O和DASD的预计性错误分析

10、基于运行时错误来决定是否分离处理器运行和启动（动态处理器离线和永久处理器离线）

11、缓存和主存的离线技术

12、通过选择高品质的部件最大限度的减少故障

　　13、针对电源、风扇和I/O子系统的基于首次故障数据捕获技术的并行、运行间检测技术。

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