WatchStor.com — 领先的中文存储网络媒体 | 51CTO旗下网站

专栏文章 > 微服务器 > 正文
服务器选择指南——企业IT经理应掌握的服务器架构选择、安装和部署规范
作者: litao984lt编译 2018-06-14 20:52 【机房360】

物理服务器是当前的IT企业组织进行数据信息处理系统的基本组成部分,其运行状态将直接影响到企业组织的业务运营能力。因此,对于服务器的选择、安装和部署实施对于任何企业组织而言,都可以说是一项关键性的挑战。

当企业数据中心在决定投资哪些服务器时,请务必首先仔细考虑您企业对于这些服务器的最主要的用途。我们建议您从列出您的企业业务所需要运行的相关应用程序的详细清单开始着手。然后与可能用到这些应用程序的相关业务部门进行进一步的沟通交流。应用程序本身通常可以分为两大类:

● “服务型”应用程序提供诸如电子邮件服务器、互联网访问、内联网设施等服务,并在企业业务需要时提供外联网的功能。

● “特定领域”的应用程序处理面向业务的工作。这些应用程序通常是专门为企业开发的外部采购或定制化的应用程序商业产品。

由于企业业务运营的成功取决于至少其中一些应用程序的全天候的可用性,因此,下一步就是根据业务的关键性来对这些应用程序进行分级。并根据这些分级来确定您企业数据中心将需要什么样的高可用性的硬件。

除了了解应用程序或服务器的目的之外,您企业还应该了解如何更新服务器系统,包括对于硬件、应用程序和操作系统的更新。

有些更新可以在不发生停机中断的情况下顺利完成;有些则不能。例如,一款硬盘的更换应该不需要您企业数据中心关闭服务器。确定您企业业务所需要的备份的类型以及备份必须完成的频率。

确定对于您企业所连接的工作站,需要进行哪些方面的升级或其他维护,例如操作系统升级、新软件的版本和容量升级。

安装和系统测试

当您企业数据中心将新采购的物理服务器添加到现有系统的设置时,将涉及到两大关键性的操作:安装和测试。的确,设备制造商已经进行过对于硬件和软件的基本测试。但是,您企业仍然还必须详尽地测试您企业组织将要运行的具体的应用程序系统。

该第二轮测试的目标是确保当既定输入相同时,新系统产生的输出与当前系统能够输出相同的结果。为这些测试选择的一套标准必须包括系统计算、文件系统、局域网和广域网的所有方面,并且应该包括使用真实或模拟工作站。

但是,如果您企业的新系统旨在替代而不是补充现有系统,那么您将需要面临一些额外的工作。而将面临的具体的额外工作量则取决于新的系统是否与旧系统完全兼容。

如果系统兼容,测试过程应特别注意存储领域。您将有两种选择方案:在新系统上重新使用旧的存储设备(完成备份后)或在当前系统上创建数据的完整备份,并将其恢复到新系统。

我们建议您计划在将工作负载迁移到新的服务器之后,使旧系统保持良好运行状态一段时间。如果新的系统出现问题,这将允许您企业在旧设备上恢复操作运营。

如果新服务器与旧机器不兼容,则必须遵循相同的测试和传输流程,但您企业必须非常小心地处理数据。

例如,有两种类型的数据表示(Data Representation)法,即:字节序(Byte Order)——大端(Big Endian)和小端(Little Endian)。小端表示分别存储在最低地址和最高地址中的数字的低位字节和高位字节。而大端则表示存储在最低地址的数字的高位字节。基于英特尔x86架构的系统使用小端,而许多基于RISC的系统则使用大端。某些程序对数据表示法很敏感,这对测试非常重要。

新服务器的初始测试也提供了一个很好的机会让您来检查整个操作过程,尤其是备份和恢复的状态是否良好。

可扩展性要求

在选择物理服务器时,您必须确定您企业业务上需要的可扩展性程度。在这种情况下,可扩展性意味着您可以在多大程度上更改系统的资源和性能,以匹配企业业务不断增长的需求,而无需诉诸于完整的系统更换。这种适应性可以跨多种因素发生,例如数据处理容量能力(处理能力)、主存储器大小以及LAN或WAN网络连接。

正如您将在通过更仔细的观察服务器的体系架构时所观察到的那样,数据处理容量能力可以通过两种方式进行扩展:

● 纵向扩展或垂直增长,将处理器添加到对称的多处理(SMP)系统。

● 横向扩展或横向增长,将额外的单台服务器(或节点)添加到集群或网格系统。

当然,纵向扩展和横向扩展并不是相互排斥的。在使用SMP节点构建的集群中,您企业可以增加节点可用的马力,并仍然增加节点的数量。您还可以通过添加更多的SMP系统和适当的互连,从一个单一的SMP系统迁移到群集。

了解基本的服务器架构

体系架构是在多种环境中所被广泛使用的模糊术语。其通常是指结构原则。例如,计算机的指令集架构(Instruction Set Architecture)定义了当计算机作为程序执行时如何解释存储的内容。任何既定的系统都可以在许多不同的层次上描述其架构,包括工业标准架构(ISA)、I/O、虚拟内存和互连。

服务器为其客户提供服务。而根据其所服务的工作负载的不同,一款被设计为旨在有效支持一类应用程序的服务器架构可能与支持另一类应用程序需求的服务器的体系架构有很大不同。

出于成本经济性的原因,制造商们希望尽量减少创建、维护和支持所需的系统组件的数量。制造商借助相当少量的组件或子系统构建许多不同的配置,允许其自行更新一个子系统类而不必更新所有子系统。任何有用的服务器体系架构的关键能力都是需要具备适当的可组合性——即:通过简单地连接各种子系统的混合,来构建或配置服务器的能力。

为此,服务器必须由独立的子系统构建,然后使用相对较少数量的互连连接。用于连接高性能子系统(如从处理器到其高速缓存或到多个处理器)的互连有比连接较慢设备(如磁盘)所需的更多的限制和要求。

通常,高性能互连对于供应商来说是专有的,并且是针对特定目的进行调整的。朝向系统边缘发展的更多的互连则可能更遵守标准。

基于适当的互连和子系统集合,可以构建多种不同规格的系统,从而改变处理器,内存,存储和连接的组合。

互连

其在非正式的情况下通常被称为总线,互连将数据(或程序指令)从一个地方迁移到另一个地方。互连有三大重要特征:

● 带宽:每秒可迁移的数据量。

● 延迟时间:一旦发出请求,需要多长时间才能传送数据。

● 连接性:其是否连接一对子系统或许多子系统。

为了满足每个互连级别的需求,您企业必须平衡成本、物理规格、功耗和带宽。随着子系统被部署为单块硅片、VLSI(超大规模集成)决定了芯片间互连的特性。VLSI是用于创建IC的过程。

● 存储器接口:随着新一代动态RAM(DRAM)的到来,标准接口正在发生着缓慢的变化。一些系统可能倾向于RAMBus的变体,而大多数系统会选择更为主流的技术,如“双倍数据速率”DRAM(DDR、DDR2等)。较新的设计利用VLSI将内存控制器集成到处理器中。这可以大大减少内存的延迟,从而提高性能。

● 系统I/O:大多数服务器都部署了一些PCI变体,通常是PCI-X等64位并行版本。但是,更经常使用的则是PCI Express等串行格式。

● 存储:现在经常使用串行ATA(SATA)或其外部SATA(eSATA)变体来取代一度优选的SCSI和商品化的ATA接口。类似地,光纤通道(FC)互连正在被SATA取代,尽管该互连与FC不同,后者在大型配置中仍然占有一席之地。存储控制器将使用系统I/O总线(通常为PCI)连接到系统。 但是,一些存储供应商提供存储区域网络(SAN),一种专门用于存储的专用局域网,以及使用千兆以太网将系统连接到存储子系统的网络连接存储(NAS)。

● 局域网:这是一个以太网的变体,使用千兆以太网连接。

● 集群互连:当系统连接到群集时,虽然可以使用千兆位以太网,但通常会使用专用互连。当涉及到在不同的机柜连接计算机系统时,InfiniBand存储架构正在成功拓展该领域。要在单个机柜内连接电路板,可以使用HyperTransport和Rapid I/O版本,尽管后者在网络设备之外很少见到。

物理和虚拟工作负载

具备运行模拟物理机器属性的软件功能的x86虚拟化技术的出现正在改变当前企业组织选择物理服务器的方式。许多的企业组织的数据中心依靠这种技术,并通过称为物理到虚拟(P2V)迁移的过程,将其当前的x86物理工作负载转换为虚拟工作负载。下图为您详细展示了这个过程。

企业组织通常会发现其物理服务器的资源利用率低下,并需要依靠虚拟化技术来提高其物理服务器的使用率。一台物理服务器可以运行多款虚拟工作负载。因此,他们对于服务器的选择侧重于具备运行虚拟化软件或虚拟机管理程序引擎的能力。应用程序包含在虚拟管理程序之上运行的虚拟机中。应用程序不再决定对于硬件的选择,因为它们通过虚拟化引擎的仿真功能处理硬件问题。

大多数x86虚拟化技术都需要x64处理器,从而可以访问包含硬件辅助虚拟化功能的大量内存和处理器。主机服务器——运行虚拟化引擎的物理服务器,需要大量内存和多个处理器内核来支持企业组织所选择运行的多款虚拟工作负载。

物理服务器体系架构

制造商们提供可兼容的系统是具有经济成本意义的,当企业客户的IT工作人员将恰当的子系统连接在一起时,系统可以被配置为满足广泛的业务需求。而在选择物理服务器时需要考虑的一大关键因素便是所需的计算量或处理能力。由于单台处理器对计算机性能有严格的限制,因此可组装性的一大重要因素便是系统中部署的处理器和处理器内核的数量。

可以在系统中部署多款处理器的方法包括:

● 对称多处理(Symmetric multiprocessing,SMP ):此方法对处理器进行安排,以便让每款处理器都可以看到所有系统的内存和所有I/O,允许程序在任何处理器(或处理器内核)上运行并访问所有系统资源。

● 集群:这种技术通过连接独立的独立计算机子系统来构建系统,每款系统都有自己的处理器、内存、存储器和I / O。群集服务器不共享工作负载。

● 网格计算:这种集群的变体采用了使用真实,独立的计算机作为构建模块的集群方法,以及LAN或WAN作为系统。网格计算系统可以共享工作负载。

上述这三种方法各有其优点和缺点;每种方法分别适用于不同的应用程序类别。

并非所有服务器都是基于x86或x64的。处理器架构各不相同,但所有机器的底层物理架构都保持不变。处理器架构应该进入你企业的服务器决策,但其不应该成为决定因素。

更好的方法则是考虑运行贵公司业务所需的应用程序,并根据诸如价格、性能和生命周期成本等因素选择适当的系统。每种处理器技术都包含某种形式的虚拟化技术。但是,最常见的虚拟化技术依赖于x86或x64处理器体系结构。


标签:微服务器 

LecVideo