二、服务器基础

小马同学-

369人浏览 · 2026-08-29 16:26:50

小马同学- · 2026-08-29 16:26:50 发布

服务器基础

一、服务器概述

1. 什么是服务器

服务器是计算机的一种，比普通计算机运行更快、负载更高、价格更高，为用户提供服务。

常见角色：文件服务器、数据库服务器、应用程序服务器（Web、邮件、DNS、代理等）。

2. 服务器五大特点*

特点	说明
可靠性 Reliability	长时间稳定运行不出故障
可用性 Availability	故障时能快速恢复，冗余设计
可扩展性 Scalability	CPU、内存、硬盘可灵活扩容
可管理性 Usability	便于监控、运维和管理
易用性 Manageability	部署使用简单

3. 计算产业三个阶段

阶段	时代	特征
计算 1.0	大型机、小型机	专用计算
计算 2.0	数据中心、x86 架构	通用计算
计算 3.0	全栈全场景	智能计算

二、服务器类型（按硬件形态）

类型	特点	适用场景
塔式服务器	外形像台式机，体积大、扩展槽多、噪音大	小型企业、入门级
机架服务器	标准宽度（19英寸），按 U 计算高度（1U/2U/4U），密度高	数据中心主流
刀片服务器	多块"刀片"插在刀片机箱中，共享电源/风扇/网络，密度最高	高密度计算、集群

U 是机架高度单位：1U = 4.445cm。

三、服务器硬件组成

以华为 TaiShan 200 为例：机箱、主板、CPU、内存、散热器、电源、风扇、硬盘、导风罩。

1. CPU（中央处理器）

全称 Central Processing Unit，计算机的运算核心和控制核心
三大核心部件：CPU、内部存储器、输入/输出设备
组成：运算器 + 控制器 + 寄存器（存储单元）
功能：解释指令、处理数据

CPU 频率相关概念（易混）

概念	说明
主频	时钟频率（MHz/GHz），表示 CPU 运算处理数据的速度
外频	CPU 的基准频率（MHz），决定整块主板的运行速度
总线频率	影响 CPU 与内存交换数据的速度
倍频系数	主频与外频的比例关系：主频 = 外频 × 倍频

2. 内存

主存储器（内存）是 CPU 能直接寻址的存储空间
作用：暂时存放 CPU 运算数据，以及与硬盘交换的数据，是 CPU 与硬盘之间的桥梁
组成：内存芯片 + 电路板 + 金手指
特点：断电数据丢失（易失性），速度远快于硬盘

3. 硬盘（重点对比）

对比项	SATA	SAS	NL-SAS	SSD
转速 RPM	7,200	10,000/15,000	7,200	无（无机械结构）
主流容量	1/2/3T	0.6/0.9T	2/3/4T	0.6~1.6T
MTBF（平均无故障时间）	120万h	160万h	120万h	200万h
年故障率	~2%	<2%	~2%	最低
特点	串行，SATA3.0 达 600MB/s	企业级高性能，兼容 SATA，6/12Gb/s	SAS 接口的"企业级 SATA"，用于分级存储	闪存芯片阵列，速度最快

记忆：性能 SSD > SAS > NL-SAS ≈ SATA；容量 NL-SAS 大；SAS 兼容 SATA。

4. RAID 卡（阵列卡）

把多块硬盘组成一个整体，由阵列控制器统一管理
作用：提升磁盘性能 + 提高可靠性（数据冗余）

四、RAID 技术（重点）

1. RAID 定义

RAID：Redundant Array of Independent Disks，独立硬盘冗余阵列。利用虚拟化存储技术把多个硬盘组合成阵列组，目的是提升性能或数据冗余，或两者同时提升。

2. 热备（Hot Spare）与重构

热备：RAID 组中某盘失效时，备用硬盘自动顶替失效盘，不干扰系统正常运行
两种热备方式：
- 全局热备：一块备用盘为系统中所有冗余 RAID 组共享
- 专用热备：备用盘只给某一个 RAID 组专用
重构：更换新盘后，用校验数据（XOR 异或运算）重建故障盘数据

3. RAID 三种实现方式对比

对比项	软件 RAID	内置插卡式 RAID（硬RAID）	外置独立磁盘阵列
实现方式	OS 中装软件实现	服务器内插 RAID 卡	外部独立存储子系统
CPU 占用	高（RAID5 的 XOR 运算全靠主机 CPU）	低（RAID 卡芯片处理）	无（外部微处理器处理）
性能	差	较好	最好
成本	最低（无需硬件卡）	中等	最高
优点	成本低、配置灵活	容错强、性能好、价格适中、支持引导阵列	超大容量、可双控、支持热插拔、扩展性最好
适用	测试/低负载场景	服务器主流方案	高端服务器、双机共享存储

五、网卡

1. 网卡基础

NIC：Network Interface Card，网络接口卡/网络适配器，是计算机接入网络必不可少的设备
主要功能：
- 代表固定的网络地址（MAC 地址）
- 数据的发送与接收
- 数据的封装与解封（加/去 MAC 头部）
- 链路管理、编码与译码

2. 华为服务器四类网卡（易考）

网卡类型	特点	适用范围
板载网卡	集成在主板 PCH 芯片中，不可更换，不占 PCIe 插槽；2×GE 电口 + 2×10G 光/电口	所有服务器自带
PCIe 标卡	自研/外购，插在标准 PCIe 插槽中	通用
灵活 IO 插卡	华为自研，非标准 PCIe 形态	只能用于华为机架服务器
Mezz 卡	刀片服务器计算节点专用	只能用于华为 E9000 刀片服务器

六、电源与风扇

作用：支撑电力负载、冗余防故障、故障预警、预防性维护、保证持续运行
电源子系统组成：智能电源 + 风扇 + 冗余电源和风扇
核心思想：N+N / N+1 冗余，一个坏了备用的立刻顶上，支持热插拔更换

七、服务器关键技术（重点）

1. IPMI

IPMI：Intelligent Platform Management Interface，智能平台管理接口，开放标准的硬件管理接口规格。

核心特点：不依赖操作系统进行管理（OS 挂了也能管）
信息通过 BMC 进行交流，使用低级硬件智能管理

2. BMC

BMC：Baseboard Management Controller，主板管理控制单元，是 IPMI 规范的核心。

职责：各路传感器信号的采集、处理、储存，监控各器件运行状态
向机框管理板提供硬件状态和告警信息，实现设备管理

3. iBMC（华为版）

全称 Huawei Intelligent Baseboard Management Controller
华为自主知识产权，面向服务器全生命周期的嵌入式管理系统

4. BIOS

BIOS：Basic Input/Output System，基本输入输出系统。

本质：固化到计算机中的一组程序，提供最底层、最直接的硬件控制
三大功能：
1. 检测和初始化硬件（开机自检 POST）
2. 操作系统引导（引导启动）
3. 高级电源管理
层级位置：硬件 → BIOS → 硬件驱动 → OS 内核 → 应用

IPMI / BMC / BIOS 关系速记

技术	一句话
IPMI	一套管理标准/接口规范，不依赖 OS
BMC	IPMI 的核心硬件芯片，采集监控硬件状态
iBMC	华为自研的 BMC 管理系统
BIOS	开机时初始化硬件并引导 OS 的固化程序

八、必背缩略语

缩写	全称	中文
CPU	Central Processing Unit	中央处理器
NIC	Network Interface Card	网络接口卡（网卡）
RAID	Redundant Array of Independent Disks	独立硬盘冗余阵列
BMC	Baseboard Management Controller	主板管理控制单元
iBMC	Huawei Intelligent BMC	华为服务器智能管理系统
IPMI	Intelligent Platform Management Interface	智能平台管理接口
BIOS	Basic Input/Output System	基本输入输出系统
MTBF	Mean Time Between Failure	平均无故障工作时间
C/S	Client/Server	客户端/服务器架构
B/S	Browser/Server	浏览器/服务器架构
SSD	Solid State Drive	固态硬盘
SAS	Serial Attached SCSI	串行连接 SCSI