1、1,第四講 電子商務(wù)系統(tǒng)的硬件平臺,2,主要內(nèi)容：,1、服務(wù)器 2、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備,3,工作站,工作站（Workstation），是一種以個(gè)人計(jì)算機(jī)和分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算為基礎(chǔ)，主要面向?qū)I(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運(yùn)算與圖形、圖像處理能力，為滿足工程設(shè)計(jì)、動畫制作、科學(xué)研究等專業(yè)領(lǐng)域而設(shè)計(jì)開發(fā)的高性能計(jì)算機(jī)。,4,工作站主要應(yīng)用在以下領(lǐng)域： (1) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造CAD/CAM：這一領(lǐng)域被視為工作站的傳統(tǒng)領(lǐng)域。 (2) 動畫設(shè)計(jì)：用戶群主要是電視臺、廣告公司、影視制作公司、游戲軟件開發(fā)公司、室內(nèi)裝飾公司。 (3) GIS地理信息系統(tǒng)：用戶群主要是城市規(guī)劃單位、環(huán)保部門、地理地質(zhì)勘測院、研究所等。

2、 (4) 平面圖像處理：是應(yīng)用普及程度較高的行業(yè)。用戶通常是以圖形工作站為硬件平臺，以PhotoShop、CorelDraw等軟件為操作工具，致力于圖片影像處理、廣告及宣傳彩頁設(shè)計(jì)、包裝設(shè)計(jì)、紡織品圖案設(shè)計(jì)等。 (5) 模擬仿真：在軍事領(lǐng)域，模擬仿真技術(shù)是訓(xùn)練戰(zhàn)斗機(jī)駕駛員、坦克駕駛員以及模擬海上航行的有效手段；在科研開發(fā)領(lǐng)域，它使設(shè)計(jì)者在制作樣機(jī)之前，可以在圖形工作站上進(jìn)行仿真運(yùn)行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，對設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。,5,1、服務(wù)器,1.1 服務(wù)器簡介 1.2 服務(wù)器的兩類架構(gòu) 1.3 服務(wù)器的選擇原則 1.4 服務(wù)器集群技術(shù),6,1.1 服務(wù)器簡介,服務(wù)器是指在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行相應(yīng)的應(yīng)用軟件，為網(wǎng)

3、絡(luò)上的用戶提供共享信息資源和各種服務(wù)的一種高性能計(jì)算機(jī)。 服務(wù)器的構(gòu)成與我們平常所用的PC機(jī)有很多相似之處，諸如有CPU、內(nèi)存、硬盤、各種總線等，只不過它還能夠提供各種共享服務(wù)（網(wǎng)絡(luò)、Web應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫、文件、打印等）以及其他方面的高性能應(yīng)用，它的高性能主要體現(xiàn)在高速度的運(yùn)算能力、長時(shí)間的可靠運(yùn)行、強(qiáng)大的外部數(shù)據(jù)吞吐能力等方面。,7,1.1 服務(wù)器簡介,由于服務(wù)器是針對具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特別制定的，與普通PC在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴(kuò)展性、可管理性等方面存在很大的區(qū)別。最大的差異體現(xiàn)在多用戶多任務(wù)環(huán)境下的可靠性上。 一臺服務(wù)器所面對的是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的用戶，需要247不間斷工作，所以它必須

4、具有極高的穩(wěn)定性，另一方面，為了實(shí)現(xiàn)高速存取以滿足眾多用戶的需求，服務(wù)器通過采用對稱多處理器（SMP）安裝、插入大量的高速內(nèi)存來保證工作。,8, SMP（Symmetrical Multi-Processing）,SMP對稱多處理技術(shù)，是指在一臺計(jì)算機(jī)上匯集了一組處理器（多CPU），各CPU之間共享內(nèi)存子系統(tǒng)和總線結(jié)構(gòu)。SMP是相對于非對稱多處理技術(shù)而言的、應(yīng)用十分廣泛的并行技術(shù)。 在這種架構(gòu)中，一臺計(jì)算機(jī)不再由單個(gè)CPU組成，而同時(shí)由多個(gè)CPU運(yùn)行操作系統(tǒng)的單一復(fù)本，并共享內(nèi)存和一臺計(jì)算機(jī)的其他資源。 雖然同時(shí)使用多個(gè)CPU，但從管理的角度來看，它們的表現(xiàn)就像一臺單機(jī)一樣。系統(tǒng)將任務(wù)隊(duì)列對稱

5、地分布于多個(gè)CPU之上，極大地提高了整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力。所有的處理器都可以平等地訪問內(nèi)存、I/O等。在對稱多處理系統(tǒng)中，系統(tǒng)資源被系統(tǒng)中所有CPU共享，工作負(fù)載能夠均勻地分配到所有可用CPU上。,9, SMP（Symmetrical Multi-Processing）,我們平時(shí)所說的雙CPU系統(tǒng)，實(shí)際上是對稱多處理系統(tǒng)中最常見的一種，通常稱為“2路對稱多處理”。 PC服務(wù)器中最常見的對稱多處理系統(tǒng)通常采用2路、4路、6路或8路處理器。目前UNIX服務(wù)器可支持最多64個(gè)CPU的系統(tǒng)，如Sun公司的產(chǎn)品Enterprise 10000。 SMP系統(tǒng)中最關(guān)鍵的技術(shù)是如何更好地解決多個(gè)處理器的相互

6、通訊和協(xié)調(diào)問題。,10,1.1 服務(wù)器簡介,服務(wù)器為了保證足夠的安全性，還采用了大量普通PC沒有的技術(shù)，例如冗余技術(shù)、系統(tǒng)備份、在線診斷技術(shù)、故障預(yù)報(bào)警技術(shù)、內(nèi)存糾錯(cuò)技術(shù)、熱插拔技術(shù)和遠(yuǎn)程診斷技術(shù)等，使絕大多數(shù)故障能夠在不停機(jī)的情況下得到及時(shí)修復(fù)，具有極強(qiáng)的可管理性。,11,1.2 服務(wù)器的兩類架構(gòu),從所采用的CPU來看，可以把服務(wù)器主要分為兩類架構(gòu)： IA架構(gòu)服務(wù)器（Intel Architecture，Intel架構(gòu)），又稱CISC架構(gòu)服務(wù)器（Complex Instruction Set Computer，復(fù)雜指令集） RISC架構(gòu)服務(wù)器（Reduced Instruction Set

7、Computing，精簡指令集）,12,IA架構(gòu)服務(wù)器,通常把采用英特爾處理器的服務(wù)器稱為IA（Intel Architecture）架構(gòu)服務(wù)器，由于該架構(gòu)服務(wù)器采用了開放式體系，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)并得到國內(nèi)外大量軟硬件供應(yīng)商的支持，在大批量生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，以極高的性價(jià)比在全球范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。,13,IA架構(gòu)服務(wù)器,CISC，復(fù)雜指令集（Complex Instruction Set Computer）。 在CISC微處理器中，程序的各條指令是按順序串行執(zhí)行的，每條指令中的各個(gè)操作也是按順序串行執(zhí)行的。順序執(zhí)行的優(yōu)點(diǎn)是控制簡單，但計(jì)算機(jī)各部分的利用率不高，執(zhí)行速度慢。 英特爾生產(chǎn)的x86

8、系列（也就是IA-32架構(gòu)）CPU及其兼容CPU，如AMD、VIA等。即使是現(xiàn)在的X86-64（也稱AMD64）都屬于CISC的范疇。,14,RISC架構(gòu)服務(wù)器,RISC，精簡指令集(Reduced Instruction Set Computing)，是在CISC指令系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 相對于CISC型CPU ，RISC型CPU不僅精簡了指令系統(tǒng)，還采用了一種“超標(biāo)量和超流水線結(jié)構(gòu)”，大大增加了并行處理能力。 RISC指令集是高性能CPU的發(fā)展方向。與傳統(tǒng)的CISC相比，RISC的指令格式統(tǒng)一、種類比較少、尋址方式也比復(fù)雜指令集少，所以處理速度提高很多。,15,RISC架構(gòu)服務(wù)器,目前在

9、中高檔服務(wù)器中普遍采用RISC指令系統(tǒng)的CPU。RISC指令系統(tǒng)更加適合高檔服務(wù)器的操作系統(tǒng)UNIX，現(xiàn)在Linux也屬于類UNIX的操作系統(tǒng)。RISC型CPU與Intel和AMD的CPU在軟件和硬件上都不兼容。 目前，在中高檔服務(wù)器中采用RISC指令的CPU主要有以下幾類：PowerPC處理器、SPARC處理器、PA-RISC處理器、MIPS處理器、Alpha處理器。,16,1.3 服務(wù)器的選擇原則,(1) 可靠性 可靠性由平均無故障時(shí)間來度量。故障時(shí)間越少，可靠性越高。對于電子商務(wù)系統(tǒng)而言，通常要求服務(wù)器247無故障運(yùn)轉(zhuǎn)。對于銀行業(yè)、航空公司的電子商務(wù)系統(tǒng)，即使是短暫的系統(tǒng)故障，也會造成難

10、以挽回的損失。所以，在選擇服務(wù)器時(shí)必須把可靠性放在首位。 (2) 可管理性 是指服務(wù)器的管理是否方便、快捷，界面是否友好，應(yīng)用軟件是否豐富等方面。,17,1.3 服務(wù)器的選擇原則,(3) 可用性 是指在一段時(shí)間內(nèi)，服務(wù)器可供用戶正常使用時(shí)間的百分比。服務(wù)器的故障處理技術(shù)越成熟，向用戶提供的可用性就越高。 提高服務(wù)器可用性有兩種方式，即減少硬件的平均故障間隔時(shí)間和利用專用功能機(jī)制，該機(jī)制可在出現(xiàn)故障時(shí)自動執(zhí)行系統(tǒng)(或部件)切換以避免(或減少)意外停機(jī)。,18,1.3 服務(wù)器的選擇原則,(4) 可擴(kuò)展性 是服務(wù)器的重要性能之一。服務(wù)器在工作中的升級特點(diǎn)是客戶數(shù)量的隨機(jī)增加，為了保持服務(wù)器工作的穩(wěn)定

11、性和安全性，就必須充分考慮服務(wù)器的可擴(kuò)展性能。 首先，在機(jī)架上要為硬盤和電源的增加留有充分余地；其次，在主機(jī)板上的插槽不但要種類齊全，而且要有一定的數(shù)量。,19,1.3 服務(wù)器的選擇原則,(5) 安全性 冗余是衡量服務(wù)器安全性的重要標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榉?wù)器的部件冗余是消除系統(tǒng)錯(cuò)誤、保證系統(tǒng)安全和維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定的有效方法。 某些服務(wù)器在電源、網(wǎng)卡、SCSI卡、硬盤、PCI通道等方面都實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的完全冗余，同時(shí)還支持PCI網(wǎng)卡的自動切換功能，大大優(yōu)化了服務(wù)器的安全性能。,20,1.3 服務(wù)器的選擇原則,(6) 高性能 服務(wù)器的高性能是指服務(wù)器綜合性能指標(biāo)高。服務(wù)器基本性能主要表現(xiàn)在運(yùn)行速度、磁盤空間、容錯(cuò)能

12、力、擴(kuò)展能力、穩(wěn)定性、持續(xù)性、監(jiān)測功能，以及電源等方面。 需要強(qiáng)調(diào)的是一定要關(guān)注硬盤和電源的熱插拔性能，網(wǎng)卡的自適應(yīng)能力，以及相關(guān)部件的冗余設(shè)計(jì)和糾錯(cuò)功能。,21,熱插拔功能是允許用戶在不關(guān)閉系統(tǒng)、不切斷電源的情況下取出和更換損壞的硬盤、電源或板卡等部件，從而提高系統(tǒng)對災(zāi)難的及時(shí)恢復(fù)能力、擴(kuò)展性和靈活性等。 實(shí)現(xiàn)熱插拔需要幾個(gè)方面的支持：總線電氣特性、主板BIOS(Basic Input/Output System)、操作系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動。 即插即用是一種可以快速簡易安裝某硬件設(shè)備而無需安裝設(shè)備驅(qū)動程序或重新配置系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。即插即用需要硬件和軟件兩方面的支持，Windows 2000、XP等都支

13、持即插即用，因此主要是看計(jì)算機(jī)配件是否支持即插即用。如具備即插即用功能，安裝硬件就更為簡易。, 熱插拔,22,1.3 服務(wù)器的選擇原則,(7) 模塊化 服務(wù)器的模塊化設(shè)計(jì)是指電源、網(wǎng)卡、SCSI卡、硬盤等部件都是模塊結(jié)構(gòu)，并且都具有熱插拔功能，可以在線維護(hù)，使系統(tǒng)停機(jī)的可能性大大降低。 (8) 售后服務(wù) 售后服務(wù)和技術(shù)支持體系必需完善。在選擇服務(wù)器時(shí)，要考慮服務(wù)機(jī)構(gòu)的遠(yuǎn)近與方便、服務(wù)機(jī)構(gòu)的承諾與實(shí)力，服務(wù)機(jī)構(gòu)的信譽(yù)程度等。,23,1.4 服務(wù)器集群技術(shù),服務(wù)器集群技術(shù)是近幾年來興起的發(fā)展高性能計(jì)算機(jī)的一項(xiàng)技術(shù)，它實(shí)際上是一組相互獨(dú)立的計(jì)算機(jī)，由網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，組成一個(gè)單一的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并以單一系統(tǒng)的

14、模式加以管理，為各個(gè)客戶工作站提供高可用性的服務(wù)。 作為集群技術(shù)的最初設(shè)計(jì)師之一，G. Pfister將集群定義為“一個(gè)由一系列互聯(lián)整機(jī)所組成的并行或分布式系統(tǒng)，而該系統(tǒng)被當(dāng)作獨(dú)立且統(tǒng)一的計(jì)算資源來使用”。 將若干服務(wù)器集合為一個(gè)獨(dú)立且統(tǒng)一的集群可在用戶或管理員無需知道集群中有多個(gè)服務(wù)器的情況下實(shí)現(xiàn)對計(jì)算負(fù)荷的共享。,24,1.4 服務(wù)器集群技術(shù),例如，如果服務(wù)器集群中的任何資源發(fā)生故障，且無論該故障組件屬于硬件資源還是軟件資源，作為一個(gè)整體的集群仍能使用集群內(nèi)其它無故障服務(wù)器上的資源繼續(xù)為用戶提供服務(wù)。即，當(dāng)一個(gè)資源發(fā)生故障時(shí)，連接到服務(wù)器集群上的用戶或許會經(jīng)歷短暫的服務(wù)性能降低，但絕不會完

15、全喪失對服務(wù)的訪問。 在需要更多處理能力的情況下，管理員可以通過滾動升級過程來添加新的資源。在確保升級后性能得以提高的前提下，集群作為一個(gè)整體在升級過程中仍能保持處于在線服務(wù)狀態(tài)。,25,26,27,1.4 服務(wù)器集群技術(shù),服務(wù)器集群技術(shù)的優(yōu)勢： 更高的可用性。允許服務(wù)器集群中的服務(wù)和應(yīng)用在硬件或軟件組件故障時(shí)，或在計(jì)劃維護(hù)期間仍能不間斷地提供服務(wù)。 更高的可擴(kuò)展性。支持通過增加多個(gè)處理器和額外內(nèi)存來擴(kuò)展服務(wù)器。 更高的可管理性。允許管理員如同管理單臺計(jì)算機(jī)那樣管理整個(gè)群集內(nèi)的設(shè)備和資源。,28,主要內(nèi)容：,1、服務(wù)器 2、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備,29,2、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備,2.1 內(nèi)置存儲設(shè)備 2.2 外

16、置存儲子系統(tǒng) 2.3 網(wǎng)絡(luò)存儲SAN、NAS,30,2.1 內(nèi)置存儲設(shè)備,內(nèi)置存儲設(shè)備是各種工作站和低端服務(wù)器普遍采用的存儲形式，主要的存儲介質(zhì)包括硬盤驅(qū)動器、磁光盤驅(qū)動器、磁帶機(jī)和軟驅(qū)等。 由于主機(jī)內(nèi)空間的限制，內(nèi)置的存儲設(shè)備不會很多。,31,2.2 外置存儲子系統(tǒng),在單機(jī)運(yùn)行環(huán)境中，由于數(shù)據(jù)量有限，因此數(shù)據(jù)存儲相對簡單。但是，一方面隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和數(shù)據(jù)量的激增，簡單的備份已經(jīng)無法滿足需求；另一方面，為了避免主機(jī)的體積過于龐大，將存儲設(shè)備和主機(jī)分離，并用高速專用I/O線路連接，由于存儲設(shè)備仍然不能脫離主機(jī)單獨(dú)工作，所以仍稱為主機(jī)的一個(gè)子系統(tǒng)。 外置存儲子系統(tǒng)主要包括磁盤子系統(tǒng)、磁帶庫、磁光盤

17、庫等。,32,2.3 網(wǎng)絡(luò)存儲SAN、NAS,SAN簡介 SAN的特點(diǎn) SAN的優(yōu)點(diǎn) SAN的應(yīng)用,NAS簡介 NAS的特點(diǎn) NAS的優(yōu)點(diǎn) SAN與NAS的區(qū)別,33,SAN簡介,SAN（Storage Area Network），即存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。它是一種通過光纖集線器、光纖路由器、光纖交換機(jī)等連接設(shè)備將磁盤陣列、磁帶等存儲設(shè)備與相關(guān)服務(wù)器連接起來的高速專用子網(wǎng)。,34,SAN簡介,高性能的光纖通道交換機(jī)和光纖通道網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是SAN的關(guān)鍵。 把以光纖通道交換機(jī)為骨干的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)稱為“SAN Fabric”。 光纖通道協(xié)議是SAN的另一個(gè)本質(zhì)特征。SAN正是利用光纖通道協(xié)議上加載SCSI協(xié)議來達(dá)

18、到可靠的塊級數(shù)據(jù)傳輸。為了實(shí)現(xiàn)最大的靈活性，某些公司還對其產(chǎn)品進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)，以便支持現(xiàn)有和新研制的協(xié)議，比如基于IP的光纖通道協(xié)議等，符合開放式行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及全面的互用性測試，有助于實(shí)現(xiàn)可靠的多廠商SAN解決方案。,35,36,37,SAN的特點(diǎn),光纖通道連接性 高可靠性（冗余、熱插拔） 遠(yuǎn)程管理性 可擴(kuò)展性（容量、性能）,38,SAN的優(yōu)點(diǎn),更強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備接入能力 更大的靈活性 更低的網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性,39,SAN的應(yīng)用(1),對數(shù)據(jù)安全性要求很高的企業(yè) 典型行業(yè): 電信、金融和證券 典型業(yè)務(wù): 計(jì)費(fèi) 對數(shù)據(jù)存儲性能要求高的企業(yè) 典型行業(yè): 電視臺、交通部門和測繪部門 典型業(yè)務(wù): 音頻/視頻

19、、石油測繪和地理信息系統(tǒng)等,40,SAN的應(yīng)用(2),在系統(tǒng)級方面具有很強(qiáng)的容量（動態(tài)）可擴(kuò)展性和靈活性的企業(yè) 典型行業(yè): 各中大型企業(yè) 典型業(yè)務(wù): ERP系統(tǒng)、CRM系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng) 具有超大型海量存儲特性的企業(yè) 典型行業(yè): 圖書館、博物館、稅務(wù)和石油 典型業(yè)務(wù): 資料中心和歷史資料庫,41,SAN的應(yīng)用(3),具有本質(zhì)上物理集中、邏輯上又彼此獨(dú)立的數(shù)據(jù)管理特點(diǎn)的企業(yè) 典型行業(yè): 銀行、證券和電信 典型業(yè)務(wù): 銀行的業(yè)務(wù)集中和移動通信的運(yùn)營支撐系統(tǒng)（BOSS）集中 實(shí)現(xiàn)對分散數(shù)據(jù)高速集中備份的企業(yè) 典型行業(yè): 各行各業(yè) 典型業(yè)務(wù): 企業(yè)各分支機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)的集中處理,42,SAN的應(yīng)用(4),數(shù)據(jù)在線性要求高的企業(yè) 典型行業(yè): 商業(yè)網(wǎng)站和金融 典型業(yè)務(wù): 電子商務(wù) 實(shí)現(xiàn)與主機(jī)無關(guān)的容災(zāi)的企業(yè) 典型行業(yè): 大型企業(yè) 典型業(yè)務(wù): 數(shù)據(jù)中心,43,NAS簡介,NAS（Network Attached Storage），可譯為網(wǎng)絡(luò)附加存儲，是一種專用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲/備份設(shè)備。它以數(shù)據(jù)為中心，將存儲設(shè)備與服務(wù)器徹底分離，集中管理數(shù)據(jù)，從而釋放帶寬、提高性能、降低總擁有成本、保護(hù)投資