1、服务器是什么/strong>
2、服务器的构成/strong>
3、服务器的分类/strong>
4、X86/ARM之争/strong>
一、服务器是什么/strong>
服务器的英文名称为“ Server”,是指在 络上提供各种服务的高性能计算机。作为 络的节点,存储、处理 络上80%的数据、信息,因此也被称为 络的灵魂。
服务器和普通计算机的功能是类似的。只是相对于普通计算机,服务器在稳定性、安全性、性能等方面都要求更高,因此CPU、芯片组、内存、磁盘系统、 络等硬件和普通计算机有所不同。
具体来说,服务器与普通计算机的主要区别包括:
1)通信方式为一对多:PC、平板、手机等固定或移动的 络终端,上 、获取资讯、与外界沟通、娱乐等,必然要经过服务器,服务器通过“一对多”来组织和领导这些设备。
2)资源通过 络共享:服务器通过侦听 络上其它终端(Client)提交的服务请求,在 络操作系统的控制下,将与其相连的硬盘、打印机、Modem及各种专用通讯设备提供给 络上的客户站点共享,也能为 络用户提供集中计算、信息发表及数据管理等服务。
3)硬件性能更加强大:服务器的高性能主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面。
服务器厂商会根据不同的应用场景,对服务器进行差异化设计,目前主要的应用场景包括文件交互、数据存储和查询、应用程序应答与运行等。
2.2 服务器的硬件
服务器硬件主要包括:处理器、内存、芯片组、I/O(RAID卡、 卡、HBA卡)、硬盘、机箱(电源、风扇)。
在硬件的成本构成上,CPU及芯片组、内存、外部存储是大头。以一台普通的服务器生产成本为例,CPU及芯片组大致占比50% 左右,内存大致占比 15% 左右,外部存储大致占比10%左右,其他硬件占比25%左右。
3.1 按产品形态
服务器按产品形态,可以分为:塔式服务器、机架服务器、刀片服务器、机柜服务器等。
2)机架式服务器(Rack Server)
机架结构是传统电信机房的设备结构标准,宽度为19英寸,高度以单位“U”计算,每“U”为1.75英寸(可换算成4.445cm)。通常有1U、2U、4U和8U之分,其中以1U和2U为主,其次是4U和8U。近期市场也有3U和6U等高度的机架产品出现。机架服务器是一种外观按照统一标准设计的服务器,配合机柜使用。可以认为机架式是一种优化结构的塔式服务器,它的设计宗旨主要是为了尽可能减少服务器空间的占用,而减少空间的直接好处就是在机房托管的时候价格会便宜很多。主要应用在云计算、软件定义存储、超融合架构、CDN缓存、超算中心等场景。
4)机柜式服务器(Cabinet Server)
是未来数据中心基础架构的核心形态和发展趋势。它集成计算、 络、存储于一体,以及面向不同应用时,可以部署不同的软件,提供一个整体的解决方案。机柜式服务器一般由一组冗余电源集中供电,散热方面由机柜背部风扇墙集中散热,功能模块和支撑模块相分离,通过供电、散热的整合,相比普通机架式服务器,运行功耗低、且可靠高效。此外,机柜式服务器无需繁琐拆装,维护便捷,能够轻松实现统一集中管理和业务的自动部署。主要应用在虚拟化、大数据分析、分布式存储、超算中心等快速一体化部署场景。
1)CISC服务器
也被称为X86服务器,采用Intel、AMD或其它兼容X86指令集的处理器芯片以及Windows操作系统的服务器,是目前主流的服务器架构。
2)RISC服务器
RISC服务器基于RISC处理器,目前主要包括IBM的Power和Power PC处理器,SUN和富士通合作研发的SPARC处理器,华为基于ARM架构级授权研发的鲲鹏920处理器。
3)EPIC服务器
EPIC服务器基于EPIC处理器,目前主要是Intel研发的安腾处理器等。
使用RISC或EPIC架构的服务器又称非X86服务器。包括:大型机、小型机和UNIX服务器,并且主要采用UNIX和其它专用操作系统。
3.4 按应用类型
在不同的应用场景,对服务器的功能要求会有所侧重,按照其应用类型,可以分为文件服务器、数据库服务器、应用程序服务器。
1)文件服务器
在计算机局域 中,以文件数据共享为目标,将供多台计算机使用的文件存储在一台服务器中,这台主机就被称为文件服务器。文件服务器相当于一个信息系统的大仓库,保证用户和服务器磁盘子系统之间快速数据传递。在该类型服务器的各个子系统中,对系统性能影响大小依次排列为 络系统、磁盘系统、内存容量、处理器性能。
2)数据库服务器
用于频繁的读取和索引数据的服务器,比如企业的财务系统、人事系统及各种管理系统均有类似需求。不同类型的企业对数据库服务器的要求不同,对于较大的企业,会涉及到分布式并发数据查询等问题,这对 络系统以及I/O的数据传输能力有比较高的要求;而对于较小的企业,并发用户相对较少,分布式查询需求不高,磁盘系统更为重要。
3)应用程序服务器
类似于文件服务器为很多用户提供文件一样,应用程序服务器让多个用户可以同时使用应用程序。在该类型服务器的各个子系统中,对处理器性能的要求会更高。
四、 X86/ARM之争/strong>
正如前文所述,按照指令集类型,服务器可以分为CISC服务器、RISC服务器、EPIC服务器。其中CISC服务器又被称为X86服务器,RISC和EPIC服务器又被统称为非X86服务器(也即Non-X86服务器)。从服务器的产业趋势来看,目前正形成双强的局面,其中X86服务器以Intel/AMD处理器为主导,而非X86服务器以ARM架构处理器为主导。双方各有优劣势,将长期共存。
中国X86服务器市场需求有望拐点向上。在中国“新基建”政策的推动下,未来5年,中国X86服务器市场景气度有望提升。根据IDC的预测,2020-2024年,中国X86服务器的出货量复合增长率为9.1%。
英特尔10nm新一代芯片即将面世,X86服务器有望迎来新一轮产品迭代。处理器是服务器的核心,而X86服务器芯片的霸主为英特尔,英特尔的产品迭代对X86服务器的产业周期有重要影响。早在1978年,英特尔即推出第一代X86架构处理器—8086,用于PC。此后,英特尔进军服务器领域,历经奔腾、至强产品线。根据英特尔公布的路线图,公司将于2020年四季度推出10nm服务器处理器Ice Lake-SP系列,进一步升级微内核,预计最多为38核76线程,支持64条PCIe 4.0通道,同时降低功耗。英特尔加快处理器迭代步伐,有望为X86服务器的发展带来强力催化。
未来,随着数据中心软件生态逐步支持ARM架构,以及其天生的低成本和低功耗特性,在华为、AWS等ICT巨头的带领下,ARM架构CPU的价格和性能有望改善,将可为用户提供更低成本的云计算服务,实现出货量的进一步成长。
结语
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