前言: 企诚软件在ERP的实施过程中,都会碰到以下的问题:客户想实施ERP,但我们提到企业上线ERP软件,需要购买一台专业
的品牌服务器的时候,大部分的客户表现出很惊讶,认为没有必要购买服务器,找一台普通的电脑当做服务器,就可以了。客户
之所有这样想,也不是不可理解的,因为服务器的价格比普通的PC机高出了很多,所以在这方面不是很了解的企业用户,往往选
择用PC机代替服务器,对此作为服务实施方,我们也只能感到无奈。
毕竟客户想省钱的想法是正确的。但是这笔钱真的能够省吗?
专业服务器与与普通PC机
服务器的产生
服务器也是一台计算机,它是在PC的基础上发展而来的。服务器是一台专为用户提供网络服务的高性能计算机。随着网络,特别是局域网的发展和普及,服务器这个处于大型计算机和微型计算机中间层次的计算机开始得到业界的接受,并随着网络的普及和发展不断得到发展。
服务器由PC机发展而来的。通过把大型计算机、小型计算机的专业技术微型化,加入到PC机上,成为了一台具有强大专业功能的计算机,我们把它称之为服务器。到底服务器上加入了哪些大小型计算机的专业技术,实现服务器的强大专业功能呢?
我们先分析应用在服务器上的大型计算机专业技术。大型计算机作为大型的商业服务器,一般用于大型的事务处理系统。由于大型机的应用范围,其RAS性能(高稳定性、高可用性、高服务性的简称),无与伦比的I/O吞吐能力,强大的数据处理能力,都是其他类型计算机没法做到的。大型机应用的行业都是关键行业,作为为关键的事业服务的大型机稳定性是最为重要的。关键行业里其中一个环节出错,影响的就不仅是单个机构,而是整个行业,甚至与该行业相连的其他行业都或多或少的受到影响。大型机能保持其RAS性能,发挥最大作用的是其超强的I/O处理能力。大型机的I/O体系结构使它们能处理好几个PC服务器放一起才能处理的数据。而处理这些数据的通道实际上就是I/O处理器。他们执行通道程序,这些程序包含了成串的I/O指令,其中就包含有最原始的分流功能。这些通道极大地降低了CPU在I/O操作中的工作量,使得CPU可以更加高效地工作。而人们把这些大型机的技术微型化加入到了服务器上,大幅度提升服务器的RAS性能和吞吐能力。
与大型机的应用范围不同,小型机一般应用在科学计算和普通的事务处理。针对需要进行复杂的科学计算和事务处理,小型机一般会使用基于RISC的多处理器体系结构,兆数量级字节高速缓存,SCSI接口技术等。小型机的多处理器体系结构,就是使用2个、4个、8个甚至更多的处理器安装在主板上,多个处理器同时进行运算,大幅度提高小型机的数据处理能力,提升小型机的性能。与大型机一样,小型机的部分专业技术也应用到服务器上,以加强服务器的性能。例如多处理器体系结构、高级缓存等。这里简单介绍一下多处理器体系结构。我们知道,一般的服务器都支持2个处理器的体系结构,也有支持4个、8个甚至更多的处理器同时进行运算,以应付大量的数据吞吐处理。这里所说的服务器双处理器系统和现在PC机流行的双核处理器有很大的区别。双处理器系统也称为“2路对称多处理”,是指在一个服务器主板上安装上两个相同型号、相同核心、运行频率完全相同的CPU,同样也可以安装4个、8个、16个CPU,这主要是和服务器的主板有关;而PC机的双核CPU是指把两个CPU的物理内核集成在一个CPU上面。服务器同样可以装上双核的CPU,而且可以装上2个、4个、8个甚至更多,但是PC机就不能像服务器那样装上多个CPU ,这跟服务器和PC机的主板差别有关。服务器也加入了小型机的高级缓存技术。PC机一般只应用一级缓存,高档的PC机也会应用上二级缓存。但服务器不一样,服务器普遍是应用二级缓存,部分服务器甚至应用上容量更大的三级缓存。缓存的容量是计算机处理效能的重要因素之一,应用于服务器上的高级缓存能最大限度地帮助CPU发挥更好的效能,进一步提升CPU的运算能力。
大小型计算机的一系列专业技术被微型化后,加入到服务器上,使服务器具备了大小型计算机一系列的强大功能,更好地为网络的应用提供服务。
服务器与PC机
服务器由PC机发展而来,那么服务器和PC机可以画上等号吗?如果不能画上等号,两者有什么区别呢?
如果服务器与PC机之间可以画上等号,服务器就没有出现的必要,直接应用PC机就可以了。服务器和PC机之间明显不能画上等号的,那么它们两者之间到底有什么区别?这些区别又在哪里呢?下面我们从几个方面讨论服务器与PC机之间的差异。
服务器与PC机的CPU对比
CPU是所有计算机的主体,服务器也不例外。服务器性能的好坏与CPU有很大的关系。那么服务器和PC机使用的CPU是一样的吗?在服务器上使用的CPU和PC机上使用的CPU是有区别的,服务器一般使用至强(Xeon)或者XeonMP系列的CPU。我们以奔腾4与至强系列作一个简单的比较(如图)。
奔腾4与至强系列比较图
从比较图可以看出,PC机的CPU与至强系列的区别。在CPU的个数上,奔腾4只是单CPU,而Xeon可以安装两个CPU,Xeon MP可以装上四个CPU甚至更多。
Xeon和Xeon MP在主频上比奔腾4低,但是考虑到奔腾4的单任务处理模式和至强系列的多任务处理模式,奔腾4在数据处理能力上就差远了。另一方面,服务器运算性能的提高,不仅仅通过CPU主频的提高来达到的,也可以通过在其它参数方面加强得到的,而且多数中、高档服务器还可通过对称多处理器系统来大幅提高服务器的整体运算性能,根本没必要像PC机那样在单个CPU中通过主频的提高来提高运算性能。
缓存的容量是决定服务器处理效能的重要因素之一。从图中可以看出,奔腾4和Xeon在二级缓存上差别不大,但与拥有三级缓存的Xeon MP比较,就显得差距明显,这种差距会直接影响到CPU性能的发挥。而且Xeon系列还支持超线程技术,让单个CPU使用线程级的并行计算,减少CPU的闲置时间,充分提高CPU的运行效率。与服务器CPU不同,一般PC机的CPU只应用一级缓存,在部分PC机CPU上也使用二级缓存,但不会应用上三级的缓存因为被认为没有这个必要。
服务器与PC机的Chipset(芯片组)
了解服务器与PC机之间的区别,需要对两者的芯片组进行分析。服务器和PC机的芯片组有什么区别呢?
众所周知,在主板上的芯片组是计算机的核心组成部分。对于主板而言,芯片组是主板的灵魂,几乎决定了整块主板的功能,进而影响到整个计算机系统性能的发挥。芯片组性能的优劣,决定了主板性能的好坏与级别的高低,在一定程度上对整台计算机的性能影响极大。
我们知道,PC机的芯片组一般由北桥芯片和南桥芯片组成。主板芯片组几乎决定着主板的全部功能。其中CPU的类型、主板的系统总线频率,内存类型、容量和性能,显卡插槽规格是由芯片组中的北桥芯片决定的;而扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量(如USB2.0/1.1,IEEE1394,串口,并口,笔记本的VGA输出接口)等,都是由芯片组的南桥决定的。一般来说,芯片组的名称就是以北桥芯片的名称来命名的,例如英特尔 845E芯片组的北桥芯片是82845E,875P芯片组的北桥芯片是82875P等等。
服务器的主板芯片组和PC机相似,一般都是由北桥芯片和南桥芯片组成。目前应用于服务器主板的主流英特尔的北桥芯片有面向入门级应用的Intel3000/3010,面向主流应用的Intel 5000P/5000V,面向高端应用的Intel 7300,以及最新的支持英特尔45nm处理器的Intel 3200/3210,Intel 5400等。但服务器的芯片组加入了更多的大小型计算机专业技术,其中包括多核技术(即双路多路技术)、I2O技术、SMP技术、超线程技术、支持内存ECC功能和热插拔技术等等。
服务器加入了这么多技术,那这些技术有什么作用呢?与PC机又有什么区别呢?
由于服务器主要工作是数据处理,每天处理的数据量非常庞大,需要采用多个处理器并行处理。服务器的主板上都支持处理器多核技术的。多核技术是指在主板上安装多个CPU。通常把服务器物理CPU的数量称为“路”,现在服务器有单路、双路、四路、八路、甚至十六路。常见的服务器主板一般都是双路CPU主板,双路和现在应用在PC机上的双核技术是有区别的,双路是服务器主板上物理CPU的数量,双核CPU是指在一颗物理CPU内部集成了两个CPU核心。同样,在双路服务器上也可以装上两个双核的CPU。
为什么服务器的主板上支持多核技术呢?这是由于服务器主板芯片组上应用了SMP技术(对称多处理技术)。我们平时所说的服务器双CPU系统,实际上是对称多处理系统中最常见的一种,通常称为“2路对称多处理”。在SMP架构中,一台服务器不再由单个CPU组成,而同时由多个处理器运行操作系统的任务,提高服务器系统的运算能力。PC机芯片组要求的是处理单个任务的强大能力,所以并没有加入SMP技术,更无法实现服务器对数据处理时的庞大吞吐能力。
为了支持服务器的并行运算,减少CPU的闲置时间,提高CPU的运行效率,服务器的芯片上同样支持超线程技术。超线程技术就是利用特殊的硬件指令,把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片,让单个处理器使用线程级并行计算。
在PC机上使用的单线程芯片每秒钟能够处理成千上万条指令,但是在任一时刻只能够对一条指令进行操作。而超线程技术可以使芯片同时进行多线程的并发处理,在同一时间里对多条指令进行操作,实现芯片性能的提升。
除了SMP技术、超线程技术,还有I2O技术也应用在服务器芯片组上。I2O技术是指“智能输入输出”,这又是一项专门应用于服务器上的专业技术。I2O的作用是当主处理器正在执行其它任务时,I2O智能地安排请求任务在服务器外进行排队,适当地降低主处理器的工作负载,从而提高系统性能,增强I/O的吞吐能力。而PC机的I/O体系针对单用户的使用设计,并没有加入I2O技术,一旦PC机成为服务器后,面对数据传输量大大的增加,PC机I/O数据传输经常成为整个系统的瓶颈,死机,宕机等情况就会频繁出现。
服务器与PC机的其他方面对比
归根结底,服务器还是一台计算机,其硬件结构也是从PC发展而来,服务器的一些基本特性和PC有很大的相似之处。服务器同样装有内存、硬盘、风扇等PC机的基本硬件设备。这里需要注意的是,服务器的内存和硬盘和PC机相比也是有差别的。服务器的内存加入了ECC技术,这个是普通PC机不采用的方案(一般被认为是多余的),但是这个对于服务器来说是非常重要的,这是由于服务器日常进行大量复杂及频繁的数据处理及交换操作,ECC校验功能起到不可缺少的作用。在硬盘上,考虑到服务器硬盘需要为服务器提供更高的数据读取速度,一般采用SCSI接口。这种接口的硬盘转速一般在万转以上,比IDE、SATA接口的PC机硬盘的读取速度要快得多。