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企业服务器架构(服务器系统架构)

本篇文章给大家谈谈企业服务器架构,以及服务器系统架构对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

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服务器类型的架构

按服务器的处理器架构(也就是服务器CPU所采用的指令系统)划分把服务器分为CISC架构服务器、RISC架构服务器和VLIW架构服务器三种。 CISC的英文全称为“Complex Instruction Set Computer”,即“复杂指令系统计算机”,从计算机诞生以来,人们一直沿用CISC指令集方式。早期的桌面软件是按CISC设计的,所以,微处理器(CPU)厂商一直在走CISC的发展道路,包括Intel、AMD,还有其他一些已经更名的厂商,如TI(德州仪器)、Cyrix以及VIA(威盛)等。在CISC微处理器中,程序的各条指令是按顺序串行执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单,但计算机各部分的利用率不高,执行速度慢。CISC架构的服务器主要以IA-32架构(Intel Architecture,英特尔架构)为主,而且多数为中低档服务器所采用。

如果企业的应用都是基于NT平台的应用,那么服务器的选择基本上就定位于IA架构(CISC架构)的服务器。如果企业的应用主要是基于Linux操作系统,那么服务器的选择也是基于IA结构的服务器。如果应用必须是基于Solaris的,那么服务器只能选择SUN服务器。如果应用基于AIX(IBM的Unix操作系统)的,那么只能选择IBM Unix服务器(RISC架构服务器)。 台式服务器也称为“塔式服务器”。有的台式服务器采用大小与普通立式计算机大致相当的机箱,有的采用大容量的机箱,像个硕大的柜子。低档服务器由于功能较弱,整个服务器的内部结构比较简单,所以机箱不大,都采用台式机箱结构。这里所介绍的台式不是平时普通计算机中的台式,立式机箱也属于台式机范围,这类服务器在整个服务器市场中占有相当大的份额。

优点:塔式服务器它的外形以及结构都跟我们平时使用的立式PC差不多,由于服务器的主板扩展性较强、插槽也多出一堆,所以个头比普通主板大一些,因此塔式服务器的主机机箱也比标准的ATX机箱要大,一般都会预留足够的内部空间以便日后进行硬盘和电源的冗余扩展。

由于塔式服务器的机箱比较大,服务器的配置也可以很高,冗余扩展更可以很齐备,所以它的应用范围非常广,应该说目前使用率最高的一种服务器就是塔式服务器。

缺点:目前常见的入门级和工作组级服务器基本上都采用这一服务器结构类型,不过由于只有一台主机,即使进行升级扩张也有个限度,所以在一些应用需求较高的企业中,单机服务器就无法满足要求了,需要多机协同工作,而塔式服务器个头太大,独立性太强,协同工作在空间占用和系统管理上都不方便,这也是塔式服务器的局限性。不过,总的来说,这类服务器的功能、性能基本上能满足大部分企业用户的要求,其成本通常也比较低,因此这类服务器还是拥有非常广泛的应用支持。 机架式服务器的外形看来不像计算机,而像交换机,有1U(1U=1.75英寸)、2U、4U等规格。机架式服务器安装在标准的19英寸机柜里面。这种结构的多为功能型服务器。

优点:作为为互联网设计的服务器模式,机架服务器是一种外观按照统一标准设计的服务器,配合机柜统一使用。可以说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。

很多专业网络设备都是采用机架式的结构(多为扁平式,就像个抽屉),如交换机、路由器、硬件防火墙这些。机架服务器的宽度为19英寸,高度以U为单位(1U=1.75英寸=44.45毫米),通常有1U,2U,3U,4U,5U,7U)几种标准的服务器。机柜的尺寸也是采用通用的工业标准,通常从22U到42U不等;机柜内按U的高度有可拆卸的滑动拖架,用户可以根据自己服务器的标高灵活调节高度,以存放服务器、集线器、磁盘阵列柜等网络设备。服务器摆放好后,它的所有I/O线全部从机柜的后方引出(机架服务器的所有接口也在后方),统一安置在机柜的线槽中,一般贴有标号,便于管理。

缺点:机架式服务器因为空间比塔式服务器大大缩小,所以这类服务器在扩展性和散热问题上受到一定的限制,配件也要经过一定的筛选,一般都无法实现太完整的设备扩张,所以单机性能就比较有限,应用范围也比较有限,只能专注于某一方面的应用,如远程存储和Web服务的提供等 在一些高档企业服务器中由于内部结构复杂,内部设备较多,有的还具有许多不同的设备单元或几个服务器都放在一个机柜中,这种服务器就是机柜式服务器。

对于证券、银行、邮电等重要企业,则应采用具有完备的故障自修复能力的系统,关键部件应采用冗余措施,对于关键业务使用的服务器也可以采用双机热备份高可用系统或者是高性能计算机,这样的系统可用性就可以得到很好的保证。 刀片式服务器是一种HAHD(High Availability High Density,高可用高密度)的低成本服务器平台,是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的,其中每一块“刀片”实际上就是一块系统母板,类似于一个个独立的服务器。在这种模式下,每一个母板运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。不过可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下,所有的母板可以连接起来提供高速的网络环境,可以共享资源,为相同的用户群服务。当前市场上的刀片式服务器有两大类:一类主要为电信行业设计,接口标准和尺寸规格符合PICMG(PCI Industrial Computer Manufacturer's Group)1.x或2.x,未来还将推出符合PICMG 3.x 的产品,采用相同标准的不同厂商的刀片和机柜在理论上可以互相兼容;另一类为通用计算设计,接口上可能采用了上述标准或厂商标准,但 尺寸规格是厂商自定,注重性能价格比,属于这一类的产品居多。刀片式服务器目前最适合群集计算和IxP提供互联网服务。

优点:刀片服务器适用于数码媒体、医学、航天、军事、通讯等多种领域。其中每一块“刀片”实际上就是一块系统主板。它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统,如Windows NT/2000、Linux、Solaris等等,类似于一个个独立的服务器。

在这种模式下,每一个主板运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。不过可以用系统软件将这些主板集合成一个集群服务器。在集群模式下,所有的主板可以连接起来提供高速的网络环境,可以共享资源,为相同的用户群服务。在集群中插入新的“刀片”,就可以提高整体性能。而由于每块“刀片”都是热插拔的,所以,系统可以轻松地进行替换,并且将维护时间减少到最小。值得一提的是,系统配置可以通过一套智能KVM和9个或10个带硬盘的CPU板来实现。CPU可以配置成为不同的子系统。一个机架中的服务器可以通过新型的智能KVM转换板共享一套光驱、软驱、键盘、显示器和鼠标,以访问多台服务器,从而便于进行升级、维护和访问服务器上的文件。

服务器架构是什么意思?

所谓服务器架构,也就是如何将服务器各部分合理地安排,以实现最初的功能需求。所以,架构本无所谓正确与错误;当然,优秀的架构更有助于系统的搭建,对系统的可扩展性及可维护性也有更大的帮助。 

服务器架构优化

1、一台“全能”的服务器

把应用系统网站、数据库、文件系统等都在一台服务器下,这样形成了最初级的服务器,一般是非常简单的应用,使用的用户量相当有限。一些企业的门户网站或刚上线使用的系统会采用这样的方式进行部署。

2、系统网站、数据库和文件系统不同的服务器进行部署

这个有先考虑的是把数据库和系统网站分离出来部署到不同的服务器。很多的系统网站很长一段时间都是把系统网站和文件服务器放在一起,把数据库分离出去后发现网站的性能没有多大的提升时,才考虑把文件系统从系统站点分离出去,减少读取文件带来了网络开销和IO读取。在配置服务是需要根据服务器所承载的职责用途分配不同性能的硬件设备,如文件服务器更需要考虑的是硬盘。

企业应用系统架构优化方法

企业应用系统架构优化方法

系统优化是一个全面而复杂的工作,很难通过某一方面的提升而获得很好的效果,也很难在一朝一夕完成系统的全面优化,每个系统都有其特性,需要综合分析综合考虑才能获得比较好的效果。 我下面为大家整理了一些企业应用系统架构优化的方法,欢迎阅读参考:

1 实现动静分离

所谓“动静”分离,就是将静态资源如图片、CSS、Js等和动态资源如JSP、Servlet等进行分开的处理,通过使用不同的服务器,从而加快页面的响应速度,这是目前互联网应用最常用的方式之一,但是在企业应用端相对应用较少。

动静分离至少有两个方面的好处,一是提高了静态资源的处理速度,因为应用服务器处理静态资源的速度—般都不如专业的web服务器,第二个好处就是减少了应用服务器的负担,应用服务器专注于处理动态请求,这对系统的稳定运行是有很大的帮助的。

要实现动静分离,有两种方式,一种是在加载静态资源的HTML语言中,将地址指定到不同的IP/域名上,实现彻底的分离。这种方式需要在设计之初进行考虑,并不适合优化项目,因为这种修改会产生很大的工作量。第二种方式是通过分发器,拦截对静态资源的访问,将动态资源转发给后端的应用服务器,实现动静分离。这种方式的好处是不需要改动现有的代码,仅需要做部署方式故调整,增加web服务器进行静态资源的处理。示意图如下:

目前转发器比较多,既有老牌的Apache Web Server、有性能卓越的Zeus,也有目前如日中天的Nainx,不同的项目可以按照各自的需求进行选择。

2 使用缓存技术

缓存技术是巨型项目、超大型项目中最重要的技术,范围也比较广,从前端的页面、应用中的数据、数据库本身等均可以进行缓存,每个方面使用的技术也千差万别。使用缓存可以带来两个方面的好处,一是缓存的数据可以被高速加载,从内存中读取数据比通过数据库或磁盘读取具有更好的效率;二是最重要的,减少了数据库服务器的压力,有利于数据库的稳定,数据库可以使用更多的资源进行查询、统计等工作,有利于提高系统的整体运行速度。对于大中型应用而言,应用中的数据缓存和数据库端的缓存是应该被考虑的。数据库端的缓存在本文数据库章节中进行描述,本节描述应用中数据的缓存。

要使用缓存,首先需要明确缓存的'内容。一般优化项目不建议做全部数据缓存,或者使用内存数据库之类的技术,这种修改工作量巨大,由此带来的安全性、稳定性、数据的一致性都可能存在较大的隐患。所以,缓存的内容需要有所选择,一般的说,应该根据数据的数据量、被读取的次数、增加/更新频率进行选择。如果数据较少、增加/更新频率非常低,那么应该考虑直接缓存在应用服务器端,只有对于重要性较高、读取次数较多、增加/更新频率相对适中的数据,才适合使用独立缓存。 确定缓存的内容之后,就应该确定缓存的方式。对于缓存于应用服务器端的资源,一般选择KEY-ALUE(OBJECT)进行缓存。对于独立缓存,其内容也KEY-VALUE的格式进行存储(如果使用内存数据库实现缓存,那么存储的就是与数据库相同的信息),VALUE可以选择SON或者Java Object,其中JSON占用空间较少,读取的网络流量较少,读取之后需要进行转换为Java对象;JavaXCN占用空间较大,读取的网络流量会较多,读取之后无需进行转化(前提是要求该对象已经系列化),不同系统可以各自特点进行选择。

对于独立缓存,接下来的工作是选择缓存服务器,缓存服务器选择需要具有一定的原则:是否满足已经确定的缓存方式、对操作系统要求如何、稳定性如何、是否支持分布式、是否支持多节点热备、客户端(即JAVA调用接口)接口是否支持漂移(一个节点崩溃是否能转移到另外的节点)、客户端是否高效等等。从目前业界来看,memcached、redis都是应用比较广泛的缓存服务器。

选择完缓存服务器之后,就需要对系统的代码进行一定的改造。改造的内容就是将通过数据库读取的信息改为从缓存服务器获得,而对数据的保存、修改、删除操作,既要操作数据库上的数据,也需要对缓存服务器的信息进行更新,如下图所示:

由于是对系统的优化,那么系统中已经具有很多数据且并未进入缓存,因此还需要将缓存服务器中的数据进行初始化。有两种方式来进行,一种方式是直接将数据库中的数据一次性加载到缓存服务器,另外一种方式是在修改Load数据的方式,先从缓存服务器获取,如果没有,则从数据库获取,然后同步到缓存服务器上。对于优化项目,建议使用第二种方式。第二种方式一个额外的好处就是当缓存服务器全部不可用时,系统也能提供完整的服务。

3 使用异步日志记录

对于企业应用而言,对用户的操作的记录是很重要的,在系统出现某些问题的时候,可以通过日志进行数据恢复。一般系统要么没有进行记录,要么使用数据库进行同步记录。这部分数据会比较庞大,少则百万级,多则数亿,并且随着使用量的增加而逐渐增加。这些表属于使用率最高的表之一,在这些表上进行经常性数据插入,有可能会变成系统的噩梦。

为了解决这个问题,引入异步日志记录,是较为理想的选择。通过在web容器中增加过滤器,拦截用户的请求,然后将用户的请求和表单数据封装为JSON格式的数据,采用异步方式发送到NoSQL数据库,需要恢复的时候,通过对JSON数据进行还原。这种方式有如下好处:

1)不需要改动现有代码而进行了用户操作记录;

2)由于采用异步模式,几乎不会增加用户操作的时间;

3)采用NoSQL+JSON存储,不用为每一类操作特别设置特定的表结构,修改简单。

目前的NoSQL数据库也逐渐显露头角,根据DB Engines在今年10月发布的数据库排名中,MongoDB的NoSQL服务器已经跃居第七位,因此NoSQL服务器目前推荐使用MongoDB。

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目前大型企业服务器采用什么架构

一般是SAN和NAS两种体系。

网络接入存储(Network-Attached Storage,简称NAS)和存储区域网络(Storage Area Network,简称SAN)

存储区域网络(Storage Area Network,简称SAN)采用光纤通道(Fibre Channel)技术,通过光纤通道交换机连接存储阵列和服务器主机,建立专用于数据存储的区域网络。SAN经过十多年历史的发展,已经相当成熟,成为业界的事实标准(但各个厂商的光纤交换技术不完全相同,其服务器和SAN存储有兼容性的要求)。SAN存储采用的带宽从100MB/s、200MB/s,发展到目前的1Gbps、2Gbps。

网络接入存储(Network-Attached Storage,简称NAS)采用网络(TCP/IP、ATM、FDDI)技术,通过网络交换机连接存储系统和服务器主机,建立专用于数据存储的存储私网。随着IP网络技术的发展,网络接入存储(NAS)技术发生质的飞跃。早期80年代末到90年代初的10Mbps带宽,网络接入存储作为文件服务器存储,性能受带宽影响;后来快速以太网(100Mbps)、VLAN虚网、Trunk(Ethernet Channel) 以太网通道的出现,网络接入存储的读写性能得到改善;1998年千兆以太网(1000Mbps)的出现和投入商用,为网络接入存储(NAS)带来质的变化和市场广泛认可。由于网络接入存储采用TCP/IP网络进行数据交换,

NAS:用户通过TCP/IP协议访问数据,采用业界标准文件共享协议如:NFS、HTTP、CIFS实现共享。

SAN:通过专用光纤通道交换机访问数据,采用SCSI、FC-AL接口。

SAN结构中,文件管理系统(FS)还是分别在每一个应用服务器上;而NAS则是每个应用服务器通过网络共享协议(如:NFS、CIFS)使用同一个文件管理系统。换句话说:NAS和SAN存储系统的区别是NAS有自己的文件系统管理。

NAS是将目光集中在应用、用户和文件以及它们共享的数据上。SAN是将目光集中在磁盘、磁带以及联接它们的可靠的基础结构。将来从桌面系统到数据集中管理到存储设备的全面解决方案将是NAS加SAN。

天互数据 杜超为您解答

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