服務器硬件架構，應該如何管理維護

今天的服務器平臺為中小企業(yè)和企業(yè)IT買家提供了許多選擇。在做出任何購買決定之前，了解服務器技術和產品的基本知識是非常重要的。云計算平臺的爆炸式增長和之前的虛擬化浪潮已經極大地改變了服務器在企業(yè)中的作用。虛擬化使企業(yè)能夠在單個物理設備上加載多個虛擬機（VM），從而提高硬件利用率，并提供整合IT資源的能力。虛擬化為云計算鋪平了道路，因為IT經理可以將虛擬機遷移到其他地方，在大型云計算提供商（如AWS、谷歌和微軟）上運行。關鍵的業(yè)務應用程序（如客戶關系管理、人力資源和企業(yè)資源計劃），以前在內部部署服務器，也以軟件的形式遷移到云平臺，即服務。換句話說，不同規(guī)模的公司將繼續(xù)擁有和運營服務器。一些公司傾向于維護內部服務器和私有云，以應對過于昂貴或難以遷移到公共云平臺的特別敏感的工作負載或應用程序。企業(yè)需要了解不同類型的服務器，其不斷發(fā)展的體系結構，以及IT買家在關鍵需求方面應該尋求的更多信息。

服務器硬件類型

20世紀50年代的大型機器可以被認為是一個早期的服務器，但現(xiàn)代意義上的服務器歷史始于20世紀90年代的網(wǎng)絡和機架服務器的發(fā)明。如今，服務器有多種形式，在從小企業(yè)到大企業(yè)的各種環(huán)境中提供各種功能。

下面簡要介紹一些流行類型的服務器硬件：

·塔式服務器。塔式服務器位于一個類似于臺式計算機的獨立機柜中。這些服務器提供了更容易冷卻的好處，因為它們提供了相對較低的IT組件密度和相對便宜，使它們成為預算有限的小企業(yè)的選擇。然而，塔式服務器比其他類型的服務器占用更多的空間。

·機架服務器。顧名思義，機架服務器的目標是安裝在數(shù)據(jù)中心的服務器機架上。機架服務器通常在支持各種工作負載的數(shù)據(jù)中心中發(fā)揮全面的計算作用。

機架服務器比塔式服務器占用的空間更小。機架服務器和服務器機架是按照相同的尺寸標準建造的，因此多個供應商的服務器可以堆疊在一起。標準化還使添加新服務器或更換舊服務器成為經理的直接任務。然而，在維護機架服務器時，電纜管理可能面臨挑戰(zhàn)，而機架服務器必須與電源、網(wǎng)絡設備和存儲設備綁定。

·刀片服務器。刀片服務器是一種包含多個模塊化電路板的緊湊型設備，稱為刀片服務器。每個刀片服務器通常分配一個應用程序。管理員可以更好地控制如何訪問它們以及如何在設備之間傳輸數(shù)據(jù)，因為刀片服務器通常是專用的。刀片服務器將處理器、內存、I/O、磁盤、電源和其他組件分離成不同的模塊。刀片服務器提供比其他服務器類型更高的處理密度，并提供潛在的價格和性能優(yōu)勢。其他刀片服務器的優(yōu)點包括冷卻（每個刀片由風扇單獨冷卻）、低功耗使用和存儲集成。刀片服務器系統(tǒng)也比框架服務器更容易修復，因為它們是熱插頭的模塊化組件。另一方面，刀片服務器是基于歷史上的專有結構，這使得供應商鎖定可能成為買家的陷阱。

·超級集成基礎設施(HCI)。超級集成基礎設施(HCI)系統(tǒng)旨在為傳統(tǒng)的IT基礎設施提供更簡單的替代方案，并將計算能力、存儲和虛擬機管理程序技術集成到集成系統(tǒng)中。在典型的超級集成產品的幫助下，數(shù)據(jù)中心工程師應該能夠在大約一小時內完成初始硬件配置、虛擬機管理程序部署和軟件定義存儲的任務。供應商的產品提供設置指南，以收集適當?shù)男畔?。大多?shù)實現(xiàn)過程都是自動化的。

·大型機。在20世紀90年代，隨著客戶端和服務器架構的興起，大型機器將被淘汰，但這些高端服務器仍然存在。今天的大型機器提供能力支持大量并發(fā)事務和沉重的I/O負載而不影響性能。實時交易的金融服務公司是典型的大型機器客戶。大型機器的主要缺點是尺寸大，價格昂貴。

服務器硬件架構

主板、核心處理器、內存和存儲設備是服務器硬件架構的關鍵部件。主板位于服務器的核心，為系統(tǒng)組件和外部設備之間的連接提供中央連接。主板主要采用平衡技術擴展，Pico BTX和微信息技術擴展主板可以滿足較小服務器的需求。主板上有處理器或中央處理器(CPU)。CPU組件包括算術邏輯單元、浮點單元、寄存器和高速緩存。服務器還可能包含支持機器學習和模擬等應用程序的圖形處理單元(GPU)。張量處理單元和神經處理單元的應用提供了更高水平的處理器專業(yè)化。

內存也可以作為IT系統(tǒng)的主存儲器插入主板。處理器可以快速訪問內存操作系統(tǒng)、應用程序和正在使用的數(shù)據(jù)。對于存儲設備，服務器可以混合機械硬盤和固態(tài)硬盤或兩者。

與此同時，服務器的形狀也會影響它將扮演的角色。例如，企業(yè)數(shù)據(jù)中心可以考慮框架服務器和刀片服務器之間的差異。

尋求運行異構數(shù)據(jù)中心的公司可能會選擇機架服務器，因為在一般的物理部署方法中可以同時存在各種品牌和模型。機架服務器還提供了各種電源連接和網(wǎng)絡電纜的選擇。大型機架服務器還提供可伸縮性，可容納其他處理器、內存和本地存儲磁盤。

同時，刀片服務器針對單個供應商的IT設置，在單個系統(tǒng)中尋求統(tǒng)一的計算、存儲和網(wǎng)絡。刀片服務器方法具有更快部署和簡化管理的優(yōu)點。

服務器體系結構的其他趨勢包括分解和可組合的基礎設施，這可以看作是集成基礎設施的延續(xù)。它可以將基礎設施與軟件定義方法結合起來，邏輯上將數(shù)據(jù)中心的服務器、存儲和網(wǎng)絡結構資源結合起來。這些資源成為共享服務的基礎，管理員可以利用這些資源動態(tài)構建計算實例。

舊硬件和服務到期會影響大多數(shù)服務器項目。

性能要求

在評估硬件供應商的產品時，服務器市場上的IT買家必須考慮一系列因素，并記住他們當前和未來的工作量需求。企業(yè)的要求自然會有所不同，但主要圍繞以下服務器硬件功能。

中央處理器。考慮到CPU在操作程序和操作數(shù)據(jù)中的作用，它是需要檢查的基本部件。一些服務器運行多個處理器，通常在每個插槽中部署一個核心處理器。其他人使用多核處理器來支持多處理任務?？紤]到這些可能性，買方應考慮處理器上可用的內核數(shù)量、高速緩存和CPU時鐘速度可用的套接字數(shù)量。

·處理器。供應商提供了一系列的產品選擇，因此IT買家的工作是找到最適合特定環(huán)境的服務器硬件配置。例如，在數(shù)據(jù)中心運行云計算基礎設施的公司可以在單個CPU服務器上執(zhí)行各種通用計算任務，而不是0.5U或1U雙CPU服務器。一個相對較小的1U單元可能是一個很好的選擇，因為它可以很容易地容納16個具有傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心冷卻方法的核心處理器。當涉及到存儲硬盤和網(wǎng)絡連接時，服務器類別也提供了一些靈活性。在做出任何購買決定之前，管理人員應考慮服務器的外觀、系統(tǒng)資源和服務器操作。

·內存。服務器內存對于大限度地提高系統(tǒng)的性能至關重要?？捎脙却嬖酱螅髽I(yè)的工作負就越大。影響性能的其他因素包括內存的速度和質量。IT買家還應該考慮服務器功能，以提高可靠性。這些功能包括容錯功能和糾錯代碼。

·存儲。服務器的存儲要求將取決于預期的應用程序和工作負載：數(shù)據(jù)庫服務器將與運行網(wǎng)絡應用程序的服務器有不同的要求。IT買家必須檢查服務器技術，以確保其滿足組織的存儲要求。大多數(shù)服務器供應商支持固態(tài)驅動器和機械驅動器的存儲設備。換句話說，買家應該聯(lián)系供應商，確認他們支持的硬盤類型和他們支持的硬盤技術，可能包括SCSI串行連接、先進技術配件和NVMe存儲系統(tǒng)。預期的服務器工作負載將決定哪種技術是必要的項目。例如，處理大型數(shù)據(jù)庫和非結構化數(shù)據(jù)的組織通常需要本地實例驅動器，如NVMePCIExpres單元。

·連接。網(wǎng)絡連接和互連（例如，將服務器連接到存儲的主機總線適配器）也是服務器的一個重要考慮因素。買方應確定其連接要求，然后檢查服務器規(guī)格，以確保滿足這些要求。要評估的變量包括以太網(wǎng)連接器的數(shù)量和速度、USB端口的數(shù)量和類型以及對存儲系統(tǒng)（如存儲區(qū)域網(wǎng)）的支持。

·其他功能。需要研究的其他屬性包括可用于硬盤、電源設備和風扇的熱插拔功能和冗余級別。服務器管理功能和安全功能也很重要。

還應考慮新服務器將停留的一般操作環(huán)境。在建議的范圍內保持服務器的溫度和濕度有助于提高可用性。2015年，美國供暖、制冷和空調工程師協(xié)會(ASHRAE)更新了數(shù)據(jù)中心硬件推薦的溫度和濕度范圍。例如，ASHAE溫度范圍的上限現(xiàn)在設定為80.6華氏度。該標準可以幫助企業(yè)節(jié)約數(shù)據(jù)中心的能源和電力成本。

冷卻空氣的進氣口通常出現(xiàn)在機架服務器的前部，而加熱空氣的排氣口出現(xiàn)在后部。

管理與維護

管理和維護服務器并保持其正常運行包括一系列活動和工具。例如，服務器監(jiān)控系統(tǒng)提供關鍵數(shù)據(jù)，管理員可以使用這些數(shù)據(jù)來檢測問題，然后將其升級為可能導致中斷的問題。服務器監(jiān)控的一些基本組件和工具包括可以跟蹤資源使用的容量管理工具，如CPU、內存和存儲器。同時，特殊的能耗工具使管理員能夠評估服務器的效率。這類工具包括嵌入不間斷電源的儀器，它們報告連接設備的功耗。其他選項包括電表、在線能耗計算器和硬件供應商配置工具。雖然適當?shù)木S護有助于延長服務器的使用壽命，但硬件性能的下降是不可避免的。服務器的物理部件最終會崩潰。電源、溫度、管理和內存都是問題。在某些情況下，服務器將需要退休和更換。

在服務器范圍的高端，需要幾個步驟來停止適當?shù)拇笮蜋C器。首先，IT經理應該清點在大型機器服務器上運行的應用程序。下一步是將應用程序外包給大型機器的服務提供商，或者重建大型機器的應用程序，以便在X86服務器上運行。管理員還必須創(chuàng)建一個安全計劃，包括刪除大型機器的數(shù)據(jù)或損壞硬盤。

故障排除

在某些情況下，報廢的硬件需要更換，但在此之前，管理員必須排除服務器故障，以保持其正常運行。重要的第一步是確定問題的范圍：誰是受影響的用戶，他們是否報告了任何一致的錯誤信息？在將問題與特定服務器隔離后，管理員可以咨詢監(jiān)控工具以獲得報警，檢查網(wǎng)絡連接，并檢查服務器環(huán)境的拓撲結構。故障排除和監(jiān)測工具的使用有助于組織維護系統(tǒng)的可用性。然而，組織可以采取其他步驟來開發(fā)預防和預防服務器故障的方法。這些措施包括保持適當?shù)姆掌魍L和溫度控制，并遵循常規(guī)的維護計劃。無法更新計算機也是最常見的服務器硬件問題之一，這可能會導致性能下降。企業(yè)應定期更新應用程序、固件和操作系統(tǒng)。服務器的安全性和功能也應特別注意。后者需要安裝不間斷電源，并購買和測試現(xiàn)場發(fā)電機。這些并不是唯一可能導致服務器問題的地方，但最有可能。檢查服務器狀態(tài)以解決問題，并保留日志數(shù)據(jù)以防止將來出現(xiàn)問題。

服務器硬件的未來。

在云計算及其不斷增長的影響下，必須看待服務器硬件的未來。

總部位于加州圣何塞的中小企業(yè)IT市場研究機構Techairway報告稱，美國85%的小企業(yè)已經使用云計算，10%的企業(yè)計劃在未來6到12個月內使用云計算。

企業(yè)IT市場也發(fā)生了向云計算的重大變化。

冠狀病毒疫情等事件導致企業(yè)將更多的工作量轉移到云平臺，這是衡量業(yè)務靈活性的標準。

然而，作為混合云環(huán)境的一部分，小型企業(yè)和企業(yè)數(shù)據(jù)中心將繼續(xù)擁有和運營服務器。

除了這些組織，服務提供商可能成為主要的服務器購買者。

據(jù)估計，到2020年，每三臺服務器中約有兩臺將交付給云計算服務提供商或電信網(wǎng)絡提供商。

該公司的預測表明，這種模式正在加?。焊鶕?jù)Omdia的說法，2024年，每四臺服務器中就有三臺為云計算服務提供商或電信網(wǎng)絡提供商運行。服務器在未來仍然非常重要，但其使用方式在未來將繼續(xù)改變。

文章標題：服務器硬件架構，應該如何管理維護
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