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售前工程師寶典:整理伺服器最全知識點

2024-06-23碼農

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如何保證伺服器可以支持百萬使用者存取?伺服器品牌有哪些?如何選購伺服器?對於這些問題,今天我們就一起來看下關於伺服器的相關知識。

假如你開發了一個網站或者一個app把他放到伺服器上,之後你把它釋出到了網上,執行良好,每天有幾百人的存取量,使用者量不大,能快速地響應使用者的請求。

但是隨著你的營運,你的網站或app出名了,服務每天要承擔著成千上萬的人來存取,這個時候對你來講,這是個好訊息,但是對你的伺服器來說這是個壞訊息,因為它變得慢了,使用者多了,開啟速度就慢了,伺服器就很卡,所以它需要擴充套件了,你的伺服器需要為成千上萬的使用者提供 7*24 不宕機服務,那麽如何擴充套件,才能保持伺服器不宕機呢?

一、伺服器如何才能保證成千上萬的人存取呢?

1、引入負載均衡器

負載均衡器的使用使得我們可以在多個伺服器之間分配負載。

例如:

想象下有一萬個使用者在一分鐘內來存取你的伺服器。

遺憾的是,你的伺服器在一分鐘內只能保證5千個使用者的流暢存取。這怎麽辦呢?同時執行兩個伺服器就行了,就是增加了伺服器來分配負載。

負載均衡器的功能就是把存取請求分發到兩台伺服器上。使用者 1 往左,使用者 2 往右,使用者 3 再往左。。。以此類推。

如果一次有 100萬個使用者同時存取伺服器,這該怎麽解決呢?確切地說,你可以擴充套件到200台付款伺服器,之後讓負載均衡器分發請求到這200伺服器上。

2、擴充套件資料庫

雖然我們上面提到,關於大量的使用者,我們可以用成百上千台伺服器處理請求,但是他們都是用同一個資料庫儲存和檢索數據。

那麽,我們不能以同樣的方式來擴充套件資料庫嗎?稍有不同。

我們需要做的第一件事是把資料庫分成多個部份。一部份專門負責接收並儲存數據,其他部份負責檢索數據。

3、緩存和內容分發網路(CDN)

有什麽方式能使服務更高效?

我們使用緩存而不是對每個請求都重新處理,緩存用於記住最後一次的結果並交由其他服務或者客戶端,這樣就不用每次都請求後端服務了。

緩存的加強版叫內容分發網路(CDN),遍布全球的大量緩存。將這些緩存伺服器分布到使用者存取相對集中的地區或網路中,在使用者存取網站時,利用全域負載技術將使用者的存取指向距離最近的工作正常的緩存伺服器上,由緩存伺服器直接響應使用者請求。

這使得使用者可以從物理上靠近他們的地方來獲取網頁內容,而不是每次都把數據從源頭搬到使用者那裏。

4、分片處理

分片究竟是什麽意思呢?其實也很簡單:Facebook 上需要為 20 億使用者提供個人資料, 可以把你的套用架構分解為 26 個 mini-Facebook。

使用者名稱如果以 A 開頭,會被 mini-facebook A伺服器 處理, 使用者名稱如果以 B 開頭,會被 mini-facebook B伺服器 來處理……

分片不一定按字母順序,根據業務需要,你可以基於任何數量的因素,比如位置、使用頻率(特權使用者被路由到好的硬體)等等。你可以根據需要以這種方式切分伺服器、資料庫或其他方面。

二、伺服器品牌

伺服器的品牌非常多,套用在各個領域中,我們來看下伺服器用的多品牌有哪些。

不止這些,還有中興、清華同方、富士通、海康等等,也是大家用的多的品牌。

三、伺服器選購主要參數有哪些?

1、頻寬:伺服器5M頻寬線上多少人?

我這裏詳細的給你介紹下,頻寬和同時線上人數的計算,也方便後面有想了解的朋友在你這個提問上尋找答案。

首先,伺服器頻寬說的5M頻寬,實際上是5Mbps/=625KB,需要是獨享頻寬,共享的話因為他人的因素無法計算。

然後計算你的網站大小,普通大小的網站頁面(圖片少,壓縮過,程式碼最佳化)只有幾K,我們姑且按照50K計算。

所以 625kb/50k=12.5人,大概同時線上12.5人存取這個50KB的頁面是沒有問題的。

要值得註意,這個是同時,也就是傳統意義上的同一秒,只要有先後發送請求的順序就可以錯開,所以5M頻寬嚴格意義上是很大的,如果你的頁面小,幾乎可以滿足千人線上,因為大部份的人都是點選後瀏覽頁面的,不會說一直給你發送請求。

2、CPU

中央處理器(CPU,Central Processing Unit)是是一台電腦的運算核心和控制核心。

電腦的效能在很大程度上由CPU的效能決定,而CPU的效能主要體現在其運行程式的速度上。影響執行速度的效能指標包括CPU的工作頻率、Cache容量、指令系統和邏輯結構等參數。

主頻: 主頻也叫時脈,單位是兆赫(MHz)或千兆赫(GHz),用來表示CPU的運算、處理數據的速度。通常,主頻越高,CPU處理數據的速度就越快;

緩存(Cache): 實際工作時,CPU往往需要重復讀取同樣的數據塊,而緩存容量的增大,可以大振幅提升CPU內部讀取數據的命中率,而不用再到記憶體或者硬碟上尋找,以此提高系統效能。但是由於CPU芯片面積和成本的因素來考慮,緩存都很小;

核心數: 般情況下每個核心都有一個執行緒,幾核心就有幾執行緒,但是intel發明了超執行緒技術,可以讓單核模擬多核心工作,intel的超執行緒可以讓單核心具有兩個執行緒,雙核四執行緒 ;

執行緒數 : 執行緒數多當然速度就快,但功耗就大 ,從英特爾品牌來看,主要有酷睿、至強、奔騰、淩動、賽揚、安騰和套用在物聯網領域的幾大品類。PC多以酷睿系列為主,至強則是伺服器級處理器的唯一選擇。在真實的場景中,確實有玩家將至強E3處理器套用在PC之上,這主要是因為伺服器級CPU會比一般PC能支持更大的緩存和多處理(安裝了多個物理CPU)。

3、芯片組

這裏說的芯片組,是X86系統獨有的,一般RISC處理器都是SoC,芯片即為系統;X86比較獨特,以前是由CPU、南橋、北橋組成一個系統,現在是由CPU+PCH形成一個系統。因為介面和匯流排太多,太復雜,又由於X86系統一直傳承著繼承性,相容性等特點,所以多個處理器可以匹配不同主機板,同一個主機板可以適配多種處理器,所以這樣做了功能拆分。

4、記憶體

伺服器采用專用的ECC校驗記憶體,並且應當與不同的CPU搭配使用。通常情況下,記憶體數量越大,伺服器的效能越高。特別是對於資料庫服務、代理服務、Web服務等網路服務而言,記憶體數量顯得尤其重要。通常情況下,入門級伺服器的記憶體不應該小於2GB,工作群組級的記憶體不小於4GB,部門級的記憶體不小於8GB。

5、硬碟

SATA: Serial ATA介面,即序列ATA,采用序列技術以獲得更高的傳輸速度及可靠性。目前是第二代即SATAII。

SCSI: 全稱為「SmallComputer System Interface」(小型電腦系統介面),具有套用範圍廣、多工、頻寬大、CPU占用率低,以及熱插拔等優點,主要套用於中、高端伺服器和高檔工作站

SAS: Serial Attached SCSI介面,即序列SCSI, 采用序列技術以獲得更高的傳輸速度。目前仍然是第一代

SSD: 固態儲存硬碟(Solid State Disk)其特別之處在於沒有機械結構,以區塊寫入和抹除的方式作讀寫的功能,與目前的傳統硬碟相較,具有低耗電、耐震、穩定性高、耐低溫等優點。

另外,為了擴充數據儲存空間,保證數據儲存的安全性,成倍提高數據讀取速度,部門級和企業級伺服器還往往采用SAS RAID卡,將若幹硬碟組建為磁碟陣列。入門級伺服器可采用廉價的SATA RAID卡,以實作相似的功能。

6、網卡

既然伺服器要為網路中其他電腦提供服務,自然就要實作與其他電腦之間的通訊。即使伺服器的處理能力很高,如果無法快速響應客戶端的請求,那麽,就會給網路傳輸造成瓶頸。因此,伺服器應當連線在傳輸速率最快的埠上,並最少配置一塊千兆網卡。對於某些有特殊套用的伺服器(如FTP伺服器、檔伺服器或視訊點播伺服器),還應當配置兩塊千兆網卡。需要註意的是,千兆網卡通常需要安裝在64位元PCI插槽中。

7、冗余

可靠性是伺服器最重要的指標。既然伺服器在網路中的作用如此重要,那就要求伺服器必須非常穩定,以便能隨時為客戶端能提供服務,也就是說,伺服器需要不間斷地工作。另外,所有重要數據都儲存在伺服器上,一旦硬碟損壞,數據將全部遺失。為了保證系統的可靠性,伺服器采用了專門的技術。

磁盤冗余。磁盤冗余采用兩塊或多塊硬碟來實作磁碟陣列,即使一塊硬碟損壞,也不會遺失數據。

部件冗余。由於所有硬體裝置都有發生故障的可能,因此,許多重要硬體裝置都不止一個,例如,網卡、電源、風扇,這樣可以保證部份硬體損壞之後,伺服器仍然能夠正常執行。

熱插拔。所謂熱插拔,是指帶電進行硬碟或板卡的插拔操作,實作故障恢復和系統擴容。既然伺服器是7×24小時工作的,那麽,即使在更換或添加硬碟,甚至在插拔板卡時也不能停機。因此,熱插拔對於伺服器則言,就顯得非常重要。

8、可延伸性

伺服器的可延伸性既被用於部件冗余以保證執行的穩定性,同時,也被用於提升系統設定、增加功能。因此,伺服器除了有較多的硬碟位置、記憶體插槽、CPU插座外,還擁有豐富的板卡插槽。如果硬碟數量較多,還應當能夠擴充電源模組。

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