小型机
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一、小型機
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小型機的概念最初是由DEC公司提出來的,是相對于大型機而言。一般小型機都是基于RISC指令集。每一個小型機上都有著不同的體系架構。
電腦可以裝何種系統是主要有CPU的架構決定的。
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CPU指令集
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常見的CPU指令集分為CISC、RISC和EPIC(安騰2)。
CISC指令集:復雜指令集,常見的處理器品牌有Intel、AMD、VIA等。可以安裝windows、Linux、UNIX 操作系統。
RISC指令集:精簡指令集,常見的品牌有IBM的POWER5、POWER5+;HP的PA—8800;SUN的Ultrasparc4;MIPS;Alpha。可以安裝UNIX、Linux
EPIC指令集:并行顯示指令集,有HP和Intel共同開發。Windows、Linux、UNIX(AIX)純64位CPU,如果安裝32位的操作系統,必須安裝Intel的模擬軟件,且執行效率不高。
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小型機架構
IBM的是基于POWER架構:最初是由IBM、APPLE和摩托羅拉共同開發;
HP是基于PA-RISC架構;
SUN和富士通是基于Ultrasparc架構;
COMPAQ是基于ALpha架構。
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小型機的操作系統
IBM的采用的是AIX操作系統(IBM的UNIX);
HP的是HP—UX;
SUN的是Solaris;
當然也可以采用其他廠商的操作系統。比如RedHat、SuSe、SCO的等等;必須是For某一處理器的,例如RedHat?? advanced server 4 for POWER;
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二、小型機和PC服務器差異分析
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今天,越來越多的客戶發現,他們的業務不斷地在增長,原來采用的PC服務器平臺已經不能滿足現有應用的需求。但是他們并沒有意識到,PC服務器不能滿足需求的原因究竟在哪里,也沒有認識到,看起來比PC服務器昂貴得多的小型機實際上能給他們帶來怎樣的投資保護。實際上兩者之間的差距是非常大的,因為用一個比喻來形容二者:如果PC服務器是富康,那么小型機是寶馬。不同的選擇,不同的體驗;但是,隨著越來越多的應用, 面臨著從PC服務器架構平臺遷移到小型機上的狀況,本文將從幾個方面進行闡述二者差異。
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一、競爭分析
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PC服務器主要在低端應用市場和小型機服務器競爭。中高端應用市場仍是小型機的天下,這是由于兩類服務器的特性所決定的。
PC服務器的優點:界面友好,系統安裝、網絡裝置、客戶機設置簡易,設置、管理系統直觀、方便,系統擴展靈活。PC服務器缺點:系統穩定性相對小型機服務器還有差距,安全性方面也差強人意,在一些重要的通用性能指標如SPEC、TPC等上,PC服務器無法達到小型機服務器的指標值,而且NT系統的向上擴展性有限,比如說PC服務器現在單節點最多支持八路處理器。小型機服務器的優點:運行穩定、系統安全性能高、具備強大的可擴展能力。目前在中高端應用市場上,小型機服務器風景依然,PC服務器還有很長的路要走。
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二、市場分析
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①、低端應用市場
隨著國內信息化建設的發展,中小型企業即低端應用市場對服務器的需求,包括對小型機低端服務器和PC服務器的需求都將不斷增長。而目前一些新興的小企業也越來越重視系統的安全性、穩定性和可管理性,從而形成了對小型機低端服務器的較大需求。雖然在傳統低端小型機市場(或稱為PC服務器的高端市場),人們普遍認為小型機面臨PC 服務器的強烈挑戰。但一些市場咨詢公司的數字證明,低端小型機服務器不但沒有被PC服務器逼死,甚至出現快速的增長,漲幅絲毫不亞于PC服務器。
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②、中高端市場應用:
低端的小型機服務器在和PC服務器激烈拼殺,而高性能小型機服務器在中高端市場上卻穩如泰山。由于在可伸縮性、可靠性、可用性、可維護性和系統管理水平等方面都具有無與倫比的優勢。高性能小型機服務器還廣泛應用那些在國民經濟發展中占據重要地位、關系國計民生、企業發展的計算技術應用領域,例如基礎科學研究--氣象、海浪、地震預報;金融、證券交易;全球經濟預測;軍事戰略研究、企業級ERP應用等覆蓋面廣、應用程度高的重要計算領域。由于"關鍵任務"與生俱來的重要特性,決定了支持關鍵業務的計算系統必須具備更高的性能指標、更好的安全性、可用性、可靠性和可擴展性。這正是高性能小型機服務器大顯身手的地方。近年來迅速發展起來的64位高性能計算技術已責無旁貸地肩負起實現這些前所未有的。
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三、應用需求的重任。
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(一)、小型機發展的優勢:
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目前高性能小型機服務器的地位穩固,但各廠家從未放松過對技術的追求。Internet的出現對服務器提出了更高的要求,如何適應并滿足不斷變化、增強的網絡應用需求成為服務器技術發展要面臨的重要課題。小型機服務器的重要廠商,如Sun、HP、IBM、SGI等的策略之一就是采納新技術,不斷加強性能和容量方面的領先地位,主要包括64位處理器及64位操作系統、快速可擴充的互聯技術、大內存及高性能的集群以及高帶寬I/O技術等。當前正是高端小型機服務器集中進行更新換代的階段,從中我們可以看出:大規模SMP、ccNUMA、模塊化設計和硬件分區功能四大技術是小型機高端技術的發展趨勢。一般來說,高性能小型機服務器具有以下優點:
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①、小型機技術先進:
當選擇計算機主機系統的時候,必須選擇擁有先進技術的機型。否則,投入巨大資金購買到過時或者將要過時的產品,其處理能力與擴展能力也會受到限制,計算機的處理能力很快就跟不上業務發展的需要。用戶為適應業務的發展在短期內就必須購買新的設備,無疑是一種投資的浪費。而一些最新的計算機技術通常都是由掌握小型機技術的幾個大公司掌握并首先應用于小型機系統,而只有當這些技術廣泛使用從而成本降低后才可能在PC服務器上使用。因此,小型機一般都代表先進的計算機技術。
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②、小型機CPU和內存技術的先進性:
首先,小型機和PC 服務器的CPU 不同,最簡單臺式機、筆記本用的CPU Intel的奔騰等大家非常清楚。但是說到小型機處理器的名字,可能大家都搞不清楚,現在他們用的CPU 處理器都叫RISC或EPIC處理器,而常見的PC服務器CPU 一般都是CISC 處理器。小型機所采用的RISC與EPIC 技術提供更為低主頻、低功耗的CPU技術,較小的散熱成本使小型機具有較PC Server 30-40倍的CPU可擴展性。人們越來越清楚地看到:EPIC將成為未來高端企業計算的主流平臺。
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小型機和PC 服務器所使用的內存技術有較大差別,內存有兩個關鍵,一個是內存的帶寬,是DDR多少的主頻,還有一個就是內存的可靠性是一個非常重要的話題,比如碰到Windows 藍屏那是典型的內存錯誤,不同廠商有不同的技術去解決。小型機所使用的內存Chipspare什么意思?中間相當于一個內存橋,上面有一些空閑或多余的內存位置,比如內存條1G,實際上內存容量比1G要多,設計專門留出一部分做冗余,大家看到存的信息非常像讀取硬盤,分配到四個ECC words里,如果有原因導致內存錯誤,就可以把錯誤的信息有可能恢復回來,這樣避免非常多的內存錯誤。這是我們Chipspare內存。PC服務器里面,非常多的主流內存保護技術,的ProLiant 非常有代表性,它主要是Advanced ECC,還有Online Spare,ECC談了很多年,就是錯誤檢測的校驗,只能修正一位的錯誤,而兩位錯誤修正不了。而Chipspare 可以檢測和修復多位錯誤,到底可以修復多少錯誤,根據你錯誤發生的原因不同,有不同的級別,有能恢復和不能恢復的。在最新的動能服務器(基于Intel安騰芯片的小型機)上,又推出了最新的doule Chipspare 技術,對內存的安全性給出了更好的保護措施。
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③、小型機操作系統的先進性比較――Windows和UNIX:
?UNIX主要是多用戶,多任務的網絡操作系統,而Windows主要面向個人用戶的操作系統,從開始誕生到現在發展就是完全不同的,UNIX安全性非常高,系統管理性強,UNIX主要跑后臺服務,以及中間件或數據庫等。有人覺得奇怪UNIX那么難用,都是命令行怎么還說是管理功能很強的操作系統,當你真正要管理一個后臺服務器的時候,你發現命令行非常簡單、非常直接。
?Windows操作系統的安全性差,經常會中病毒,甚至把整個機器廢掉的可能性都有,它的漏洞和Bug太多。但是Windows 也有優點就是界面美觀,易用性強,以及游戲軟件和辦公軟件豐富。小型機里面UNIX操作系統非常多,比如HP的UX、IBM的AIX等大家平時接觸的更少,Gartner做了一個預測,2008年以后,操作系統僅存在三種--AIX、Linux和Windows。
?網絡功能是UNIX系統的又一重要特色,作為Internet 網技術和異種機連接重要手段的TCP/IP 協議就是在UNIX上開發和發展起來的。TCP/IP是所有UNIX系統不可分割的組成部分。因此,UNIX服務器在Internet服務器中占80%以上,占絕對優勢。此外,UNIX還支持所有常用的網絡通信協議,包括NFS、DCE、IPX/SPX、SLIP、PPP等,使得UNIX 系統能方便地與已有的主機系統,以及各種廣域網和局域網相連接,這也是UNIX具有出色的互操作性(Interoperability)的根本原因。同時強大的數據庫支持能力由于UNIX具有強大的支持數據庫的能力和良好的開發環境,因此多年來,所有主要數據庫廠商,包括Oracle、Informix、Sybase、Progress等,都把UNIX作為主要的數據庫開發和運行平臺,并創造出一個又一個性價比的新記錄。UNIX 服務器正在成為大型企業數據中心替代大型主機的主要平臺。小型機能夠實現更成熟與更安全的裸設備IO讀寫功能,增強數據庫的IO讀寫效率和安全性。
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④. 小型機的可靠性、可用性和可維護性(RAS):
系統的可靠性。可用性和可維護性是RISC 系統區別與CISC系統的典型特點之一,也是其適用于關鍵性業務的重要特點之一。當出現故障時,必須進行部件的維修或者維護。或者為了防止故障的產生,必須進行事前的維護,這都要求系統具有很好的可維護性。據研究表明計劃內的停機是有代價的(對客戶來講有些損失),但非計劃內停機所帶來的損失則是幾何級數量的。而PC服務器非計劃內宕機的幾率是小型機系統的上百倍,因此其RAS 特性較低。經過30來年開放式道路的發展,UNIX的一些基本技術已變得十分成熟,有的已成為各類操作系統的常用技術。實踐表明,UNIX是能達到大型主機(mainframe)可靠性要求的少數操作系統之一。目前許多UNIX大型主機和服務器在國外的大型企業中每天24小時,每年365天不間斷地運行。例如,不少大企業或政府部門,即所謂肩負關鍵使命的場合/部門將其整個企業/部門信息系統建立并運行在以UNIX為主服務器的Client/Server 結構上。但到目前為止, 世界上還沒有一家大型企業將其重要的信息系統完全建立在NT上。
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⑤. 小型機的開放性體系:
?開放性是小型機最重要的本質特性。開放系統概念的形成與小型機上的UNIX系統是密不可分的。UNIX 是開放系統的先驅和代表。由于開放系統深入人心,幾乎所廠商都宣稱自己的產品是開放系統,確實每一種系統都能滿足某種開放的特性,如可移植性、可兼容性、可伸縮性、互操作性等。但所有這些系統與開放系統的本質特征—不受某些廠商的壟斷和控制相去甚遠,只有UNIX完全符合這一條件。商品化的UNIX 系統支持CPU數多達64臺時,NT支持的CPU 數只達到4-6臺,能力較差。UNIX在支持數據庫應用及異步傳輸網絡(ATM)等方面明顯優于NT。此外,UNIX在企業級重要應用軟件數量方面明顯多于NT。而、SUN、IBM等UNIX廠商在中大型企業的支持服務的經驗方面,也比Microsoft 豐富得多。
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⑥. 小型機的投資保護和擴展能力:
?關鍵性業務的投資對客戶來說,是一筆很大的投資。隨著企業的發展和整個社會經濟形勢的發展,業務需求不斷增長,導致了關鍵業務的處理能力需求不斷增長。保護客戶投資不僅僅要求廠商提供的服務器對將來具有投資保護的能力,而且對現在也要有良好的投資保護能力。投資保護在一定程度上要通過擴展能力來體現,系統的擴展能力越強,投資保護能力越強。在擴展方向上,PC服務器一般是向外擴展,其向上擴展能力及其有限,而小型機服務器既能向上擴展也能向外擴展;處理器數目上,PC 服務器目前最高到八路處理器,而小型機服務器已經達到了128個處理器的水平。相比之下,可見小型機服務器具有更強的擴展能力。此外小型機的機柜里有非常多的PCI擴展線,可以支持非常多的網絡設備、存儲設備等。同時,由于CPU處理能力的提升,使得客戶可以用比從前更少的CPU 數目,達到更好的性能,這樣做直接帶來的好處就是,客戶可以購買比原來更少的軟件許可,就比如原先需要配置4顆CPU的PC 服務器,現在只需要購買一臺配置2顆CPU的小型機,這樣實際上就比原先少購買了兩個軟件許可。
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⑦. 小型機的高安全性:
?小型機所采用的RISC與EPIC技術采用等長指令多流水方式實現程序指令流水,不容易被惡意截獲或者攻擊;而CISC技術采用不等長整流水的方式,容易被黑客截獲與攻擊。這也是小型機很少被病毒與黑客攻擊的主要原因。小型機在商業高端穩定運行方面擁有更高的安全性與穩定性。
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⑧. 小型機的靈活的虛擬環境與多操作系統平臺:
??? 小型機提供強大的分區功能與相關組件,使小型機平臺的操作環境更為靈活與自由。使小型機的硬件隔離性與運行靈活性有機地組合在一起。同時提供在同一硬件平臺上多種操作系統并存,使多種應用體系在同一硬件平臺上同時使用成為可能。PC Server 不提供分區功能,并且無法實現硬件級多操作系統并行。我們給大家客觀比較一下,UNIX和PC服務器有什么不同,UNIX 小型機性能好、安全性高,擴展性強,運行關鍵性服務,是企業級客戶的選擇。PC 服務器性能低,安全性較差,擴展性受局限,有大量廉價的兼容配件,并且便宜,界面也好,個人使用方便。
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三、各種小型機產品
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IBM的小型機產品
RS/6000 Series;
基于POWER4+架構的服務器:P615、P630、P650、P655、P670、P690;
基于POWER5? 架構的處理器:P505、P510、P520、P550、P570、P590、P595等;
基于PowerPC 970 (隸屬于Power4的體系架構):A50、P185等;
POWER5+架構的處理器:P510+、P510Q、P520+、P520Q、P52A、P550+、P550Q、P55A、P560Q、P575 。?
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HP的小型機產品
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總結
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