雲計算資料中心能源管理全面剖析

資料中心的主要負載是伺服器(SERVER)。 伺服器發展到今天，適應各種不同功能、不同環境的伺服器不斷地出現，分類標準也多種多樣。

一、伺服器分類

資料中心的主要負載是伺服器(SERVER)。 伺服器發展到今天，適應各種不同功能、不同環境的伺服器不斷地出現，分類標準也多種多樣。

1.按應用層次劃分為入門級伺服器、工作組級伺服器、部門級伺服器和企業級伺服器四類

(1)入門級伺服器

入門級伺服器通常只使用—個處理器，並根據需要配置相應的記憶體和大容量IDE硬碟，必要時也會採用IDE RAID(一種磁碟陣列技術，主要目的是保證資料的可靠性和可恢復性)進行資料保護。 入門級伺服器主要是針對基於Windows NT’NetWare等網路作業系統的使用者，可以滿足辦公室型的中小型網路使用者的檔共拿、列印服務、資料處理、Internet接入及簡單資料庫應用的需求， 也可以在小範圍內完成諸如E-mail、Proxy、DNS等服務。

(2)工作組級伺服器

工作組級伺服器一般支援1至2個處理器，可支援大容量的ECC(一種記憶體技術，多用於伺服器記憶體)記憶體，功能全面。 可管理性強、且易於維護，具備了小型伺服器所必備的各種特性，如採用SCSI(一種匯流排界面技術)匯流排i/O(輸入/輸出)系統，SMP對稱多處理器結構、可選裝RAID、熱插拔硬碟、熱插拔電源等，具有高可用性特性。 適用于為中小企業提供Web、Mail等服務，也能夠用於學校等教育部門的數位校園網、多媒體教室的建設等。

(3)部門級伺服器

部門級伺服器通常可以支援2至4個處理器，具有較高的可靠性、可用性、可擴充性和可管理性。 首先，集成了大量的監測及管理電路，具有全面的伺服器管理能力，可監測如溫度、電壓、風扇、主機殼等狀態參數。 此外，結合伺服器管理軟體，可以使管理人員及時瞭解伺服器的工作狀況。 同時，大多數部門級伺服器具有優良的系統擴充性，當使用者在業務量迅速增大時能夠及時線上升級系統，可保護使用者的投資。 目前，部門級伺服器是商業網路中分散的各基層資料獲取單位與最高層資料中心保持順利連通的必要環節。 適合中型企業(如金融、郵電等行業)作為資料中心、Web網站等應用。

(4)企業級伺服器

企業級伺服器屬於高檔伺服器，普遍可支援4至8個處理器或者更多，擁有獨立的雙PCI通道和記憶體擴展板設計，具有高記憶體頻寬，大容量熱插拔硬碟和熱插拔電源，具有超強的資料處理能力。 這類產品具有高度的容錯能力、優異的擴充性能和系統性能、極長的系統連續執行時間，能在很大程度上保護使用者的投資。 可作為大型企業級網路的資料庫伺服器。 目前，企業級伺服器主要適用于需要處理大量資料、高處理速度和對可靠性要求極高的大型企業和重要行業(如金融、證券、交通、郵電、通信等行業)，可用於提供ERP(企業資源配置)、電子商務、OA(辦公自動化)等服務。

2.按伺服器的處理器架構(也就是伺服器CPU所採用的指令系統)劃分把伺服器分為CISC架構伺服器、RISC架構伺服器和VLIW架構伺服器三種

(1) CISC架構伺服器

CISC的英文全稱為「Complex Instruction SetComputer」，即「複雜指令系統電腦」。 早期的桌面軟體是按CISC設計的，並一直沿續到現在，所以，微處理器(CPU)廠商一直在走CISC的發展道路，包捂Intel、AMD等。 在CISC 微處理器中，程式的各條指令是按順序串列執行的，每條指令中的各個操作也是按順序串列執行的。 循序執行的優點是控制簡單，但電腦各部分的利用率不高，執行速度較慢。

(2) RISC架構伺服器

RISC的英文全稱為「Reduced Instruction SetComputing」，中文即「精簡指令集」，它的指令系統相對簡單，它只要求硬體執行很有限且最常用的那部分指令，大部分複雜的操作則使用成熟的編譯技術， 由簡單指令合成。 在伺服器中採用RISC指令的CPU主要有HP公司的Alpha和PA-RISC、IBM公司的Power PC、MIPS公司的MIPS和SUN公司的Spare。

(3) VLIW架構伺服器

VLIW是英文「Very Long Instruction Word」的縮寫，中文意思是「超長指令集架構」，VLIW架構採用了先進的EPIC(清晰並行指令)設計，這種構架也被叫做「IA-64架構」。 VLIW的最大優點是簡化了處理器的結構，刪除了處理器內部許多複雜的控制電路，這些電路通常是超標量晶片(CISC和RISC)協調並行工作時必須使用的，VLIW的結構簡單，也能夠使其晶片製造成本降低，價格低廉，能耗少， 而且性能也要比超標量晶片高得多。 目前基於這種指令架構的微處理器主要有 Intel的IA-64和AMD的x86-64兩種。

3.按伺服器用途劃分為通用型伺服器和專用型伺服器兩類

(1)通用型伺服器

通用型伺服器是沒有為某種特殊服務專門設計的、可以提供各種服務功能的伺服器，當前大多數伺服器是通用型伺服器。 這類伺服器因為不是專為某一功能而設計，所以在設計時就要兼顧多方面的應用需要，伺服器的結構就相對較為複雜，而且要求性能較高，當然在價格上也就更貴些。

(2)專用型伺服器

專用型(或稱「功能型」)伺服器是專門為某一種或某幾種功能專門設計的伺服器。 在某些方面與通用型伺服器不同。 如光碟鏡像伺服器主要是用來存放光碟鏡像檔案的，因此需要配備大容量、高速的硬碟以及光碟鏡像軟體。 FTP伺服器主要用於在網上(包括Intranet和Internet)進行檔案傳輸，這就要求伺服器在硬碟穩定性、存取速度、I/O(輸入/輸出)頻寬方面具有明顯優勢。 而E-mail伺服器則主要是要求伺服器配置高速寬頻上網工具，硬碟容量要大等。 這些功能型的伺服器的性能要求比較低，因為它只需要滿足某些需要的功能應用即可，所以結構比較簡單，採用單CPU結構即可;在穩定性、擴充性等方面要求不高，價格也較便宜。

4.按伺服器的主機殼結構來劃分，可以把伺服器劃分為「臺式伺服器」、「機架式伺服器」、「機櫃式伺服器」和「刀片式伺服器」四類

(1)臺式伺服器

臺式伺服器也稱為「塔式伺服器」。 有的臺式伺服器採用大小與普通立式電腦大致相當的主機殼，有的採用大容量的主機殼，像個碩大的櫃子。 低檔伺服器由於功能較弱，整個伺服器的內部結構比較簡單，所以主機殼不大，都採用桌上型電腦箱結構。

(2)機架式伺服器

對於資料中心而言，選擇伺服器時首先要考慮伺服器的體積、功耗、發熱量等物理參數，因為資料中心通常使用大型專用機房統一部署和管理大量的伺服器資源，機房通常設有嚴密的保安措施、良好的冷卻系統、多重備份的供電系統。 如何在有限的空間內部署更多的伺服器直接關係到企業的服務成本，通常選用機械尺寸符合19英寸工業標準的機架式伺服器。 機架式伺服器也有多種規格，例如1U(1U=1.75英寸=4.445cm)、2U、4U、6U、8U等，安裝在標準的19英寸機櫃裡面。

(3)機櫃式伺服器

在一些高檔企業伺服器中由於內部結構複雜，內部設備較多，有的還具有許多不同的設備單元或幾個伺服器都放在一個機櫃中，這種伺服器就是機櫃式伺服器。 對於證券、銀行、郵電等重要企業，則應採用具有完備的故障自修複能力的系統，關鍵部件應採用冗余措施，對於關鍵業務使用的伺服器也可以採用雙機熱備份高可用系統或者是高性能電腦，這樣的系統可用性就可以得到很好的保證。

(4)刀片式伺服器

刀片式伺服器是一種HAHD(High AvailabilityHigh Density，高可用高密度)的低成本伺服器平臺，是專門為特殊應用行業和高密度電腦環境設計的，其中每一塊「刀片」實際上就是一塊系統主機板， 類似于一個個獨立的伺服器。 在這種模式下，每一個主機板運行自己的系統，服務于指定的不同使用者群，相互之間沒有關聯。 不過可以使用系統軟體將這些主機板集合成一個伺服器集群。 在集群模式下，所有的主機板可以連接起來提供高速的網路環境，可以共用資源，為相同的使用者群服務。 當前市場上的刀片式伺服器有兩大類：一類主要為電信行業設計，介面標準和尺寸規格符合PICMG(PCI Indus-trial Computer ManufacturersCroup)1.x或2.x，未來還將推出符合PICMG 3. x的產品，採用相同標準的不同廠商的刀片和機櫃在理論上可以互相相容;另一類為通用計算設計，介面上可能採用了上述標準或廠商標準，但尺寸規格是廠商自定，注重性能價格比。

(責任編輯：蒙遺善)