服务器介绍

文章目录

• 了解服务器
• • 服务器的架构图
  • 关键组件Raid卡
  • • 一、RAID 是什么？为什么服务器必须用？
    • 二、常见 RAID 级别详解（从原理到适用场景）
    • • 1. RAID 0（条带化）
      • 2. RAID 1（镜像）
      • 3. RAID 5（分布式奇偶校验）
      • 4. RAID 6（双分布式奇偶校验）
      • 5. RAID 10（1+0，先镜像后条带）
      • 6. RAID 50 / 60（先条带后镜像）
    • 三、RAID 卡是什么？
    • 四、RAID 卡的关键组件详解
    • • 1. 缓存（Cache）
      • 2. 断电保护（BBU / Flash Cache）
      • 3. 接口类型
      • 4. RAID 卡的工作模式
    • 五、软 RAID vs 硬 RAID
    • • 软 RAID
      • 硬 RAID
    • 六、如何选择 RAID 级别？（非常实用）
    • • 1. 操作系统盘
      • 2. 数据库（MySQL / Oracle / SQL Server）
      • 3. 虚拟化（VMware / KVM）
      • 4. 文件服务器 / 共享存储
      • 5. 视频监控 / 备份服务器
    • 七、如何选择 RAID 卡？
    • 八、总结（非常重要）
    • • RAID 技术总结
      • RAID 卡总结
      • 选型建议
  • 关键组件网卡
  • 了解BMC，BIOS，IBMA之间的关系
  • • 一、 三者分别表示什么？
    • • 1. BIOS (Basic Input/Output System) —— 基本输入输出系统
      • 2. BMC (Baseboard Management Controller) —— 基板管理控制器
      • 3. iBMA (Intelligent Baseboard Management Adapter) —— 智能基板管理适配器
    • 二、 三者之间的关联关系
    • 三、 和 OS（操作系统）的连接是如何的？
    • • 1. BIOS 与 OS 的连接
      • 2. BMC 与 OS 的连接（两种通道）
    • 总结图解
• 服务器领域主流CPU
• 参考资料

了解服务器

服务器由计算、存储、传输、管理等关键功能部件组成。 服务器组成：主要由CPU、内存、硬盘三大组成部分，配合电源、主板、机箱等。

服务器的架构图

• 层次图

• 物理架构图

关键组件Raid卡

一、RAID 是什么？为什么服务器必须用？

RAID（Redundant Array of Independent Disks，独立磁盘冗余阵列）是一种把多块物理硬盘组合成一个逻辑存储设备的技术。

它的核心目的只有两个：

服务器为什么必须用 RAID？

• 单盘故障率高，一旦坏盘就可能导致业务中断。
• 多盘并行能显著提升 IOPS 和吞吐量。
• 企业级应用（数据库、虚拟化、文件存储）都要求高可用。

二、常见 RAID 级别详解（从原理到适用场景）

下面是服务器最常用的 RAID 级别，我会按“原理 → 优点 → 缺点 → 适用场景”来讲。

1. RAID 0（条带化）

原理：

• 数据被分成块，轮流写入多块硬盘。
• 读写并行，性能最高。

优点：

• 读/写性能最好
• 无容量损失

缺点：

• 无冗余，一块盘坏 → 全部数据丢失

适用场景：

• 对性能要求极高、但对可靠性要求低的场景（如缓存、临时数据）

2. RAID 1（镜像）

原理：

• 两块盘完全一样，写数据时同时写两份。

优点：

• 可靠性高（一块盘坏，另一块还能用）
• 读性能提升（可并行读）

缺点：

• 容量利用率只有 50%
• 写性能略有下降（要写两份）

适用场景：

• 操作系统盘
• 数据库日志盘
• 任何不能丢数据的场景

3. RAID 5（分布式奇偶校验）

原理：

• 数据分成块，分布式存储 + 一块盘的容量用于存奇偶校验信息。
• 允许同时坏 1 块盘。

优点：

• 容量利用率高：(N-1)/N
• 读性能不错

缺点：

• 写性能较差（要计算并写入校验信息）
• 坏盘后重建速度慢，且重建期间性能严重下降

适用场景：

• 容量和性能都要兼顾的场景
• 文件服务器、共享存储

4. RAID 6（双分布式奇偶校验）

原理：

• 与 RAID5 类似，但有两份奇偶校验信息。
• 允许同时坏 2 块盘。

优点：

• 可靠性比 RAID5 高很多
• 容量利用率：(N-2)/N

缺点：

• 写性能更差（要算两份校验）
• 控制器负载更高

适用场景：

• 大容量存储
• 对可靠性要求极高的场景（视频监控、备份服务器）

5. RAID 10（1+0，先镜像后条带）

原理：

• 先做 RAID1 镜像，再把多个镜像组做 RAID0 条带。
• 允许每个镜像组坏一块盘。

优点：

• 读/写性能都非常高
• 可靠性高

缺点：

• 容量利用率只有 50%

适用场景：

• 数据库（OLTP）
• 虚拟化（VMware、KVM）
• 高 IOPS 业务

6. RAID 50 / 60（先条带后镜像）

原理：

• RAID50：多个 RAID5 组再做 RAID0
• RAID60：多个 RAID6 组再做 RAID0

优点：

• 高容量 + 高可靠性 + 较高性能

缺点：

• 实现复杂
• 成本高

适用场景：

• 超大规模存储（企业级存储阵列）

三、RAID 卡是什么？

RAID 卡（RAID Controller）是服务器上负责管理硬盘并实现 RAID 功能的硬件设备。

它有自己的：

• 处理器（ASIC 或 ARM）
• 缓存（Cache）
• 电池或电容（BBU / Flash Cache）
• 接口（SAS / SATA / NVMe）

RAID 卡的作用：

• 接管硬盘，让操作系统看不到物理盘，只看到“逻辑盘”
• 负责数据的条带化、镜像、校验计算
• 提升读写性能（通过 Cache）
• 提供数据保护（断电保护、坏盘重建）

四、RAID 卡的关键组件详解

1. 缓存（Cache）

作用：

• 临时存储读写数据，提升性能
• 写缓存可合并多次小写为一次大写出盘

常见大小：

• 1GB / 2GB / 4GB / 8GB / 16GB

注意：

• 写缓存如果没有断电保护，可能导致数据丢失。

2. 断电保护（BBU / Flash Cache）

BBU（Battery Backup Unit）：

• 电池供电，断电后能把 Cache 里的数据写入硬盘
• 电池寿命有限（1–3 年）

Flash Cache（超级电容 + 闪存）：

• 电容供电，把 Cache 数据写入板载闪存
• 寿命更长，可靠性更高（现代服务器标配）

3. 接口类型

• SATA：用于普通硬盘（HDD）和消费级 SSD
• SAS：用于企业级 HDD 和 SSD（兼容 SATA）
• NVMe：用于高性能 NVMe SSD（需要 RAID 卡支持 NVMe RAID）

4. RAID 卡的工作模式

五、软 RAID vs 硬 RAID

软 RAID

由操作系统实现（mdadm、Windows 动态磁盘）。

优点：

• 免费
• 灵活

缺点：

• 占用 CPU
• 性能差
• 可靠性低（OS 挂了就完了）

适用场景：

• 个人服务器
• 预算有限的场景

硬 RAID

由 RAID 卡硬件实现。

优点：

• 性能高
• 可靠性高
• 有断电保护
• 不占用 CPU

缺点：

• 成本高

适用场景：

• 企业级服务器
• 数据库、虚拟化、存储系统

六、如何选择 RAID 级别？（非常实用）

1. 操作系统盘

推荐：RAID 1 理由：系统盘不能丢，容量小，镜像足够。

2. 数据库（MySQL / Oracle / SQL Server）

推荐：RAID 10 理由：高 IOPS、高可靠性，写性能好。

3. 虚拟化（VMware / KVM）

推荐：RAID 10 理由：虚拟机密集读写，IOPS 要求高。

4. 文件服务器 / 共享存储

推荐：RAID 5 或 RAID 6 理由：容量利用率高，读多写少。

5. 视频监控 / 备份服务器

推荐：RAID 6 理由：大容量 + 允许坏两块盘。

七、如何选择 RAID 卡？

关键看这几个指标：

常见品牌：

• LSI / Broadcom（最主流）
• Adaptec
• HP Smart Array
• Dell PERC

八、总结（非常重要）

RAID 技术总结

• RAID 0：性能最高，无冗余
• RAID 1：镜像，高可靠
• RAID 5：分布式校验，容量利用率高
• RAID 6：双校验，允许坏两块盘
• RAID 10：性能 + 可靠性最佳组合

RAID 卡总结

• 是服务器存储的核心硬件
• 提供 RAID 管理、缓存、断电保护
• 分 SAS/SATA/NVMe 接口
• 可工作在 RAID 模式或 HBA 模式

选型建议

• 系统盘：RAID 1
• 数据库/虚拟化：RAID 10
• 文件服务器：RAID 5/6
• 大容量存储：RAID 6 或 RAID 60

关键组件网卡

定义： 网卡（Network Interface Card，简称NIC），也称网络适配器，是服务器与局域网相互连接的设备，只要连接到局域网，就都需要安装一块网卡。

了解BMC，BIOS，IBMA之间的关系

简单来说，BIOS 是“开机引导员”，BMC 是“带外管家”，而 iBMA 是“管家与操作系统的翻译官”。

以下是详细的解释、关联关系以及与 OS（操作系统）的连接方式：

一、 三者分别表示什么？

1. BIOS (Basic Input/Output System) —— 基本输入输出系统

• 角色：固件（Firmware），电脑的“底层引导程序”。
• 作用：
  • 硬件自检 (POST)：开机时检查CPU、内存、硬盘等硬件是否正常。
  • 引导操作系统：在硬件准备好后，找到硬盘上的操作系统（如 Windows/Linux）并启动它。
  • 硬件配置：提供一个界面（Setup Utility）让管理员配置CPU频率、内存映射、启动顺序等。
• 特点：运行在主板的 ROM/Flash 芯片中，必须依赖主机 CPU 和内存才能运行。一旦操作系统启动，BIOS 的大部分任务就完成了（转为 Runtime 服务）。

2. BMC (Baseboard Management Controller) —— 基板管理控制器

• 角色：独立的微控制器（单片机），服务器的“黑匣子”或“带外管理卡”。
• 作用：
  • 独立监控：它有自己独立的 CPU、内存、闪存和网络接口。即使服务器断电（只要插了电源线）或死机，BMC 依然在运行。
  • 远程控制：通过网络（IPMI协议）远程开机、关机、重启、重装系统（KVM over IP）。
  • 健康监控：实时监控温度、电压、风扇转速，当温度过高时自动调节风扇或报警。
• 常见实例：HP iLO, Dell iDRAC, 华为 iBMC (注意：华为的 BMC 产品通常直接称为 iBMC)。

3. iBMA (Intelligent Baseboard Management Adapter) —— 智能基板管理适配器

• 角色：软件代理（Agent），通常指华为服务器配套的管理软件（iBMA2 或 iBMA3）。
• 作用：
  • 桥梁作用：它是运行在 OS（操作系统）内部 的一个服务程序。
  • 信息交互：它读取 OS 内部的信息（如操作系统的运行状态、进程负载），并把这些信息通过驱动或接口传给 BMC。
  • 反向控制：让管理员可以通过 BMC 的网页界面或命令行，间接查看和管理 OS 内部的部分状态（如查看 OS 日志、收集故障信息）。
• 注意：iBMA 是华为特有的一套管理工具集，其他厂商也有类似的 Agent（如 Dell OMSA），但 iBMA 是针对华为服务器优化的。

二、 三者之间的关联关系

这三者构成了服务器从硬件到软件的完整管理链条：

三、 和 OS（操作系统）的连接是如何的？

这是运维中最关心的部分，我们可以把连接分为 “带外通道”（不经过 OS）和 “带内通道”（经过 OS）。

1. BIOS 与 OS 的连接

• 连接时机：启动阶段。
• 连接方式：
  • 启动引导：BIOS 通过 MBR 或 UEFI 协议找到硬盘上的 Bootloader（如 Grub），然后将控制权交给 OS 内核。
  • 硬件抽象：启动后，OS 会加载设备驱动程序来接管硬件，此时 BIOS 退居二线，仅提供一些底层的 Runtime 服务（如 ACPI 电源管理）。

2. BMC 与 OS 的连接（两种通道）

BMC 与 OS 的交互非常关键，分为两条路：

• 路径 A：带外通道 (Out-of-Band) —— 最常用，不依赖 OS

  • 连接方式：通过物理网络（网线）。
  • 原理：BMC 有自己独立的网口（或共享网卡的一个 VLAN）。管理员的电脑通过交换机直接访问 BMC 的 IP 地址。
  • 特点：OS 死机了也能用。你可以通过浏览器打开 BMC 的网页，看到服务器虽然死机了，但风扇还在转，温度是多少。
  • 协议：IPMI, Redfish, HTTPS。

• 路径 B：带内通道 (In-Band) —— 依赖 OS 和 iBMA

  • 连接方式：通过主板内部总线（如 I2C, SMBus, PCIe 或虚拟 KCS 接口）。
  • 原理：这是 OS 内核与 BMC 芯片直接对话的通道。
  • iBMA 的作用：
  • 你在 OS 里安装了 iBMA 软件。
  • iBMA 作为一个后台服务，通过带内驱动（如 OpenIPMI 驱动）连接到 BMC。
  • iBMA 将 OS 的性能数据（CPU 使用率、内存使用率）推送给 BMC。
  • 管理员通过 BMC 的网页（带外）查看这些数据，实现了“管硬件的同时也能管软件”。

总结图解

[ 远程管理端 (笔记本/管理平台) ]
|
| 1. 网络 (IPMI/HTTP) – 带外管理 (OS挂了也能用)
v
[ BMC (iBMC) 芯片 ]
|
+– 2. 内部总线 (KCS/SMBus) —> [ OS 内核 (驱动层) ]
| |
| | 3. 本地通信
v v
[ BIOS 固件 ] [ iBMA 软件 (Agent) ]
| |
+– 4. 启动交接 ——————–> [ 应用程序 ]

一句话总结： BIOS 负责把 OS 拉起来；BMC 负责在 OS 外面盯着硬件和远程控制；iBMA 负责安装在 OS 里面，把 OS 的状态告诉 BMC，让 BMC 能统管软硬件。

服务器领域主流CPU

服务器领域主流CPU厂商按市场份额与技术影响力，可分为x86、ARM、自主架构及其他阵营，以下是2026年初的核心厂商与关键信息：

阵营补充说明

参考资料

• 鲲鹏服务器主板S920X00