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解析小型机、大型机和PC服务器间的差别

2018/1/10    来源:诚本科技    作者:佚名      
关键字:PC服务器  服务器  
小型机(minicomputer or midrangecomputer)是一个已过时的术语,用来指一类界于大型主机(mainframe)和微型计算机(microcomputer)之间的计算机产品,它是60年代由DEC(数字设备公司)公司首先开发的一类高性能计算产品。
    解析小型机、大型机和PC服务器间的差别
       
    小型机(minicomputer or midrangecomputer)是一个已过时的术语,用来指一类界于大型主机(mainframe)和微型计算机(microcomputer)之间的计算机产品,它是60年代由DEC(数字设备公司)公司首先开发的一类高性能计算产品。
  
    而UNIX服务器,也就是中国业内习惯上说的小型机,在服务器市场中处于中高端位置。UNIX服务器具有区别X86服务器和大型主机的特有体系结构,基本上,各厂家UNIX服务器使用自家的UNIX版本和处理器。比如IBM公司采用Power处理器和AIX操作系统,Sun、Fujitsu(富士通)公司采用SPARC处理器架构和Solaris操作系统,HP采用PA-RISC架构(现在转向于安腾处理器)和HP-UX操作系统;过去的Compaq公司(已经被并入HP)处理器架构采用Alpha。使用小型机的用户一般是看中Unix操作系统的安全性、可靠性和专用服务器的高速运算能力。
  
    早期的小型机通常有各制造厂自己的专利技术,使用专用的指令系统和操作系统。不过,自80年代UNIX操作系统兴起后,一些面临危机的小型机改用了UNIX系统。
 
小型机
    小型机
       
    80年代以来,网络化和微型化的日趋明显,传统的集中式处理和主机/哑终端模式越来越不能适应人们的需要,在这种情况下,传统的大型机和小型机都陷入了危机。为了应对危机,小型机和大型机改变了原先的一些功能和模式,以C/S模式中的服务器角色重新适应人们的需求。
  
    一些历史上著名的小型机系列:IBM:AS/400DCE:PDP7、PDP11、VAX等。
  
    小型机具有区别PC及其服务器的特有体系结构,还有各制造厂自己的专利技术,有的还采用小型机专用处理器,比如美国Sun、日本Fujitsu(富士通)等公司的小型机是基于SPARC处理器架构,而美国HP公司的则是基于PA-RISC架构;Compaq公司是Alpha架构。另外I/O总线也不相同,Fujitsu是PCI,Sun是SBUS,等等。这就意味着各公司小型机机器上的插卡,如网卡、显示卡、SCSI卡等可能也是专用的。此外,小型机使用的操作系统一般是基于Unix的,像Sun、Fujitsu是用Sun Solaris,HP是用HP-Unix,IBM是AIX。所以小型机是封闭专用的计算机系统。使用小型机的用户一般是看中Unix操作系统的安全性、可靠性和专用服务器的高速运算能力。
  
    小型机具有区别PC及其服务器的特有体系结构,还有各制造厂自己的专利技术,有的还采用小型机专用处理器,比如美国Sun、日本Fujitsu(富士通)等公司的小型机是基于SPARC处理器架构,而美国HP公司的则是基于PA-RISC架构;Compaq公司是Alpha架构。另外I/O总线也不相同,Fujitsu是PCI,Sun是SBUS,等等。这就意味着各公司小型机机器上的插卡,如网卡、显示卡、SCSI卡等可能也是专用的。此外,小型机使用的操作系统一般是基于Unix的,像Sun、Fujitsu是用Sun    Solaris,HP是用HP-Unix,IBM是AIX。所以小型机是封闭专用的计算机系统。使用小型机的用户一般是看中Unix操作系统的安全性、可靠性和专用服务器的高速运算能力。
  
    现在生产小型机的厂商主要有HP、IBM、SUN、浪潮、曙光等.它们的主要特色在于年宕机时间只有几小时,所以又统称为z系列(zero 零)。AS/400主要应用在银行和制造业,还有用于Domino,主要的技术在于TIMI(技术独立机器界面),单级存储,有了TIMI技术可以做到硬件与软件相互独立。RS/6000比较常见,用于科学计算和事务处理等。
  
    小型机是指采用8-32颗处理器或更多,性能和价格介于PC服务器和大型主机之间的一种高性能 64 位计算机。一般而言,小型机具有高运算处理能力、高可靠性、高服务性、高可用性等四大特点:
  
    第一,高运算处理能力(High Performance)
     
    1、采用8-32颗处理器,实现多CPU协同处理功能;
      
    2、配置超过32GB的海量内存容量;
      
    3、系统设计有专用高速I/O通道。
  
    第二,高可靠性(Reliability)
      
    1、延续了大型机、中型机的高标准的系统与部件设计技术;
      
    2、采用高稳定性的UNIX类操作系统。
  
    第三,高服务性(Serviceability)
  
    能够实时在线诊断,精确定位出根本问题所在,做到准确无误的快速修复。
  
    第四,高可用性(Availability)
  
    多冗余体系结构设计是小型机的主要特征,如冗余电源系统、冗余I/O系统、散热系统等。
       
    但是,小型机不等于RISC服务器!
  
    以往,人们往往把基于RISC架构专用处理器,采用UNIX类操作系统的计算机与小型机的概念等同起来。然而,随着AMD、英特尔等CPU厂商采用64位、多路SMP设计、多核、集成内存控制器等先进技术,X86架构处理器从技术性能和市场接受度上都已经开始颠覆RISC处理器厂商在小型机领域的垄断地位;另一方面,随着LINUX类操作系统的日趋成熟和广泛应用,也进一步加速了以封闭专用著称的UNIX操作系统的消亡。今天,一种基于X86多核处理器,同时支持UNIX和LINUX类操作系统,更具开放、标准特性的新型小型机已经出现,在敲响传统RISC小型机丧钟的同时,给广大企业级用户送来了新时代的福音。
  
    趋势一:RISC处理器走弱,X86处理器走强。
  
    随着64位、多核CPU、多路SMP设计、集成内存控制器等创新技术的引入,基于X86架构处理器的系统性能越来越强大,对基于RISC处理器的服务器构成了极大威胁。从全球高性能计算机TOP 500排行榜来看,AMD、Intel处理器从2001年11月份的4%上升到了2005年11月的77.6%,而RISC等专用处理器则从96%下降到了22.4%。
  
    趋势二:UNIX操作系统走弱,LINUX操作系统走强
  
    一方面,UNIX操作系统面临标准不统一带来的封闭性、投资昂贵的高成本性以及各UNIX厂商发展策略不明朗带来的不确定性等三大困境;另一方面,随着LINUX操作系统的日趋成熟,其性能已经和UNIX操作系统相当,并大量侵蚀了UNIX的固有阵地。从全球高性能计算机TOP 500排行榜来看,Linux从2001年11月份的7.8%上升到了2005年11月的74.2%;相反,而UNIX则从88.6%下降到了20%。
  
    趋势三:小型机产业生态系统朝开放化、标准化发展
  
    开放化、标准化一直是全球IT产业发展的规律之一,它能带来更高的性价比、更出色的扩展性、更优秀的兼容性和更多的投资回报。正是这一规律在催使包括CPU、操作系统、整机、应用软件厂商以及用户在内的整个小型机生态系统从封闭走向开放。众多SI和软件开发商推出了越来越多的基于Linux或Windows的应用软件或解决方案,如原本在UNIX下应用的Oracle、Sybase等企业级数据库软件已经在LINUX下实现了成功的应用,并得到了时间的检验。越来越多传统RISC小型机的用户开始向迁移系统,摆脱封闭带来的桎梏。
  
    趋势四:迁移是一种趋势
 
    IDC调研结果显示,从2001以来,全球Unix服务器市场的出货量和销售额均在不断缩减,在2001年整个服务器市场470亿美元的销售额中,Unix服务器占了210亿美元;而2004年Unix则只有162亿美元,平均每年的衰退比率超过了5%。预计到2008年,X86服务器将不光是在销量上远远领先于非工业标准服务器,甚至在销售额方面也将实现赶超。
  
    在英文里这两位都叫server(服务器),小型机是国内的习惯称呼。pc服务器则主要指基于intel处理器的x86架构,是一个通用开放的系统。而不同品牌的小型机架构大不相同,使用risc、mips处理器,像美国sun、日本fujitsu等公司的小型机是基于sparc处理器架构,而美国hp公司的则是基于pa-risc架构,compaq公司是alpha架构,ibm和sgi等的也都各不相同;i/o总线也不相同,fujitsu是pci,sun是sbus,等等,这就意味着各公司小型机机器上的插卡,如网卡、显示卡、scsi卡等可能也是专用的;操作系统一般是基于unix的,像sun、fujitsu是用sun solaris,hp是用hp-unix,ibm是aix,等等,所以小型机是封闭专用的计算机系统。使用小型机的用户一般是看中unix操作系统的安全性、可靠性和专用服务器的高速运算能力,虽然小型机的价格是pc服务器的好几倍。
 
    PC服务器
       
    PC服务器一般用的操作系统是安全性、可靠性稍差的windows 2000/windows nt4。目前造成windows nt口碑不佳的原因其实多少也在于大家对microsoft的偏见,其实windows nt安全性、可靠性和运算速度并不差,尤其是其windows2000发布以后,而windows2000针对服务器市场又分为多个版本:windows2000 server、windows2000 advance server、windows2000 datacenter server。
  
    目前在服务器操作系统市场上的ms windows 2000/nt市场占有率在50%以上,而且windows nt在操作界面的易用性、通用性、易开发性、大量的应用软件支持上有绝对的优势;另外,PC服务器还可以支持现在流行的linux、sco unix、solaris for x86等unix操作系统,对于文件和打印服务器novell netware操作系统也是一个不错的选择。
  
    相对而言,PC服务器具有较高的性能价格比,通用性是其最大的一个优点,会使用PC机就可以很容易地使用PC服务器,它的硬件结构与PC机差不多,用户心里有底;它的操作系统一般是windows nt/2000,又对用惯windows 95/98的用户来说容易掌握,而且应用软件也更丰富。另外,价格便宜也是PC服务器的优势,价位处于PC机与昂贵的小型机之间,具有最佳的性能价格比。
 
    大型机
  
    大型机对于普通电脑使用者而言,了解得都不多,很多人可能还没听说过。毕竟我们在日常生活中使用的电脑,绝大部分都是微型计算机。那什么是大型机呢?我们今天就来了解一下。
  
    大型机(Mainframe)的功能、价格以及性能上都在小型机和微型计算机之上,是一种用于大规模计算的计算机系统,由于早期产品体积庞大因而被称为大型机。
       
    1964年IBM公司花费50亿美金开发出了IBM SYSTEM/360大型机,开始了大型机的历史。大型机通常采用集中式体系架构,这种架构的优势之一是其出色的I/O处理能力,因而最适合处理大规模事务数据。大型机不单纯用来进行传统的海量数据处理和财务事务处理。在一些场合,它可作为企业的中心架构,用来提高安全性,可用性和可管理性。大型机也可用来安装多个操作系统,可以运行所有的主流的软件包。
  
    大型机通常用于政府、银行、交通、保险公司和大型制造企业。特点是处理数据能力强大、稳定性和安全性又非常高。system/360开始的一系列的IBM计算机是大型机的典型代表,而IBM也是全世界最大的大型机制造商。目前生产大型机的企业主要有两家:IBM和UNISYS。IBM大型机是其z系列服务器。顺便说下,Sun和HP不生产大型机,但它们生产性能和用途类似于IBM大型机的高端Unix服务器。
  
    提及IBM小型机,我们不得不说到IBM eLiza(蜥蜴)计划以及IBM的小型机的RAS特性。
       
    eLiza的称呼最早起源于六十年代中期IBM的一个计划,即采用人工智能技术设计一种实现人和计算机之间通讯的程序。在九十年代,IBM设计的深蓝超级计算机战胜了国际象棋大师卡斯帕罗夫,其综合处理能力可比喻于一个蜥蜴(lizard)所具有的功力,即具有预测防范、处理判断以及自我愈合再生能力。
  
    在当今的IT世界,众多企业都无情地面对一个巨大挑战:为了构成一个强大的灵活自如的电子商务运做环境,需要使用大量的服务器、网络设备、复杂的应用软件等,这些设备所涉及的IT技术在发生着日新月异的变化,企业严重缺乏有经验的工程师来维护和管理整个软硬件系统。
       
    IBM公司综合自己多年的IT经验,应运而生的提出了eLiza计划,并给它赋予了具有前瞻性的重要内容:即现代企业要想处于不败的竞争地位,其电子商务环境所使用的软硬件系统应具备下列四项原则:
       
    1、自我配置能力:系统可以动态自我配置有关资源。
       
    2、自我保护能力:系统有能力保护自己,不受到非法访问和攻击。
       
    3、自我愈合能力:系统能够自动预测错误、避免错误、修复错误、取代有关错误部件。
       
    4、自我优化能力:系统能够自动监视和管理有关资源,将系统性能调整到最佳状态。
  
    为了达到以上目标,系统还需具备以下七个要素:
       
    1、负载管理(WorkloadManagement)
       
    2、安全机制(Security)
       
    3、群集技术(Clustering)
       
    4、虚拟主机托管(VirtualServerHosting)
       
    5、端到端的自动控制(End-to-EndAutomation)
       
    6、灾难恢复机制(DisasterRecovery)
       
    7、端到端的系统管理(End-to-EndSystemsManagement)
  
    下面,编者以IBM P690服务器为例,介绍其RAS特性。
       
    1、自动首次错误数据捕获和诊断错误隔离能力
       
    2、自治愈内部POWER4处理器组冗余
       
    3、业界第一的PCI总线奇偶错误恢复
       
    4、避免检查中止的不可收集错误处理
       
    5、动态错误恢复:错误检查和纠正(ECC)或在主存上的等价保护,所有一、二、和三级缓存和内部处理器组
       
    6、连续和冗余的位操作被使主存具有自治愈功能
       
    7、在主存上具有的Chipkill纠正功能
       
    8、N+1的冗余电源,双电源线,和对电源及风扇的在线维护
       
    9、针对处理器、缓存、内存、I/O和DASD的预计性错误分析
       
    10、基于运行时错误来决定是否分离处理器运行和启动(动态处理器离线和永久处理器离线)
       
    11、缓存和主存的离线技术
       
    12、通过选择高品质的部件最大限度的减少故障
       
    13、针对电源、风扇和I/O子系统的基于首次故障数据捕获技术的并行、运行间检测技术。
 
责任编辑:李欢
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