虛擬化使組織能夠在單個物理機箱上加載多個虛擬機(VM ),從而提高硬件利用率并提供整合IT資源的能力。虛擬化為云鋪平了道路，因為IT經(jīng)理能夠?qū)⑻摂M機轉移到異地，在超大規(guī)模提供商(如AWS、谷歌和微軟)上運行。業(yè)務關鍵型應用程序，如CRM、HR和ERP，以前在內(nèi)部運行服務器，也以SaaS的形式旅行到云中。

也就是說，各種規(guī)模的企業(yè)都將繼續(xù)擁有和運營服務器。一些組織傾向于為特別敏感的工作負載或應用程序維護內(nèi)部服務器和私有云，這些工作負載或應用程序成本過高或難以遷移到公共云平臺。

服務器硬件的類型

20世紀50年代和60年代的大型機可以被認為是最初的服務器，但是服務器的歷史現(xiàn)代意義上的互聯(lián)網(wǎng)始于20世紀90年代，伴隨著網(wǎng)絡和機架式服務器的發(fā)明。今天，服務器有多種外形規(guī)格，并提供不同的功能，在從小企業(yè)到大企業(yè)的各種環(huán)境中都有一席之地。

以下是一些常見的服務器硬件類型:

• 塔式服務器。塔式服務器安裝在直立的獨立機柜中，類似于塔式PC。這些服務器提供了更容易冷卻的優(yōu)勢，因為它們提供了相對較低的組件密度。它們也相對便宜，是預算有限的小型企業(yè)的一個選擇。但是，塔式服務器比其他類型的服務器占用更多空間。
• 機架式服務器。機架式服務器設計用于安裝在數(shù)據(jù)中心的服務器機架上。機架式服務器通常在數(shù)據(jù)中心中扮演全面的計算角色，支持多種工作負載。這些服務器占用的空間比塔式服務器少。機架式服務器和服務器機架是按照一致的尺寸標準制造的，因此來自多個供應商的服務器可以堆疊在一起。標準化還使得添加新服務器或更換舊服務器變得簡單明了工程師的任務。然而，當維護機架服務器時，電纜管理可能是一個挑戰(zhàn)，因為機架服務器與電源、網(wǎng)絡設備和存儲設備相連。
• 刀片服務器。 刀片服務器是一種緊湊型設備，內(nèi)置多個稱為刀片式服務器的薄型模塊化電路板。每個刀片包含一臺服務器，通常分配給一個應用程序。由于刀片式服務器往往是專用的，管理員可以更好地控制如何訪問它們以及如何在設備之間傳輸數(shù)據(jù)。

刀片式服務器比其他類型的服務器提供更高的處理密度，具有潛在的價格和性能優(yōu)勢。刀片式服務器的其他優(yōu)勢包括冷卻(每個刀片由風扇單獨冷卻)、最少布線、低功耗和存儲整合。刀片式服務器系統(tǒng)也比機架式服務器更易于維修，因為它們具有可熱插拔的模塊化組件。不利的一面是，刀片服務器歷史上一直構建在專有架構上，這使得供應商鎖定成為買家的一個可能陷阱。

• 超融合基礎設施。HCI系統(tǒng)旨在為傳統(tǒng)IT基礎設施提供更簡單的替代方案，將計算能力、存儲和虛擬機管理程序技術整合到一個集成系統(tǒng)中。典型的超融合產(chǎn)品，中級數(shù)據(jù)中心工程師應該能夠在大約一個小時內(nèi)完成初始硬件配置、虛擬機管理程序部署和軟件定義的存儲實施等任務。供應商的產(chǎn)品提供安裝向?qū)硎占m當?shù)男畔ⅰ嵤┻^程大多是自動化的。
• 大型機。20世紀90年代客戶機-服務器體系結構的興起被預言將會消滅大型機，但是那些高端服務器仍然存在。今天的大型機能夠支持大量的并發(fā)事務和繁重的I/O負載，而不會影響性能。進行并發(fā)實時交易的金融服務公司是典型的大型機客戶。大型機的主要缺點是它們的尺寸和價格。

服務器硬件架構

的關鍵組成部分服務器硬件架構包括主板、處理器、隨機存取存儲器(RAM)和存儲。

主板位于服務器的心臟，提供了系統(tǒng)組件互連和外部設備連接的中心點。先進技術擴展和低姿態(tài)擴展是主板的主要類型，平衡技術擴展，微微BTX和迷你信息技術擴展主板解決了更小的形式因素的需求。

處理器或中央處理器(CPU)位于主板上。CPU組件包括算術邏輯單元、浮點單元、寄存器和高速緩沖存儲器。服務器還可能包含圖形處理單元(GPU)，它可以支持機器學習和模擬等應用程序。張量處理單元和神經(jīng)處理單元提供了額外的處理器專業(yè)化水平。

RAM微芯片也插入主板，作為系統(tǒng)的主存儲器。RAM保存操作系統(tǒng)、應用和正在使用的數(shù)據(jù)，以便處理器快速訪問。至于存儲，服務器可能使用硬盤驅(qū)動器(HDD)、固態(tài)驅(qū)動器(SSD)、云或混合使用。

同時，服務器的外形會影響它所扮演的角色。例如，企業(yè)數(shù)據(jù)中心可能會考慮機架式和刀片式服務器外形之間的差異.

尋求運行異構數(shù)據(jù)中心的組織可能會選擇機架式服務器，因為各種品牌和型號可以在一個通用的物理部署方法中共存。機架式服務器還提供一系列電源連接和網(wǎng)絡布線選擇。大型機架式服務器還提供可擴展性，可容納額外的處理器、內(nèi)存和本地存儲磁盤。

與此同時，刀片式服務器面向?qū)で笤趩蝹€系統(tǒng)中整合計算、存儲和網(wǎng)絡的單一供應商IT設置。刀片服務器方法提供了更快部署和簡化管理的優(yōu)勢。

服務器架構的其他趨勢包括分解和可組合基礎設施，這可以被視為融合基礎設施的延續(xù)。可組合的基礎設施使用軟件定義的方法對數(shù)據(jù)中心的計算機、存儲和網(wǎng)絡結構資源進行邏輯池化。這些資源成為共享服務的基礎，管理員可以利用這些資源動態(tài)構建計算實例。

要求

服務器市場中的IT購買者在評估硬件供應商產(chǎn)品時必須考慮一系列因素，牢記他們當前和未來的工作負載需求。一個組織的需求自然會有所不同，但將圍繞以下內(nèi)容服務器硬件功能:

CPU。考慮到CPU在運行程序和操作數(shù)據(jù)中的作用，它是一個需要回顧的基本組件。一些服務器運行多個處理器，通常每個插槽一個處理器。其他的使用由多個核心組成的單個處理器來支持多處理。考慮到這些可能性，購買者應該考慮處理器上可用的內(nèi)核數(shù)量、CPU時鐘速度、可用的高速緩存和插槽數(shù)量。供應商提供一系列產(chǎn)品選項，因此IT購買者的工作變成了查找服務器硬件配置最適合特定環(huán)境的。例如，在數(shù)據(jù)中心運行云基礎架構的組織可以在0.5U單CPU服務器或1U雙CPU服務器上執(zhí)行各種通用計算任務。相對較小的1U單元可能是一個不錯的選擇，因為它可以通過正常的數(shù)據(jù)中心冷卻方法輕松容納16個內(nèi)核。在存儲驅(qū)動器和連接方面，這一服務器類別也提供了一定的靈活性。

記憶。服務器內(nèi)存對于發(fā)揮系統(tǒng)的最大性能至關重要。可用內(nèi)存量越大，組織的工作負載性能就越好。影響性能的其他因素包括內(nèi)存的速度和質(zhì)量。IT購買者還應該考慮增強可靠性的服務器功能。這些包括容錯能力和糾錯碼。

存儲。服務器的存儲需求將取決于預期的應用程序和工作負載:數(shù)據(jù)庫服務器與運行web應用程序的服務器有不同的需求。IT購買者必須檢查服務器技術，以確保它符合組織的存儲要求。大多數(shù)服務器供應商都支持固態(tài)硬盤和傳統(tǒng)硬盤技術形式的閃存存儲。也就是說，購買者應與供應商核實，以確認他們支持的驅(qū)動器類型及其支持的驅(qū)動器技術，可能包括串行連接SCSI、串行高級技術附件和非易失性快速內(nèi)存(NVMe).預期的服務器工作負載將決定哪種技術是必備的。例如，處理大型數(shù)據(jù)庫和非結構化數(shù)據(jù)的組織通常需要本地實例驅(qū)動器，如NVMe PCI Express設備。服務器存儲清單上的其他因素應該包括驅(qū)動器速度和磁盤空間。

連通性。網(wǎng)絡連接和互連(如將服務器連接到存儲的主機總線適配器)也是重要的服務器考慮因素。購買者應該確定他們的連接要求，然后檢查服務器的規(guī)格，以確保滿足這些需求。要評估的變量包括以太網(wǎng)連接器的數(shù)量和速度、USB端口的數(shù)量和類型以及對存儲系統(tǒng)(如存儲區(qū)域網(wǎng)絡)的支持。

其他功能。要調(diào)查的其他屬性包括熱插拔功能以及硬盤驅(qū)動器、電源裝置和風扇等組件的可用冗余級別。服務器管理功能和安全特性也很重要。管理員還應該考慮新服務器將駐留的一般操作環(huán)境。將服務器溫度和濕度保持在推薦范圍內(nèi)有助于實現(xiàn)高可用性。2021年，美國供暖、制冷和空調(diào)工程師協(xié)會(ASHRAE)更新了其推薦的溫度和濕度范圍用于數(shù)據(jù)中心硬件。例如，ASHRAE溫度范圍的上限現(xiàn)在設定在華氏80.6度。該指南有可能幫助公司節(jié)省數(shù)據(jù)中心的能源和電力成本。

管理和維護

管理服務器并保持其正常工作包括一系列活動和工具。

例如，服務器監(jiān)控系統(tǒng)提供關鍵數(shù)據(jù)，管理員可以使用這些數(shù)據(jù)在問題升級為可能導致停機的問題之前檢測到問題。一些基本的服務器監(jiān)控的組件和工具包括跟蹤CPU、內(nèi)存和存儲等資源使用情況的容量管理工具。

專門的能源消耗工具同時，使管理員能夠評估服務器的效率。此類工具包括嵌入不間斷電源中的電表，可報告連接設備的功耗。其他選項包括外部功率表、在線能耗計算器和硬件供應商的配置工具。

盡管適當?shù)木S護有助于延長服務器的壽命，硬件退化是必然的。服務器的物理組件最終會發(fā)生故障，電源、溫度、管理和內(nèi)存都是問題所在。在某種程度上，服務器將需要退役和更換。

在服務器領域的高端，適當?shù)拇笮蜋C退役需要幾個步驟。最初，IT經(jīng)理應該實地清點盤存大型機服務器上運行的應用程序。下一步是將應用程序外包給專門從事大型機的服務提供商，或者將大型機的應用程序移植到x86服務器上。管理員還必須制定一個安全計劃，其中可能包括刪除大型機的數(shù)據(jù)或銷毀硬盤驅(qū)動器。

解決紛爭

報廢硬件在某個時候需要更換，但在此之前，管理員必須服務器故障排除讓它繼續(xù)運轉。重要的第一步是確定問題的范圍——誰是受影響的用戶，他們是否報告了任何一致的錯誤信息？一旦問題被隔離到特定的服務器，管理員就可以咨詢監(jiān)控工具以獲取警報，檢查網(wǎng)絡連接并查看服務器環(huán)境的拓撲結構。

故障排除和監(jiān)控工具的使用可以幫助組織維護系統(tǒng)可用性。但是，組織在開發(fā)方法時還可以采取其他步驟防止服務器故障并從中恢復。這些措施包括保持足夠的服務器通風、溫度控制和遵循日常維護制度。

機器更新失敗也名列前茅常見的服務器硬件問題這可能會導致性能下降。組織應制定定期更新應用程序、固件和操作系統(tǒng)的流程。還應該特別注意服務器的安全性和電源。后者要求安裝不間斷電源，購買和測試現(xiàn)場發(fā)電機。