【正文】 城域網(wǎng)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器配置方案的設(shè)計城域網(wǎng)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器配置方案的設(shè)計沈陽市電化教育館 宋曉光第一章 概 況 概 述沈陽市教育城域網(wǎng)是連接沈陽市中小學(xué)、大學(xué)及各教育單位的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。整個系統(tǒng)建成后將連接全市2300所院校及教育單位，直接為全市100萬名學(xué)生、10萬名教育工作者提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。系統(tǒng)建成后必將為沈陽市的教育、教學(xué)水平的提高提供基礎(chǔ)保證。但是，隨著人們對教育信息化的認(rèn)識逐步提高，我們已經(jīng)明白：教育城域網(wǎng)不僅僅是城域范圍內(nèi)的光纖鏈路、高檔服務(wù)器、交換機和用戶終端等計算機網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的簡單累積。它更離不開豐富、實用的網(wǎng)絡(luò)教育軟件。技術(shù)發(fā)展到今天，網(wǎng)絡(luò)的所有數(shù)據(jù)與應(yīng)用均被放置在服務(wù)器中，而用戶終端計算機只需通過網(wǎng)絡(luò)來訪問服務(wù)器，即可獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)，從而實現(xiàn)資源、數(shù)據(jù)與應(yīng)用的共享。這種模式，可以大大節(jié)約經(jīng)費，提高效益。在目前世界范圍內(nèi)廣泛采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，有一種叫作“分布式計算”的技術(shù)。這種技術(shù)中必須有一臺中心計算機為其它計算機提供服務(wù)，這個中心計算機就叫作“服務(wù)器”。而其它計算機都來訪問該中心計算機以便獲取其提供的服務(wù)，被稱為“客戶”端計算機。因此這種技術(shù)又叫“客戶/服務(wù)器”（Client/Server，簡稱C/S）技術(shù)。C/S技術(shù)的顯著特征是所有客戶端計算機都必須要安裝網(wǎng)絡(luò)軟件（當(dāng)然服務(wù)器端也需要安裝相應(yīng)的軟件）。隨著Internet的不斷發(fā)展，特別是瀏覽器技術(shù)的出現(xiàn)，C/S技術(shù)在Internet中就發(fā)展成為更為先進和流行的“瀏覽器/服務(wù)器”（Browser/Server，簡稱B/S）技術(shù)。與C/S相比，B/S技術(shù)最大的好處就是客戶端軟件不再需要單獨開發(fā)，而是標(biāo)準(zhǔn)和唯一的，這就是瀏覽器（如IE等）。B/S技術(shù)的出現(xiàn)，不僅使得服務(wù)更穩(wěn)定，而且大大方便了用戶的使用。因此B/S技術(shù)是C/S的一種，也是C/S在Internet中的進一步發(fā)展。如果從應(yīng)用層次上來說，B/S技術(shù)就是通過瀏覽器軟件來獲取服務(wù)器中的資源?？梢哉f，B/S技術(shù)是目前最流行、最成熟、最實用的Internet標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。目前，幾乎所有新建的網(wǎng)絡(luò)都會采用最為流行的Internet技術(shù)，教育城域網(wǎng)當(dāng)然也不例外。因此教育城域網(wǎng)中的軟件應(yīng)用也必定會采用C/S或B/S技術(shù)。然而，對于大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用來說，易用性、易擴展性和易維護性是至關(guān)重要的，而且隨著B/S技術(shù)的發(fā)展，在瀏覽器中已經(jīng)可以實現(xiàn)絕大多數(shù)應(yīng)用，因此絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)軟件都采用了B/S技術(shù)。這樣用戶只要會使用瀏覽器（如IE），就可輕松獲取資源與信息。在B/S技術(shù)中，瀏覽器是可以安裝在所有計算機中的，但是為所有這些瀏覽器提供服務(wù)則必須要由服務(wù)器來提供，這個服務(wù)器就是“中心網(wǎng)站”。由此可見“中心網(wǎng)站”在城域網(wǎng)中的核心地位。由于客戶端軟件（瀏覽器）是標(biāo)準(zhǔn)的和易于獲得的，因此事實上，中心網(wǎng)站能夠提供什么樣的服務(wù)就決定著整個城域網(wǎng)的應(yīng)用。綜上所述，可以說，“中心網(wǎng)站”是整個城域網(wǎng)應(yīng)用的核心，中心網(wǎng)站中提供的服務(wù)就決定著整個城域網(wǎng)的應(yīng)用。教育城域網(wǎng)要在教學(xué)、資源、交流、管理等方面發(fā)展作用，也必須通過中心網(wǎng)站來實現(xiàn)。換句話來說，教育城域網(wǎng)的中心網(wǎng)站應(yīng)承擔(dān)起四個中心的作用：教學(xué)中心、資源中心、交流中心、管理中心，這就是教育城域網(wǎng)應(yīng)用模式的“四中心”模型。實際上，整個教育城域網(wǎng)的應(yīng)用解決方案，也就是教育城域網(wǎng)中心網(wǎng)站的解決方案。對于教育城域網(wǎng)來說，目前通常的做法是設(shè)立一個“數(shù)據(jù)中心”，在數(shù)據(jù)中心中放置一些高檔計算機，由這些計算機承擔(dān)服務(wù)器的作用。在這些服務(wù)器上安裝一些諸如資源庫、題庫與評測軟件、教育管理軟件、郵件服務(wù)軟件、主頁服務(wù)軟件等服務(wù)器端軟件，再由這些服務(wù)器為所有客戶端計算機提供服務(wù)。數(shù)據(jù)中心是多種中心網(wǎng)站功能的集合，是一個集教學(xué)平臺、資源平臺、交流平臺和管理平臺于一體的綜合信息化應(yīng)用環(huán)境。該環(huán)境既可方便教委內(nèi)部的信息交流與發(fā)布，同時也可方便學(xué)校與教委，學(xué)校與學(xué)校間的相互交流與溝通。 數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)分析數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)建設(shè)的主要目標(biāo)：為沈陽市的大中小學(xué)生及教育工作者提供互聯(lián)網(wǎng)WEB瀏覽功能；為沈陽市的大中小學(xué)生及教育工作者提供教育信息查詢功能；為接入教育城域網(wǎng)內(nèi)的學(xué)校提供信息上傳及網(wǎng)站信息發(fā)布功能；為沈陽市的各院校提供域名解析功能；為教育系統(tǒng)內(nèi)部提供辦公自動化平臺；為沈陽市的中小學(xué)生提供電子郵件服務(wù)；為相應(yīng)的院校提供Internet接入服務(wù)等。 數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)功能分析整個城域網(wǎng)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)包括以下幾個應(yīng)用子系統(tǒng)：信息發(fā)布子系統(tǒng)：為沈陽市教育網(wǎng)用戶及社會用戶提供Web信息服務(wù)。沈陽教育網(wǎng)擁有三個網(wǎng)站：沈陽市教育網(wǎng)、小太陽網(wǎng)上行動、沈陽教育網(wǎng)管理平臺；數(shù)據(jù)庫查詢子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)維護三個網(wǎng)站以及其它應(yīng)用的后臺數(shù)據(jù)庫。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的插入、讀取、檢索、查詢等操作。信息傳遞子系統(tǒng)：為沈陽市教育網(wǎng)用戶及社會用戶提供EMail服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)子系統(tǒng)：為沈陽市教育網(wǎng)用戶提供視音頻點播、FTP文件上傳與下載、虛擬主機、服務(wù)器托管、服務(wù)器租用等服務(wù)。數(shù)據(jù)資源子系統(tǒng)：主要提供各種教育教學(xué)資源； 教育系統(tǒng)辦公網(wǎng)子系統(tǒng)：實現(xiàn)沈陽市教育系統(tǒng)的辦公自動化。網(wǎng)絡(luò)接入：為沈陽市教育網(wǎng)用戶接入國際互聯(lián)網(wǎng)，提供高效、安全的手段。安全防護：主要包括防病毒、防入侵以及防止網(wǎng)上不良信息流入教育網(wǎng)等。 系統(tǒng)設(shè)計原則我們在設(shè)計建設(shè)數(shù)據(jù)中心時特別注重以下幾點： 總體規(guī)劃分步實施：因為教育系統(tǒng)的資金情況或其他原因、數(shù)據(jù)中心的建設(shè)不可能一步到位，因此數(shù)據(jù)中心的建設(shè)應(yīng)分步實施。但是分步實施一定要在總體規(guī)劃的前提下進行，如果缺乏了總體規(guī)劃，系統(tǒng)將會陷入相互不兼容和投資的極大浪費。在這里我們還特別注意系統(tǒng)實施的順序：首先調(diào)查用戶需求，確定應(yīng)用系統(tǒng)；然后再確定系統(tǒng)軟件；最后根據(jù)上面兩者的需要選擇適合硬件，而不是先買來一堆設(shè)備后再想怎么用。把技術(shù)的先進性，未來的可擴展性和經(jīng)濟的可行性結(jié)合起來。當(dāng)前計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展很快，設(shè)備更新淘汰很快。我們采用當(dāng)前成熟先進的技術(shù)和設(shè)備，而且這些設(shè)備要有良好的擴展性和兼容性。符合標(biāo)準(zhǔn)：只有符合國際或國家標(biāo)準(zhǔn)，才能確保將來的發(fā)展。 從總體上分析，教育城域網(wǎng)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)具有先進的水平，體現(xiàn)現(xiàn)代教育思想，數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃應(yīng)與教育系統(tǒng)的長遠發(fā)展統(tǒng)一起來，把服務(wù)教學(xué)作為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的著眼點和落腳點。根據(jù)財力、物力和規(guī)模等實際情況，本著實用、先進、升級簡單、擴充性好、開放性好的原則，實行統(tǒng)籌規(guī)劃、分步建設(shè)、逐步到位的措施，最終建成一個技術(shù)先進、經(jīng)濟實用的城域網(wǎng)。 設(shè)備選型原則實用性：整個數(shù)據(jù)中心的功能應(yīng)完全立足于沈陽市教育系統(tǒng)管理和教學(xué)的需求，保證系統(tǒng)信息處理和傳遞的安全、可靠、及時、準(zhǔn)確。可靠性：在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)計方案、設(shè)備選擇、技術(shù)服務(wù)等方面綜合考慮，保證系統(tǒng)能夠無故障運行。同時系統(tǒng)必須具有出錯處理、容錯能力、冗余備份功能。安全性：系統(tǒng)必須具有高度的安全性和保密性，通過設(shè)置分級保護、控制數(shù)據(jù)存取的權(quán)限，防止對系統(tǒng)的非法侵入?？晒芾硇裕菏褂糜行У木W(wǎng)絡(luò)管理和系統(tǒng)監(jiān)控、調(diào)試、診斷技術(shù)，保證系統(tǒng)維護管理簡明、方便、有效。開放性：整個系統(tǒng)應(yīng)具有開放性，符合相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)。提供開放的網(wǎng)絡(luò)接口和數(shù)據(jù)接口，使不同的產(chǎn)品能夠協(xié)同運行，方便數(shù)據(jù)交換、信息共享。擴充性：系統(tǒng)應(yīng)易于升級和功能擴充。在系統(tǒng)存儲能力、通信能力、處理能力等方面具有可擴充性，可以方便地進行產(chǎn)品的升級換代，不僅能夠保護我們的投資，而且系統(tǒng)將具有較高的綜合性能價格比。先進性：采用先進的技術(shù)、方法、設(shè)備，使系統(tǒng)既成熟可靠又能反映當(dāng)今應(yīng)用水平，并具發(fā)展?jié)摿Α＝?jīng)濟性：在充分滿足系統(tǒng)應(yīng)用功能需求和系統(tǒng)性能、并保證系統(tǒng)安全可靠性的前提下，選用物美價廉、經(jīng)濟實用的技術(shù)和產(chǎn)品。第二章 服務(wù)器主流技術(shù)簡述、CPU采用的技術(shù)CPU：中央處理單元。計算機的控制和計算單元。167。 主頻――也就是CPU的時鐘頻率，即CPU的工作頻率。通常主頻越高，CPU的速度也就越快，性能越好。不過各種CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不盡相同，并不能完全用主頻來概括CPU的性能，切忌主頻不是標(biāo)稱CPU性能的唯一指標(biāo)。至于外頻就是系統(tǒng)總線的工作頻率；而倍頻則是指CPU外頻與主頻相差的倍數(shù)。用公式表示就是：主頻=外頻倍頻。167。 Cache――所謂Cache，即高速緩沖存儲器，是位于CPU和主存儲器DRAM(Dynamic RAM)之間的容量較小但速度很高的存儲器，通常由SRAM組成。一般來說，CPU的Cache越大越好，Cache的速度越快，CPU的性能越好。167。 L1 Cache――也就是我們經(jīng)常說的一級高速緩存，速度和CPU同頻。在CPU里面內(nèi)置了高速緩存可以提高CPU的運行效率。在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大。167。 L2/L3 Cache―― CPU的二級/三級高速緩存，速度和CPU同頻或是CPU的一半。存有使用頻繁的指令和數(shù)據(jù)，以備處理器訪問。Cache的功能是減少CPU對存儲的等待時間以及可以緩解總線擁擠。167。 一般來講，Cache越大，CPU的處理能力越強。服務(wù)器使用的 XEON處理器具有1M/2M的L2 Cache，而IA64架構(gòu)的服務(wù)器更是使用了2M/4M的L3 Cache，從而大大提高了在CPU內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理命中率，有效增強了服務(wù)器的處理能力。167。 流水線技術(shù)――流水線技術(shù)是Intel首次在486芯片中開始使用的。流水線的工作方式就象工業(yè)生產(chǎn)上的裝配流水線。在CPU中由5~6個不同功能的電路單元組成一條指令處理流水線，然后將一條X86指令分成5~6步后再由這些電路單元分別執(zhí)行，這樣就能實現(xiàn)在一個CPU時鐘周期完成一條指令，因此提高了CPU的運算速度。超流水線是指某類型CPU內(nèi)部的流水線超過通常的5~6步以上，將流水線設(shè)計的步(級)數(shù)越多，其完成一條指令的速度越快，因此才能適應(yīng)工作主頻更高的CPU。167。 超標(biāo)量――是指在一個時鐘周期內(nèi)CPU