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伺服器软、硬件优化及评测 (一)

作者:林和安

发表于《中无通讯》2004年第30期

 一个好的网站,除提供的内容吸引访问者以外,访问速度和稳定性亦是非常重要的,这当然与网站规划与设计、软硬件配置有关系。网站规划方面,在《中无通讯》第29期有过专题论述。对电子爱好者或DIY一族来说,或许大家对怎样使服务器更稳定地运行更感兴趣。

高档服务器稳定度达99.99%,平均一年内的当机时间不超过53分钟,而低档服务器的稳定度仅为90%,平均当机时间则高达876小时以上。要想做到百分百不当机是不可能的,但可以深入分析影响服务器稳定的关键所在,采用针对性的方法来有效提高其稳定性,使当机时间尽可能缩短。笔者创办世界网络(www.linkwan.com)和大中华印艺网(www.cgan.com.hk),在香港和内地安装使用多台服务器,对此有深刻体会。

就笔者的经验而言,影响服务器稳定与安全之因素主要有服务器的电源供应、散热系统、服务器主板选择、软件运用等,服务器的稳定性提高也是根据实测结果进行不断改进的过程。在此总结一些服务器电源和散热、主板选用等方面的经验,供大家参考。

一、 电源供应器

各位电子爱好者都知道,电源对于电子系统来说是何等的重要。电源质量的优劣直接影响到系统的稳定和硬件的寿命,并不是简单地将220V交流变换成服务器所需低压直流这么简单。服务器电源必须能应付各种苛刻的工作环境,同时还要求常年不间断地工作。随着CPU的速度提升,硬盘容量和转速等越来越大、越快,功耗就随之升高,对电源的要求就更高了。

服务器与日常用计算机不同,通常支持多个CPU,使用多个SCSI硬盘,RAM容量一般超过2G,其功耗相对大得多就不足为奇了。比如Intel P4 3.2G CPU功耗达82W,SCSI硬盘功耗也在10W以上,加上主板和其它配件的功耗,一般的PC电源仅200W左右的功率是应付不来的。对1U机箱服务器来说,电源功率一般应达到300W,2U应达到350W,以保证供电功率足够。

实践经验告诉我们,电源功率不足或过热,是服务器经常自动重启(Reboot)的一个重要原因。其实也很容易理解,当您的CPU负荷增加、硬盘突然读写大量数据时,因负载变化造成电源电压波动是在所难免的。高品质的电源在设计时充分考虑到这些因素,出问题的可能性就少得多了。

熟悉电子制造的朋友们都知道,名牌大厂的产品设计和制造工艺对产品品质来说比较有保证。笔者使用和实测过Sirtec International Co.,Ltd生产的400W服务器电源,型号为PUA-40060-PB1。该型号内部结构设计良好,用料比较考究,有短路和过载、输入过压等保护功能,安规方面符合国际UL标准,且在摄氏40度环境下,经过4小时满载老化测试合格后才出厂。在环境温度为25度、带75%负载条件下,其MTBF(平均无故障时间)达10万小时以上。

图一:PUA-40060-PB1电源内部结构

二、 散热

服务器硬件一般放在1U、2U机箱内配合机架统一使用,在狭小的空间里有大量的硬件高速运行,且服务器一般要求24小时不间断工作,散发的热量非常大。那么,怎样才能有效降低服务器内部温度呢?

首先,服务器机箱材质就很重要。首选全铝质或者铝合金,次选铁板。颜色应漆成黑色,以利于散热。CPU散热器宜采用全铜及直接整体切割而成的,为达到最佳效果,须配合品质好的散热膏并正确地使用。

其次,风扇的选择也很重要。CPU是服务器的核心,也是“热心”(发热的中心)。Intel P4 CPU温度75℃ 及AMD CPU温度86℃是工作温度极限,高温时CPU会自动将降低工作效率。要降低CPU的温度,首先是增加传导面积,用优质的散热器,并尽量增加表面积;其次就是要降低周围环境温度;还有就是加大其周围空气对流,风扇就派用场了。

散热风扇的选用也是一门学问。高风量(CFM)散热风扇可有效降低服务器内部温度。散热风扇一般分滚珠轴承、油封轴承两种。滚珠轴承较为耐用,虽噪声略高,但服务器一般在机房中工作,通常采用无人看守远程监控,所以噪声略大也可接受。可从风扇上标明的A(电流)和W(功率)来初步判断风量,数字越大一般风量也越大。建议大家选择Delta、Sunon、Nidec、Sanyo、Y.S.Tech等名牌。近期Sanyo推出1.5万转4cm电流0.55A风量20.83CFM及24.71CFM的超强力风扇,是1U服务器散热较佳配搭。

图二:Sanyo两种超强力风扇

电源本身是服务器中一大热源。如Sirtec产的PUA-40060-PB1电源,自带2个风扇,使其工作温度不会太高。笔者试将Nidec风量15.53CFM的风扇换成Sanyo风量20.83CFM的风扇,电源温度明显降低2-3度。

对于服务器机箱散热风扇,选用风量大的风扇,效果更佳。笔者将1U机箱内原8个散热风扇更换成Sanyo 0.55A/20/83CFM风扇后,实测机箱温度由原来的33-35度,降低至26-31度,CPU温度由原来的49-57度降低到45-51度。有兴趣的读者可试一试。

最后,要合理设计风道。在安装好硬件后把机箱内的cable、电线整齐地扎好(如应用蛇皮网配合热缩套管能使机箱内部的布线更加有条理),以保证机箱内气流流通无阻。俗语云:“磨刀不误砍柴工”。要想服务器稳定工作,在这方面花点时间是值得的。

三、 主板

主板犹如人的骨架,承载着CPU、内存等重要组件的运行。如果服务器电源质量可靠,容量充足;机箱内散热良好,但仍偶尔会莫名其妙的当机,问题可能出自主板。有些主板在当机后,因有自我保护功能,必须关掉电源后再开机;更有甚者,必须清除CMOS中的记忆,才可重启。这对服务器的远程维护与管理造成严重障碍,所以选择优质的主板显得格外重要。

INTEL主板是少数通过WHQL微软WINDOWS操作系统硬件质量认证的产品,稳定性和兼容性经受考验。在性能方面,INTEL原厂服务器主板配合自己的处理器,表现优异也就不奇怪了。虽然INTEL有为稳定性而牺牲性能的传统,但服务器首要的还是追求稳定,因此推荐大家采用INTEL主板。

图三:Intel D865GBF主板

笔者的世界网络(www.linkwan.com),网页服务器选用的就是Intel D865GBF,数字库服务器选用Intel S875WP1-E主板。该网站提供速度测试、路由追踪等功能,服务两岸四地,日访问量超过10多万,多种程序和大型数据库运行2年多,未发现稳定性方面的问题。

图四: 香港 Newsbook Limited 1U 服务器柜一览

经过以上的介绍,您是否对服务器的稳定性有了更进一步的认识呢?有兴趣的可电邮至Versalam@netvigator.com,欢迎大家一起交流。笔者在测试服务器电源、风扇和机箱散热过程中,得到香港 Newsbook Limited www.newsbook.net 借出1U机箱及提供技术协助及SANYO厂香港总代理美高贸易有限公司协助供应两种新型强力风扇,在此特别致谢。