服务器硬件 (Server Hardware)¶

服务器是现代数据中心和企业 IT 基础设施的核心。与普通个人电脑 (PC) 相比，服务器在设计上更注重可靠性 (Reliability)、可用性 (Availability) 和 可服务性 (Serviceability) (统称为 RAS 特性)，以确保业务能够 7x24 小时不间断运行。

1. 服务器形态 (Form Factors)¶

根据物理外观和安装方式，服务器主要分为以下几种形态：

1.1 机架式服务器 (Rack Server)¶

最常见的企业级服务器类型，设计用于安装在标准的 19 英寸机柜中。 * 高度单位 (U)：1U = 1.75 英寸 (44.45 毫米)。常见的有 1U、2U、4U 等规格。 * 特点：高密度部署，节省空间，易于集中管理和散热。 * 适用场景：数据中心、云计算、虚拟化集群、高密度计算。

1.2 塔式服务器 (Tower Server)¶

外形类似于普通的台式电脑机箱，但体积通常更大。 * 特点：无需专用机柜，扩展性强（硬盘槽位多），噪音相对较小。 * 适用场景：中小企业、分支机构、办公室环境、入门级文件/打印服务。

1.3 刀片服务器 (Blade Server)¶

一种高密度的服务器架构，多个刀片（服务器模块）插入到一个共享电源、散热和网络的机箱（刀箱）中。 * 特点：极高的计算密度，布线简洁，共享基础设施。 * 适用场景：大型数据中心、高性能计算 (HPC)。

2. 核心组件 (Core Components)¶

2.1 处理器 (CPU)¶

服务器 CPU 专为多任务处理和长时间高负载运行而设计。 * 主流品牌： * Intel Xeon (至强)：市场占有率高，生态成熟 (Silver, Gold, Platinum 系列)。 * AMD EPYC (霄龙)：核心数多，性价比高，PCIe 通道丰富。 * 关键特性：多核心/多线程、支持多路互联 (2路/4路/8路)、更大的缓存 (L3 Cache)。

2.2 内存 (Memory)¶

服务器内存要求极高的数据完整性。 * ECC (Error Correcting Code)：纠错内存，能自动检测并修复内存中的单位元错误，防止系统蓝屏或数据损坏。 * Registered (REG) / RDIMM：带有寄存器的内存，电气负载更低，支持更大容量和更稳定的运行。

2.3 存储系统 (Storage)¶

• 接口类型：
  • SATA：成本低，容量大，适合冷数据存储。
  • SAS (Serial Attached SCSI)：高转速 (10k/15k rpm)，高可靠性，全双工传输。
  • NVMe (PCIe)：极高的读写速度和低延迟，现代高性能服务器的首选。
• RAID (独立磁盘冗余阵列)：
  • RAID 0：高性能，无冗余。
  • RAID 1：镜像，高可靠，空间利用率 50%。
  • RAID 5/6：分布式奇偶校验，兼顾性能、容量和冗余。
  • RAID 10：先镜像后条带化，高性能高可靠，成本高。

2.4 网络接口卡 (NIC)¶

• 速率：从基础的 1GbE (千兆) 到 10GbE, 25GbE, 40GbE, 100GbE 甚至更高。
• 物理接口：RJ45 (电口) 或 SFP+/QSFP (光口)。
• 特性：支持 SR-IOV (单根 I/O 虚拟化)、RDMA (远程直接内存访问) 等高级功能，以降低 CPU 占用并提高吞吐量。

2.5 电源与散热 (Power & Cooling)¶

• 冗余电源 (RPS)：通常配置 1+1 或 N+1 冗余电源模块。当一个电源故障时，另一个无缝接管，确保服务器不掉电。
• 热插拔风扇：支持在不停机的情况下更换故障风扇，通常具备智能调速功能。

3. 带外管理 (Out-of-Band Management)¶

服务器通常配备独立的管理芯片，允许管理员在操作系统崩溃、甚至服务器关机的情况下进行远程监控和管理。 * 功能：远程开关机 (KVM over IP)、硬件健康监控 (温度、电压、风扇)、虚拟介质挂载 (远程重装系统)、日志查看。 * 常见方案： * IPMI (Intelligent Platform Management Interface)：通用标准。 * Dell iDRAC (Integrated Dell Remote Access Controller)。 * HPE iLO (Integrated Lights-Out)。 * Lenovo XClarity。

4. 选型指南 (Selection Guide)¶

根据业务负载选择合适的服务器配置：

业务场景	关键需求	推荐配置方向
数据库 (Database)	高 IOPS，高内存带宽，数据安全	高频 CPU，大容量 ECC 内存，NVMe SSD 组 RAID 10
虚拟化/HCI	多核心，大内存，网络吞吐	多核 CPU (如 AMD EPYC)，海量内存，双口 10/25GbE 网卡
文件存储/备份	大容量，低成本	多盘位机箱 (如 2U 12盘位)，大容量 SATA HDD，RAID 6
Web 前端/应用	并发处理能力	均衡型配置，关注横向扩展能力 (Scale-out)
AI 训练/推理	并行计算能力	GPU 服务器，配置高性能 GPU (如 NVIDIA A100/H100/L40)，高功率电源

5. 维护与生命周期¶

• 定期巡检：检查硬件指示灯、查看 BMC/IPMI 日志。
• 固件更新：定期更新 BIOS、RAID 卡、网卡和 BMC 的固件以修复漏洞和提升稳定性。
• 环境控制：保持机房适宜的温度 (20-25°C) 和湿度 (40-55%)，做好防尘措施。