計算機組成與服務器技術（計算機網絡技術專業(yè)高職高專計算機技能型緊缺人才培養(yǎng)規(guī)劃教材）

第一篇　計算機組成
第1章　計算機系統(tǒng)概論　1
1.1　計算機的發(fā)展及應用　1
1.1.1　計算機發(fā)展史　1
1.1.2　計算機的應用　6
1.2　計算機的基本結構　7
1.2.1　馮·諾依曼計算機結構　8
1.2.2　非馮·諾依曼計算機結構　9
1.3　計算機的層次結構　9
1.4　計算機的分類和性能指標　10
1.4.1　計算機的分類及發(fā)展狀況　10
1.4.2　計算機的性能指標　13
練習題　15
第2章　存儲系統(tǒng)　17
2.1　存儲器概述　17
2.1.1　存儲器的分類　17
2.1.2　存儲器的技術指標　19
2.2　存儲器的層次結構　21
2.3　主存儲器　22
2.3.1　隨機存儲器　22
2.3.2　只讀存儲器　26
2.3.3　存儲器芯片與CPU的連接　28
2.4　高速存儲　30
2.4.1　雙端口存儲器　30
2.4.2　多體存儲　30
2.4.3　Cache存儲　33
練習題　37
第3章　系統(tǒng)總線　39
3.1　總線的概述　39
3.1.1　總線的分類　39
3.1.2　總線的主要技術參數　39
3.1.3　總線標準　40
3.2　總線結構　40
3.2.1　單總線結構　41
3.2.2　雙總線結構　41
3.2.3　三總線結構　42
3.2.4　四總線結構　43
3.3　總線的控制　44
3.3.1　串聯(lián)式控制方式　45
3.3.2　并聯(lián)式控制方式　46
3.3.3　計數定時控制方式　46
3.4　總線的通信　47
3.4.1　總線通信方式　47
3.4.2　總線同步方式　49
練習題　52
第4章　指令系統(tǒng)　53
4.1　指令系統(tǒng)的基本概念　53
4.2　指令格式　53
4.2.1　指令格式　54
4.2.2　操作碼　54
4.2.3　地址碼　56
4.2.4　指令字長　57
4.3　尋址技術　58
4.3.1　指令尋址　58
4.3.2　操作數尋址　59
4.4　指令類型　66
4.4.1　數據傳送類指令　67
4.4.2　運算指令　67
4.4.3　邏輯運算指令　69
4.4.4　移位指令　70
4.4.5　控制轉移指令　71
練習題　73
第5章　中央處理器　74
5.1　CPU的功能和組成　74
5.1.1　CPU的功能　74
5.1.2　CPU的組成　74
5.2　處理器的工作過程　80
5.2.1　指令周期的基本概念　80
5.2.2　典型指令的工作過程　81
5.3　流水結構　83
5.3.1　并行性概念　84
5.3.2　指令流水的原理　85
5.3.3　影響流水線性能的因素　86
5.3.4　流水線的分類　88
5.4　流水線的加速技術　90
5.4.1　超流水線(Super pipe linig)技術　90
5.4.2　超標量(Super scalar)技術　90
5.4.3　超長指令字技術　91
5.5　處理器的指令執(zhí)行方式　92
練習題　95
第6章　輸入輸出系統(tǒng)　96
6.1　輸入輸出系統(tǒng)概述　96
6.1.1　I/O系統(tǒng)與總線結構的關系及發(fā)展　96
6.1.2　輸入輸出系統(tǒng)的組成　97
6.1.3　輸入輸出設備的編址　98
6.1.4　輸入輸出設備的控制　100
6.2　程序中斷方式　103
6.2.1　中斷的基本概念　103
6.2.2　中斷的類型和作用　103
6.2.3　中斷過程　104
6.2.4　中斷的優(yōu)先級與中斷判優(yōu)　105
6.3　DMA方式　107
6.3.1　DMA的基本概念　107
6.3.2　DMA接口的組成　108
6.3.3　DMA的傳送過程　109
6.3.4　DMA的傳送方式　110
6.4　通道方式　112
6.4.1　通道的作用和功能　112
6.4.2　通道的種類　113
6.4.3　通道的工作過程　113
練習題　114
第二篇　服務器技術及應用
第7章　服務器概述　115
7.1　服務器的基本概念　115
7.1.1　服務器與PC的區(qū)別　115
7.1.2　服務器的概念　116
7.2　服務器的分類　119
7.2.1　按照體系架構分類　119
7.2.2　按規(guī)模分類　122
7.2.3　按服務器的外形與結構分類　124
7.2.4　按最新的Internet計算模式分類　125
7.2.5　按服務器的功能分類　126
7.2.6　其他分類方法　127
7.3　服務器的性能指標　128
練習題　130
第8章　服務器的體系結構　131
8.1　高性能計算機的分類法　131
8.1.1　Flynn分類法　131
8.1.2　按照內存共享模式來分類　132
8.2　服務器的體系結構　132
8.2.1　SMP　133
8.2.2　MPP　134
8.2.3　NUMA　134
8.2.4　SMP、MPP與NUMA體系結構的比較　135
8.2.5　總結　137
8.3　服務器系統(tǒng)的層次結構　137
8.3.1　服務器系統(tǒng)層次結構的模型　137
8.3.2　服務器的硬件構成　139
練習題　140
第9章　服務器的子系統(tǒng)　142
9.1　處理子系統(tǒng)--處理器　142
9.1.1　CPU中使用的新技術　142
9.1.2　CISC型服務器CPU　146
9.1.3　RISC型服務器CPU　158
9.2　芯片組　161
9.2.1　芯片組的概念　161
9.2.2　常見的服務器芯片組　163
9.3　內存子系統(tǒng)　167
9.3.1　基本概念　167
9.3.2　內存的類型　170
9.3.3　雙通道內存技術　173
9.3.4　服務器內存技術　174
9.3.5　內存的技術參數　177
9.4　I/O子系統(tǒng)(I/O總線)　178
9.4.1　總線的概念　178
9.4.2　I/O總線　178
9.4.3　服務器中使用的總線技術　183
9.5　存儲子系統(tǒng)和接口　187
9.5.1　USB接口　188
9.5.2　IEEE1394接口　190
9.5.3　SATA硬盤接口技術　193
9.5.4　串行連接SCSI(SAS)技術　194
9.6　網絡子系統(tǒng)　195
9.6.1　吉比特網卡　195
9.6.2　服務器中的網絡高級技術　196
練習題　197
第10章　服務器技術　199
10.1　小型計算機系統(tǒng)接口(SCSI)　199
10.1.1　SCSI的含義和功能　199
10.1.2　SCSI的系統(tǒng)結構　199
10.1.3　SCSI卡　201
10.1.4　單邊(Single-Ended)與差分(Differential)SCSI　203
10.1.5　共享SCSI　203
10.1.6　SCSI設備接口的物理標準　204
10.1.7　SCSI規(guī)范　204
10.1.8　SCSI相對于IDE優(yōu)勢　206
10.1.9　SCSI硬盤術語　206
10.2　RAID技術　208
10.2.1　RAID基本原理　209
10.2.2　RAID級別　211
10.2.3　熱插拔　217
10.2.4　磁盤陣列技術術語　218
10.2.5　RAID的實現(xiàn)　219
10.2.6　內部/外部磁盤陣列　220
10.2.7　RAID級別的選擇　220
10.2.8　RAID卡　221
10.3　雙機容錯簡介　223
10.3.1　服務器中的冗余技術　223
10.3.2　雙機互備援(Dual Active)簡介　224
10.3.3　雙機熱備份(Hot Standby)簡介　224
10.4　光纖通道FC　225
10.4.1　硬件和拓撲結構　225
10.4.2　光纖通道的服務　226
10.4.3　光纖通道的優(yōu)勢　227
10.4.4　應用范圍　227
10.4.5　小結　227
10.5　磁帶機和磁帶庫　227
10.5.1　磁帶機　227
10.5.2　磁帶機術語　229
10.5.3　磁帶存儲應用中的注意事項　235
10.5.4　磁帶庫　236
10.5.5　磁帶庫術語　236
10.5.6　磁帶存儲系統(tǒng)　237
10.6　服務器集群　239
10.6.1　集群的基本概念　239
10.6.2　集群的級別　240
10.6.3　錯誤接管工作　240
10.6.4　集群的可擴展性　241
10.6.5　小結　241
10.7　刀片式服務器　242
10.7.1　刀片服務器的定義與特點　242
10.7.2　刀片服務器結構　243
10.7.3　刀片服務器應用模式　245
10.7.4　市場上的刀片式服務器　247
練習題　247
第11章　最新存儲技術　249
11.1　DAS　249
11.1.1　基本概念　249
11.1.2　DAS 存儲方案　250
11.2　NAS　252
11.2.1　基本概念　252
11.2.2　NAS的結構　253
11.2.3　NAS存儲方案　254
11.2.4　典型結構　254
11.2.5　優(yōu)點與缺點　255
11.2.6　產品簡介　256
11.3　SAN　256
11.3.1　基本概念　256
11.3.2　SAN的基本結構　257
11.3.3　SAN存儲方案　257
11.3.4　SAN的優(yōu)點與缺點　258
11.3.5　應用環(huán)境　259
11.3.6　典型產品簡介　260
11.4　DAS、NAS和SAN存儲方案的比較　260
11.4.1　DAS與NAS存儲方案的比較　261
11.4.2　NAS與SAN存儲方案的比較　262
11.4.3　三種存儲方案的比較和選用　264
11.5　統(tǒng)一網絡存儲FAS　264
11.5.1　融合NAS和SAN存儲的統(tǒng)一網絡存儲FAS　265
11.5.2　NAS與SAN融合的產品　267
11.5.3　SAN與NAS融合的方向　269
11.6　網絡存儲方案介紹　270
11.6.1　光纖存儲備份方案在高校中的應用　270
11.6.2　浪潮NAS與SAN網絡存儲方案　275
11.7　iSCSI　277
練習題　278
第12章　服務器應用　279
12.1　服務器的特性　279
12.1.1　可靠性　279
12.1.2　可用性　280
12.1.3　可擴展性　281
12.1.4　易用性　283
12.1.5　可管理性　284
12.2　服務器的選型　285
12.2.1　影響服務器選型的內部和外部因素　285
12.2.2　區(qū)分五種不同的應用對服務器選型的影響　288
12.2.3　典型服務器應用的選型　293
12.3　服務器基準測試　296
練習題　299
第13章　實訓　300
實訓1——Windows 2000中軟件RAID的實現(xiàn)　300
實訓2——硬件RAID的實現(xiàn)　301
實訓3——雙網卡負載均衡服務器的實現(xiàn)　301
實訓4——用Windows 2000實現(xiàn)雙機熱備　302
實訓5——服務器壓力/負載測試　303
參考文獻　304