物理服务器有什么用，物理服务器需要购买哪些硬件

***：此内容主要围绕物理服务器展开两个方面的探讨。一方面是关于物理服务器的用途，这涉及到它在众多领域承担的功能，例如数据存储、运算处理等。另一方面聚焦于构建物理服务器时需要购买的硬件，可能包括处理器、内存、硬盘等关键部件，这些硬件的选择对于物理服务器的性能有着重要影响。

《物理服务器硬件选购全攻略：构建高效物理服务器的硬件考量》

一、物理服务器的用途

（一）企业数据中心核心设施

1、数据存储与管理

- 对于企业来说，物理服务器是存储海量业务数据的关键设备，一家大型金融机构需要存储客户的账户信息、交易记录等重要数据，这些数据的安全性、完整性和可访问性至关重要，物理服务器通过配备大容量的硬盘（如磁盘阵列），可以提供足够的存储空间，并且能够进行数据的冗余备份，防止数据丢失。

- 企业的数据库系统，无论是关系型数据库（如Oracle、MySQL）还是非关系型数据库（如MongoDB），都依赖物理服务器运行，数据库服务器需要处理大量的并发读写操作，物理服务器的高性能处理器和大容量内存能够确保数据库的高效运行，从而支持企业的各种业务应用，如客户关系管理（CRM）系统、企业资源计划（ERP）系统等。

2、应用程序运行平台

- 许多企业级应用程序，如企业内部的办公自动化系统、邮件服务器等，需要在物理服务器上运行，物理服务器为这些应用程序提供了一个稳定、可靠的运行环境，以邮件服务器为例，它需要处理大量的邮件收发、存储和管理任务，物理服务器的网络接口卡（NIC）可以提供高速的网络连接，确保邮件能够及时、准确地传输，同时服务器的处理器和内存能够处理众多用户的邮件操作请求。

（二）云计算基础架构的基石

1、构建云服务节点

- 在云计算环境中，物理服务器是构建云数据中心的基本单元，云服务提供商通过在物理服务器上部署虚拟化软件（如VMware、KVM等），将一台物理服务器划分为多个虚拟服务器，从而为多个用户提供云服务，物理服务器的硬件性能直接决定了虚拟服务器的性能上限，一台拥有强大处理器和大容量内存的物理服务器可以创建更多性能较好的虚拟服务器，以满足不同用户的计算需求。

- 物理服务器还为云存储服务提供支持，云存储服务需要物理服务器的磁盘存储资源来存储用户上传的文件，物理服务器的网络连接能力也影响着云存储服务的上传和下载速度。

2、支持容器化部署

- 随着容器技术（如Docker、Kubernetes）的发展，物理服务器也是容器运行的重要载体，容器化的应用程序需要物理服务器提供计算资源、内存资源和网络资源，物理服务器的硬件配置需要满足容器集群的需求，在一个大规模的容器化微服务架构中，物理服务器需要有足够的CPU核心来运行多个容器实例，并且要有高速的网络设备来实现容器之间的快速通信。

二、物理服务器硬件选购

（一）处理器（CPU）

1、核心数与线程数

- 在选择物理服务器的处理器时，核心数和线程数是重要的考量因素，对于需要处理大量并发任务的服务器，如Web服务器或数据库服务器，多核心多线程的处理器能够显著提高性能，英特尔至强系列处理器，像至强Platinum 8380，拥有多达40个核心和80个线程，这样的处理器可以同时处理多个请求，减少任务排队等待的时间。

- 核心数和线程数的选择要根据服务器的具体用途而定，如果是一个小型企业的文件服务器，主要用于内部员工的文件共享，可能不需要太多的核心数，4 - 8个核心的处理器可能就足够了，但对于大型企业的数据中心，处理复杂的数据分析和大规模的交易处理时，可能需要32个核心甚至更多核心的处理器。

2、时钟频率

- 时钟频率决定了处理器的运算速度，较高的时钟频率意味着处理器能够更快地执行指令，在现代服务器处理器中，单纯追求高时钟频率并不总是最优的选择，AMD的霄龙（EPYC）系列处理器，虽然时钟频率可能不是最高的，但通过优化的架构和多核心设计，在处理数据中心的工作负载时能够提供出色的性能，在一些对实时性要求较高的应用场景，如高频交易系统中，较高的时钟频率可能会更有优势，但同时也要考虑处理器的其他性能指标。

（二）内存（RAM）

1、容量

- 内存容量对于服务器的性能影响巨大，对于数据库服务器来说，大容量的内存可以缓存更多的数据，减少磁盘I/O操作，一个处理大型企业级数据库的服务器，可能需要数百GB甚至数TB的内存，如果内存不足，服务器将频繁地从磁盘读取数据，这会导致性能大幅下降。

- 对于Web服务器，内存的大小也会影响服务器能够同时处理的连接数，如果内存过小，当并发连接数增加时，服务器可能会因为内存耗尽而无法正常工作，一个中等规模的Web服务器可能需要16 - 64GB的内存，而大型的电子商务网站的Web服务器可能需要128GB以上的内存。

2、内存类型

- 目前服务器常用的内存类型有DDR4和DDR5，DDR5内存相比DDR4具有更高的频率和带宽，能够提供更快的数据传输速度，虽然DDR5内存的价格相对较高，但对于对内存性能要求极高的服务器，如高性能计算服务器，DDR5内存是更好的选择，而对于一些预算有限且对内存性能要求不是特别高的服务器，DDR4内存仍然可以满足需求。

（三）存储设备

1、硬盘类型

- 机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）是服务器常用的两种硬盘类型，机械硬盘具有大容量和低成本的优势，适合用于存储大量的数据，如企业的数据备份，一个企业的数据仓库可能使用多块大容量的机械硬盘组成磁盘阵列来存储历史数据，机械硬盘的读写速度相对较慢。

- 固态硬盘则具有极高的读写速度，能够显著提高服务器的性能，对于需要频繁读写小文件的服务器，如Web服务器的文件系统或数据库服务器的日志文件存储，固态硬盘是理想的选择，不过，固态硬盘的成本较高，容量相对较小，在实际应用中，很多服务器采用混合存储的方式，即使用固态硬盘作为系统盘和热数据存储盘，使用机械硬盘作为冷数据存储盘。

2、磁盘阵列（RAID）

- 磁盘阵列可以提高数据的安全性和读写性能，RAID 0可以提高磁盘的读写速度，但没有数据冗余功能；RAID 1通过镜像数据提供了数据冗余，但磁盘利用率只有50%；RAID 5在提供数据冗余的同时，具有较好的读写性能，磁盘利用率较高，对于企业服务器来说，根据不同的需求选择合适的RAID级别非常重要，对于企业的关键业务服务器，如财务系统服务器，可能会选择RAID 1或RAID 5来确保数据的安全性和可用性。

（四）网络接口卡（NIC）

1、网络速度

- 网络接口卡的网络速度是一个关键指标，目前，服务器常用的网络接口卡有1Gbps、10Gbps甚至100Gbps的速度，对于一般的企业内部网络服务器，1Gbps的网络接口卡可能就足够了，但对于大型数据中心的服务器，需要处理大量的网络流量，如云计算数据中心的服务器或视频流媒体服务器，10Gbps或100Gbps的网络接口卡是必要的，高速的网络接口卡可以确保服务器能够快速地接收和发送数据，减少网络延迟。

2、网络功能

- 一些高级的网络接口卡具有额外的功能，如虚拟局域网（VLAN）支持、网络流量控制等，VLAN支持可以让服务器在逻辑上划分不同的网络，提高网络的安全性和管理效率，网络流量控制功能可以对服务器的网络流量进行优先级划分，确保关键业务的网络流量优先处理，在选择网络接口卡时，要根据服务器的网络需求和网络环境来考虑这些功能是否必要。

（五）电源供应单元（PSU）

1、功率

- 电源供应单元的功率要根据服务器的硬件配置来选择，如果服务器配备了大量的硬件设备，如多个处理器、大容量的内存和多块硬盘，就需要较高功率的电源，一台高端的企业级服务器可能需要1000 - 2000瓦的电源，如果电源功率不足，可能会导致服务器无法正常启动或在运行过程中出现不稳定的情况。

2、冗余性

- 为了确保服务器的可靠性，电源供应单元的冗余性也很重要，冗余电源可以在一个电源出现故障时，另一个电源继续为服务器供电，避免服务器突然断电，对于企业的关键业务服务器，如服务器集群中的主节点服务器，通常会采用冗余电源配置。

（六）服务器机箱

1、尺寸与扩展性

- 服务器机箱的尺寸要根据服务器的硬件布局和未来的扩展性需求来选择，常见的服务器机箱有1U、2U、4U等规格，1U机箱体积小，适合部署在空间有限的机房中，但扩展性相对较差；4U机箱体积较大，内部空间充足，可以安装更多的硬件设备，具有较好的扩展性，如果企业预计未来会对服务器进行硬件升级，如增加硬盘或内存，那么选择一个具有较好扩展性的机箱是很有必要的。

2、散热设计

- 服务器在运行过程中会产生大量的热量，良好的机箱散热设计可以确保服务器硬件的稳定运行，机箱应该配备足够的散热风扇，并且通风道设计要合理，一些高端的服务器机箱还采用了液冷技术，能够更有效地散热，在选择服务器机箱时，要考虑服务器的硬件功耗和机房的环境温度等因素，以确保机箱的散热能力能够满足服务器的需求。

在购买物理服务器硬件时，需要根据服务器的用途、性能要求、预算以及未来的扩展性等多方面因素进行综合考量，从而选择最适合的硬件设备，构建出高效、可靠的物理服务器。