做IT必知的服务器技术！！！

大家好，我是瑞哥，今天给大家带来的是服务器技术的分享。

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1. 服务器概论

首先想一下以下问题：

• 什么是服务器？
• 服务器和PC机的区别？
• 服务器有哪些种类？
• 服务器的用户在哪里？

1.1 服务器定义

• 广义上：服务器是指网络中能对其它机器提供某些服务的计算机系统（如果一个PC对外提供ftp服务，也可以叫服务器）。
• 狭义上：服务器是专指某些高性能计算机，能通过网络，对外提供服务。相对于普通PC来说，服务器主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面。
• 服务器的构成与PC基本相似，由CPU、芯片组、硬盘、内存、系统总线、IO设备等组成。

1.2 服务器的系统结构

与PC一样均采用冯.诺依曼体系结构：由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本组成部分组成计算机系统，下图为计算机的基本组成框图。

通常将运算器和控制器制作在一 块大规模集成电路芯片上，称为中央处理器（CPU）。

中央处理器和主存储器合在一起又称为主机，而把输入和输出设备称为外部设备。

1.3 服务器和PC机区别

• 计算能力高
• I/O吞吐大
• 管理能力强
• 稳定可靠，安全性强
• 扩展能力强

1.4 服务器的设计思想--RASUM

R:Reliability 可靠性

• 评价指标：MTBF （Mean Time Between Failure）
• 严格的研发测试管控
• 可靠性技术：冗余技术，RAID技术，内存纠错技术，管理软件

A:Availability 可用性

– 可用性＝（系统正常使用时间/使用时间）×100％

– UPS供电系统

– 磁盘阵列技术，外置阵列技术

– 热插拔技术，双机高可用技术

– 系统和应用容错技术

– 服务器管理软件，服务的便捷性和高效性

S:Scalability 可扩展性

– 保护历史投资，保证业务的扩展性

– 硬件可裁剪，架构开放，系统开放

U:Usability 易用性

– 硬件、软件易于维护和修复，系统易于操作

M:Manageability 可管理性

– 服务器管理：资源充分利用、资源共享、数据安全、问题预警、保护投资、降低成本等

– 集成BMC/eBMC管理芯片、专业的管理控制卡、光通路诊断等

– 管理软件的功能、远程的管理功能、远程开关机功能等

1.5 服务器的分类

按照指令集

复杂指令集----- CISC(Complex Instruction Set Computer）

• X86系统
• IA-32、 EM64T、AMD64

精简指令集---- RISC（Reduced Instruction Set Computing ）

• Power 、SPARC处理器（IBM 、oracle小型机）
• 专用平台、专用系统
• 大型应用后台密集集中处理

显式并行指令集----EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computers）

• IA-64 安腾 处理器（Hp superdome、 浪潮 K1 高端容错计算机）
• 大型应用后台密集集中处理
• 专用平台、专用系统

X86架构

X86架构处理器

x86服务器又称CISC（复杂指令集）架构服务器，IA（IntelArchitecture）架构服务器，即通常所讲的PC服务器，它是基于PC机体系结构，使用Intel或其它兼容x86指令集处理器芯片的服务器，如IBM的System x系列服务器、HP的Proliant 系列服务器等。价格便宜、兼容性好、稳定性较RISC及IA64服务器稍差、主要用在中小企业和非关键业务中，但随着X86架构的不断进步，正在逐步缩减其在稳定性及可靠性方面与RISC及IA64架构的差距。

RISC架构

RISC架构处理器

– RISC的英文全称为“Reduced Instruction Set Computing”，中文即“精简指令集”，它的指令系统相对简单，它只要求硬件执行很有限且最常用的那部分指令，大部分复杂的操作则使用成熟的编译技术，由简单指令合成。

– 目前在中高档服务器中广泛采用这一指令系统的CPU，包括HP的Alpha、PA-RISC、IBM的Power PC、MIPS的MIPS和SUN的Sparc。

– 基于RSIC架构的服务器往往采用基于Unix开发的OS，如IBM Power PC搭配AIX系统，PA-RISC 搭配HP-UX系统，Sparc搭配Solaris系统。在中国通常把这些RISC架构搭配UNIX系统的服务器称作小型机。小型机的突出特点就是拥有强大的RAS特性。

IA64架构

IA64架构处理器

– IA64处理器I-tanium（安腾）是Intel自推出32位微处理器以来，在高性能计算机领域的又一座里程碑。基于IA64处理器架构的服务器具有64位运算能力、64位寻址空间和64位数据通路，突破了传统IA32架构的许多限制，在数据的处理能力，系统的稳定性、安全性、可用性、可管理性等方面获得了突破性的提高。

– x64和ia64处理器都能够运行64位操作系统和应用程序，但是区别在于：x64架构基于x86，是为了让x86架构CPU兼容64位计算而产生的技术。x64架构的设计是采用直接简单的方法将目前的x86指令集扩展。这个方法与当初的由16位扩展至32位的情形很相似。优点在于用户可以自行选择x86平台或x64平台，兼容性高。ia64则是原生的纯64位计算处理器，并且与x86指令不兼容。

按照外形分类

塔式（Tower）

立式放置的服务器机型；外形以及结构都跟立式PC差不多，但服务器机箱比PC机箱体积更大，Tower机型在外观尺寸上要求没有Rack严格，可预留更多扩展空间

机架式 （Rack）

外观尺寸及装配尺寸符合标准尺寸，可以放在标准高度的机架中。高度用“U”来计量，“U”为通用工业机架高度标准；1U＝1.75英寸=44.445mm

刀片式服务器（Blade）

一种高可用高密度（ HAHD ）的低成本服务器平台，是专为特殊应用行业和高密度计算机环境设计，其每一块“刀片”实际上就是一块系统母板，类似于一个个独立的服务器。刀片式服务器目前最适合群集计算和IxP提供互联网服务。

按照处理器的数量

• 单路服务器（UP－Unit Processor）
• 双路服务器（DP—Dual Processor）
• 多路服务器（MP－Multi Processor） – 4路 （Prague ,Chicago ） – 8路 （TS850，TS860） – 32路 （K1） – 64路，128路

按照功能分

• 域控制服务器（Domain Server）
• 文件服务器（File Server）
• 打印服务器（Print Server）
• 数据库服务器（Database Server）
• 邮件服务器（E-mail Server）
• Web服务器（Web Server）
• 多媒体服务器（Multimedia Server）
• 通讯服务器（Communication Server）
• 终端服务器（Terminal Server）
• 基础架构服务器（Infrastructure Server）
• 虚拟化服务器（Virtualization Server

1.6 服务器的用户

Inspur服务器产品家族

塔式服务器

• 中小企业信息化建设中入门级服务器的首选
• 适合像电子政务、电子邮件、文件、打印、OA、ERP、CRM、多媒体教学、中小型数据库、中小型工作站、大型网络的子网系统等
• 适用于政府电子政务，办公自动化、中小企业应用的服务器、文件，网络管理服务器、校园网应用服务器、低端视频监控服务器、低端工作站

机架式服务器

• 机架式服务器优化了结构类型，尽可能减少服务器对空间的占用；
• 适合政府，教育，电信增值，中小企业等行业，可以担当Web、邮件、网关、代理、防火墙、域名解析等各类前端接入应用，也可适用于数据库、视频点播等后端应用，也适用于IDC/ISP /ICP/ASP等网络、信息运营商的业务应用；
• 对性能有很高要求的大型政府、企业的数据库及核心业务软件；
• 对内存和磁盘扩展、网络I/O能力有很高要求的各种网络服务器。

刀片服务器

• 刀片服务器是一种被称为“高可用高密度”的低成本服务器平台，是专门为特殊行业和高密度计算机环境设计的；
• 一个单一的刀片服务器可以直接插入到刀片服务器机柜中，组成一个大的刀片服务器系统；
• 在集群模式下，所有的“刀片”可以连接起来提供高速的网络环境，可以共享资源，为相同的用户群服务。2. 服务器关键部件及技术2.1 服务器主要硬件组成

• 主板
• 处理器
• 芯片组
• 内存
• 硬盘 - I/O - RAID卡 - 网卡 - HBA卡
• 机箱（含散热） - 电源 - 风扇 - 背板

2.2 服务器系统图示

2.3 服务器关键部件--CPU

CPU是Central Processing Unit（中央处理器）的缩写，它是计算机中最重要的一个部分，由运算器、控制器和寄存器组成。

2.4 CPU的逻辑框图 --E7 V2

2.5 CPU工作原理

CPU的基本工作是执行存储的指令序列，即程序。程序的执行过程实际上是不断地取出指令、分析指令、执行指令的过程。

参考：https://software.intel.com/zh-cn/articles/book-Processor-Architecture_CPU_work_process

2.6 CPU处理数据的来源

CPU的工作就是进行数据处理，数据从哪里来？

1. 首先会从高速缓存里寻找，如果找到就会执行
2. 如果找不到就会到内存里寻找
3. 如果再找不到就到硬盘上寻找

缓存大小是CPU的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。

2.7 Intel CPU命名规则

2.8 SMP技术

Symmetric Multi-Processing 对称多处理

– 在一个计算机上汇集了一组处理器

– CPU之间共享内存子系统以及总线结构。

要求：

– 1、cpu内部必须有APIC（Advanced Programmable InterruptController高级可编程中断控制器）

– 2、必须相同的产品型号

– 3、必须完全相同的运算频率

– 4、尽可能保持相同的产品批次

2.9 CATCH技术简介

• 设置在CPU内部的存储区域，通常将系统最常用的指令放在CACHE中，减少重复调用指令的时间
• 一般CPU内部CACHE空间较少，根据使用频度可以设置多级，包括一级缓存（L1 Cache）、二级缓存（L2Cache ），二级缓存比一级缓存的速度低5倍，在IntelXEON MP CPU还有三级缓存（L3 Cache）
• 一般Cache用高速的静态存储器（SRAM）实现

2.10 超线程技术

• 超线程（Hyper-Threading）是英特尔所研发的一种技术，于2002年发布。
• 超线程技术是在一颗CPU同时执行多个程序而共同分享处理器核心的执行资源，包括执行引擎、缓存、系统总线接口以及固件。
• 虽然采用超线程技术能同时执行两个线程，但它并不象两个真正的CPU那样，每个CPU都具有独立的资源。当两个线程都同时需要某一个资源时，其中一个要暂时停止，并让出资源，直到这些资源闲置后才能继续。因此超线程的性能并不等于两颗CPU的性能。

2.11 服务器关键部件

芯片组

• 芯片组是由一组或多组芯片组成，它的主要作用是在处理器、内存及I/O设备间提供接口
• 如果说中央处理器（CPU）是整个服务器系统的大脑，那么芯片组将是整个身体的神经。
• 主板芯片组几乎决定着主板的全部功能：CPU的类型、主板的系统总线频率，内存类型、容量和性能，显卡插槽，扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量（如USB2.0，串口，并口，VGA输出接口）等。
• 演变： – Northbridge，Southbridge – ICH(Input/Output Controller Hub)，IOH – PCH(platform controller Hub)

内存

• 内存是主板上的主存储部件，是CPU直接与之沟通，并对其存储数据的主要部件，存放当前正在使用的（即执行中）的数据和程序

• 内存在计算机中的作用很大，电脑中所有运行的程序都需要经过内存来执行，如果执行的程序很大或很多，就会导致内存消耗殆尽。

内存技术

服务器内存与PC内存的区别：

– 性能更高

– 兼容性更好

– 可靠性更高

内存的分类

按Memory工作原理分：

1. UDIMM ：Unbuffered DIMM
2. RDIMM ：Registered DIMM
3. LRDIMM： Load Reduced DIMM
4. FBDIMM ： Fully Buffered DIMM

按DRAM工作原理分：

1. SDRAM
2. DDR1 DRAM
3. DDR2
4. DDR3
5. DDR4

BIOS和CMOS

BIOS是软件，CMOS是硬件，简单说CMOS是BIOS的载体 ， CMOS RAM是系统参数存放的地方，而BIOS中系统设置程序是完成参数设置的手段。因此，准确的说法应是通过BIOS设置程序对CMOS参数进行设置。而我们平常所说的CMOS设置和BIOS设置是其简化说法，也就在一定程度上造成了两个概念的混淆。

硬盘

硬盘（英文名：Hard Disc Drive 简称HDD ）是服务器主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。（传统定义，SSD硬盘的出现，正在被颠覆这一定义）

• 当前的硬盘架构多采用温彻斯特（Winchester）架构
• 由头盘组件（HDA，Head Disk Assembly）与印刷电路板组件（PCBA，Print Circuit Board Assembly）组成
• 温氏硬盘是一种可移动头固定盘片的磁盘存储器，磁头定位的驱动方式主要有步进电机驱动（已淘汰）和音圈电机驱动两种
• 其盘片及磁头均密封在金属盒中，构成一体，不可拆卸，金属盒内是高纯度气体，不是真空

硬盘接口--IDE

• IDE的英文全称为：Integrated Drive Electronics，目前已不多见。
• IDE接口使用一根40芯或80芯的扁平电缆连接硬盘与主板，每条线最多连接2个IDE设备（硬盘或者光储）。
• 所有的IDE硬盘接口都使用相同的40针连接器

硬盘接口--SATA

• SATA是Serial ATA的缩写，即串行ATA。
• 由于采用串行方式传输数据而得名。SATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。

• SATA3目前 6Gbit/s高速传输速率。

硬盘接口--SAS

• SAS是Serial Attached SCSI的缩写，SAS的接口技术可以向下兼容SATA。二者的兼容性主要体现在物理层和协议层的兼容。在物理层，SAS接口和SATA接口完全兼容，SATA硬盘可以直接使用在SAS的环境中。
• 在协议层，SAS由3种类型协议组成。其中串行SCSI协议(SSP)用于传输SCSI命令；SCSI管理协议(SMP)用于对连接设备的维护和管理；SATA通道协议(STP)用于SAS和SATA之间数据的传输。因此在这3种协议的配合下，SAS可以和SATA以及部分SCSI设备无缝结合。

• SAS 2.0目前 6Gbit/s高速传输速率.

硬盘分类—固态硬盘

固态硬盘较HDD的优势：

– 最高100MB的读写带宽

– 近5倍的功耗降低

– 近1000倍的擦写速率

– 无噪音

– 抗震防摔

应用：

– 取代系统硬盘，提升启动速度

– 用于部署搜索引擎、数据库索引文件、网络Cache、VOD、消息、邮件等应用

– 用于取代内存

SSD硬盘的形态

硬盘技术—硬盘的关键参数

评价机械硬盘的关键技术参数

– 容量

– 尺寸

– 主轴转速

– 平均寻道时间

– 数据传输率

– MTBF （Mean Time BetweenFailure，平均无故障时间）

– S.M.A.R.T（ Self Monitoring Analyzed Report Technology自监测、分析与报告技术）支持

• 介质类型：SLC，MLC，TLC
• 容量
• IOPS：Input/Output Operations Per Second，即每秒进行读写（I/O）操作的次数
• MTBF：Mean Time Between Failure，平均故障间隔时间，是衡量SSD可靠性的重要指标
• 功耗：
• 读写速率：MB/s

硬盘技术—RAID技术

• RAID, Redundant Array of Independent Disks独立硬盘冗余阵列
• 把多个相对便宜的硬盘组合起来，成为一个硬盘阵列组，使性能达到甚至超过一个价格昂贵、容量巨大的硬盘。
• RAID-0，RAID-1，RAID-1E，RAID-5，RAID-6，RAID-7，RAID-10，RAID-50，RAID-60
• 实现模式： – 软RAID （主要由电脑主板CPU处理数组存储作业，缺点为耗损较多CPU资源运算RAID，优点则是价格偏低。） – 硬RAID （RAID卡上内置处理器，不需要服务器的CPU运算。优点是读写性能最快，不占用服务器资源，可用于任何操作系统，确定是价格昂贵）

服务器主板IO接口

PCI Express （简称 PCI-E ）采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起 PCI 以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率相对于传统 PCI 总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI-E 的全双工连接能提供更高的传输速率和质量。

x1

x4

x8

x16

• HBA： Host Bus Adapter，主机总线适配器；是一个在服务器和存储装置间提供输入/输出(I/O)处理和物理连接的电路板和/或集成电路适配器。按照这个定义，像显卡就是连接视频总线和内存，网卡就是连接网络总线和内存，SCSI-FC卡就是连接SCSI或者FC总线和内存的，它们都应该算是HBA。
• HCA：Host Channel Adapter，主机通道适配器。连接内存，并且通过IB link连接到交换机。通常是通过PCIEport连接到主机，然后通过光纤或者铜缆连接到IB交换机。

IO接口

网卡

• 网卡的英文全称为Network Interface Card，简称NIC。
• 安装在主机里，通过网络连接线(双绞线、光纤线缆、同轴电缆等)与网络交换机(以太网交换机、FC交换机、ISCSI交换机等)、或与其它网络设备(存储设备、服务器、工作站等)连接，从而形成一个网络的硬件设备。
• 多采用板载网卡（LOM）+PCIe扩展形式
• 常见接口类型：电口RJ45，光口SFP，SFP+

依据传输协议的不同的，网卡可分为以下几种：

– 以太网卡，EthernetAdapter,传输协议为IP协议,一般通过光纤线缆或双绞线与以太网交换机连接。接口类型分为光口和电口。光口一般都是通过光纤线缆来进行数据传输，接口模块一般为SFP或者SFP+，电口一般为RJ45。

– FC网卡，一般也叫光纤网卡，学名FibreChannel HBA。传输协议为光纤通道协议，一般通过光纤线缆与光纤通道交换机连接。接口类型分为光口和电口。光口一般都是通过光纤线缆来进行数据传输，接口模块一般为SFP。电口的接口类型一般为DB9针或HSSDC。

– iSCSI网卡，学名ISCSI HBA，传输ISCSI协议，接口类型与以太网卡相同。

电源

电源的作用：

– 服务器电源就是使用在服务器上的电源，它和PC电源一样，都是一种开关电源

– 作为服务器运行的“动力系统”，电源系统的整体性能是提高服务器整机系统可用性、可靠性的关键之一

– 当前PC只需要几百瓦电源就可以，而服务器则通常需要数千瓦（一些低端的单路和桌面服务器1000W以下也可以满足）。因此服务器电源多都属于大功率电源

2.12 电源技术

电源高级

• ATX电源 VS SSI电源 – ATX电源适用于台式机、工作站和低端服务器 – SSI电源适用于各种规格的服务器
• 支持冗余，防止电源故障 – 故障预警和防止 – 故障之前的预防性维护 – 保证服务器持续运行 – 热替换
• 均流技术
• 智能电源 – 冷冗余 – 支持监控及报警（PMBUS）
• 热冗余

如果采用1＋1冗余结构，即采用两个输出电流为100A的电源模块并联供电。当其中一个发生故障时，另一个完全可以承载系统的功耗要求，保证整机可靠运行。

如果采用2＋1冗余结构，即采用3个输出电流为50A的电源模块并联供电。正常情况下三个PSU并联工作，同时保证系统可靠运行，当其中一个发生故障时，另外两个并联工作，同样满足系统功耗要求。

• 冷冗余

- 通过关闭一些电源来保证工作电源输出效率最高，节省能耗。
– 冷冗余时要保证至少有两个PSU处于工作状态。
– 冷冗余由电源自动完成，不需要外部控制，只需要开启电源的该功能即可。

2.13 电源的效率

80 PLUS是一项针对电源供应器所做的规范，目的在于提升地球能源使用效率。80PLUS所保证的是电源供应器在20%、50%，以及满载(100%)时有大于80%的转换效率。

最低级的80 PLUS并没有后缀，由于标志是白色，所以俗称“白牌”。

2.14 虚拟化系统

• VT（Virtualization Technology，虚拟化技术）可以让一个CPU工作起来就像多个CPU并行运行，从而使得在一部电脑内同时运行多个操作系统成为可能
• virtualization技术和多任务（multitasking）、HyperThreading超线程技术是完全不同的。多任务是指在一个操作系统中多个程序同时并行运行，而在虚拟技术中，你可以拥有多个操作系统同时运行，每一个操作系统中都有多个程序运行，每一个操作系统都运行在一个虚拟的CPU或者是虚拟主机上。而HyperThreading超线程只是在SMP系统（Symmetric Multi Processing）中单CPU模拟双CPU来平衡程序运行性能，这两个模拟出来的CPU是不能分离的，只能协同工作
• 一些软件可以达到虚拟多系统的目的，比如VMware workstation、VirtualPC等，使用这种技术就可以单CPU模拟多CPU并行，可以实现单机同时运行多操作系统

2.15 机柜和切换器

机柜主要是为减少机架式服务器的占地空间提供的，可以安装机架式服务器或者一些网络设备，由于机柜中空间有限，一般多台服务器通过共享器共享一套显示器、键盘和鼠标。

42U高度标准机柜

– 适应性

– 扩展性

– 强度

– 灵活性

– 易于使用

– 稳定性

1U=44.45mm

• Keyboard、Video、Mouse
• 多计算机切换器
• 使用一套键盘、鼠标和显示器，控制多台计算机的技术或设备。

为什么要使用KVM

• 节约空间，避免使用多套键盘、鼠标、显示器占用大量机房空间。
• 节约成本，减少了终端设备，同时也就减少了空间成本和设备成本。
• 提升管理效率，管理员不必在各种服务器和机柜所组成的“丛林”中穿梭，可通过单套鼠标、键盘、显示器方便地对机群进行集中管控。
• 进行远程管理，基于Internet的远程KVM技术，可使机房管理员不再局限于时间和地点，24小时不间断对机群进行监管，保证系统稳定运行。
• 创造健康工作环境，机房噪声大，电磁辐射较强。减少去机房的时间和次数是机房管理员所希望的， KVM技术使其成为可能。3. 服务器互联总线3.1 服务器总线技术

QPI/KTI

• QPI：Intel Quickpath Interconnect，是Intel基于缓存一致性的高速互联总线，用于CPU之间，CPU与Chipset，及IO Bridge等元件之间互联。
• 速率：6.4 GT/s, 7.2 GT/s, 8.0 GT/s，9.6GT/s
• KTI：Keizer Technology Interconnect，9.6GT/s，10.4GT/s

SMI/VMSE

• Intel用于连接CPU和Memory Buffer的总线接口
• SMI：Scalable Memory Interconnect
• VMSE：Voltage Mode Single Ended，又称为SMI2

PCIe

• PCI-Express
• PCI-Express是继ISA和PCI总线之后的第三代I/O总线
• 用来连接主机（CPU，PCH等）和外设

DMI

• Direct Media Interface
• Based on PCIe
• DMI2：5.0 GT/s bandwidth in each direction

DDR

• DDR总线用于连接Memory Controller和DIMM
• 根据不同的架构，Memory Controller可以是CPU或者Memory Buffer（Millbrook，Jordancreek）

USB/SAS/LPC

• Universal Serial Bus：支持热拔插，用于连接外部设备
• Serial Attached SCSI：硬盘接口
• Low Pin Count (LPC) bus： 连接南桥和 Super IO ，BIOS ， EC ， TPM 等设备的总线

SMBUS

SMBUS：SystemManagementBus；系统管理总线，基于IIC协议，与之类似的还有PMBUS，服务器系统带外管理中最常用的一种总线。

PECI

PECI： Platform Environment Control Interface，平台环境式控制接口，Intel提出的一种接口，存在于处理器与其他芯片或系统稳定性监控设备之间的专用单线型总线（single wire bus）。通过PECI总线可以访问CPU DTS（Digital Thermal Sensor）的温度，也可以通过访问CPU的MSR（ Mode Specific Registers ）和CSR（ Configuration Status Registers ）寄存器来判断CPU当前的工作状态。

3.2 服务器调试接口--XDP

eXtended Debug Port：60Pin debug port. Thedebug port is a connection into a target-systemenvironment that provides access to JTAG, runcontrol, system control, and observation resources.