一些簡單的硬件知識

系統(tǒng)運(yùn)維

創(chuàng)新互聯(lián)建站長期為上千余家客戶提供的網(wǎng)站建設(shè)服務(wù)，團(tuán)隊(duì)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)10年，關(guān)注不同地域、不同群體，并針對不同對象提供差異化的產(chǎn)品和服務(wù)；打造開放共贏平臺，與合作伙伴共同營造健康的互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境。為睢縣企業(yè)提供專業(yè)的成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、網(wǎng)站制作，睢縣網(wǎng)站改版等技術(shù)服務(wù)。擁有10年豐富建站經(jīng)驗(yàn)和眾多成功案例,為您定制開發(fā)。計(jì)算機(jī)硬件組成（運(yùn)維關(guān)注的重要部分）：

硬件知識深度理解內(nèi)存部分（以具體案例為為前提）

將需要寫入的數(shù)據(jù)優(yōu)先存在內(nèi)存之中，當(dāng)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，再將數(shù)據(jù)全部寫入到磁盤之中

優(yōu)點(diǎn)：利用內(nèi)存的速度優(yōu)勢，可以加快寫入速度，提高用戶體驗(yàn)，在高并發(fā)的情況下十分適用

缺點(diǎn)：內(nèi)存只能臨時(shí)存儲數(shù)據(jù)，如果斷電，數(shù)據(jù)全部丟失

解決方案：

1.主板裝電池，在斷電后支持快速將數(shù)據(jù)寫入硬盤，

以便恢復(fù)

2.使用（不間斷電源）UPS電源

3.選用雙電路機(jī)房

2高讀取

將硬盤中熱點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存之中，方便用戶讀取，提高訪問友好度。

將需要存儲的外部數(shù)據(jù)直接存入硬盤之中，再讀取到內(nèi)存之中，以備訪問之用。

優(yōu)點(diǎn)：熱點(diǎn)數(shù)據(jù)在內(nèi)存之中，用戶讀取速度快，增加了用戶體驗(yàn)，同時(shí)也減小了服務(wù)

器的IO壓力。

Tips:將數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存，這部分被使用的內(nèi)存稱之為 緩沖區(qū)（Buffer）

從內(nèi)存中讀取預(yù)存的數(shù)據(jù)，這部分被使用的內(nèi)存稱之為 緩存區(qū)（cache）

為主，寫入數(shù)據(jù)的比例不大，在架構(gòu)及優(yōu)化時(shí)，應(yīng)以高讀取

的方案進(jìn)行，具體案例具體分析。

4.多臺機(jī)器集群內(nèi)存緩存架構(gòu)（以軟件形式）： memcache (純內(nèi)存) Redis(內(nèi)存與磁盤結(jié)合)

硬盤部分

SAS ： 價(jià)格較貴轉(zhuǎn)速相對較高，同等價(jià)位容量較小。

SATA ：價(jià)格低，同等價(jià)位容量，速度慢。

SSD(固態(tài)硬盤)：價(jià)格最貴，同等價(jià)位容量最小，速度最快。

（1）常規(guī)工作環(huán)境： SAS 速度，容量與價(jià)格兼顧的良好選擇

（2）線下備份或內(nèi)部工作環(huán)境： SATA 容量大，且對硬盤速度要求不高。

（3） 高并發(fā)，且數(shù)據(jù)量少： SDD 速度快，但價(jià)格貴，適用于極端生產(chǎn)環(huán)境。

磁盤陣列（Redundant Arrays of IndependentDisks）, 有‘獨(dú)立磁盤構(gòu)成的具有榮譽(yù)能力的陣列’之意。

磁盤陣列是由很多價(jià)格便宜的磁盤，組成一個(gè)容量為所有磁盤之和的大磁盤，利用個(gè)別磁盤提供數(shù)據(jù)所產(chǎn)生加成效果提升整個(gè)磁盤的系統(tǒng)效能。

（1）實(shí)現(xiàn)形式 ： 硬RAID ：通過 RAID卡 實(shí)現(xiàn)，價(jià)格較貴，效率高，安全

軟RAID ：通過軟件模擬實(shí)現(xiàn)，價(jià)格低廉，對降低系統(tǒng)效率，并且

在軟件出現(xiàn)問題時(shí)，會影響數(shù)據(jù)安全

（2）RAID 分類 ：

RAID 0 條帶化（Data Stripping） 將多個(gè)磁盤整合為一個(gè)磁盤。

在整合后單個(gè)磁盤的讀取數(shù)據(jù)方式并沒有發(fā)生變化，但是整個(gè)磁盤陣列的數(shù)據(jù)讀取方式變得十分有趣。首先，每個(gè)磁盤都被以合理的大小分割為很多個(gè)block,且每個(gè)磁盤的分割情況必須一樣。在數(shù)據(jù)寫入的時(shí)候?qū)?shù)據(jù)依次寫入三個(gè)磁盤，即三個(gè)數(shù)據(jù)塊 [block1]

[block2] [block3] ,第一塊磁盤寫入[1],第二塊磁盤寫入[2],第三塊寫入[3],依次類推，直至數(shù)據(jù)寫完。

在從磁盤陣列讀取數(shù)據(jù)時(shí)，同時(shí)讀取磁盤陣列中的第一個(gè)block,那么用了讀取一個(gè)block的時(shí)間，讀取了N個(gè)block (N 為磁盤陣列中的磁盤數(shù)量)。 這樣數(shù)據(jù)的讀取速度就加快了N陪。

由于RAID 0 只是多個(gè)硬盤進(jìn)行了整合，沒有做冗余處理，那么其中一塊硬盤出錯(cuò)，整個(gè)陣列就會出現(xiàn)問題。所以RAID 0 的可靠性為一塊磁盤的1/N ，可靠性大大降低

速度：單個(gè)磁盤的N倍

容量：單個(gè)磁盤的N倍

可靠性：單個(gè)磁盤的1/N

適用場景：只是在對那些對數(shù)據(jù)安全性要求不高的場景使用

RAID 1 鏡像 把一個(gè)磁盤的數(shù)據(jù)鏡像到另一個(gè)磁盤上，作為冗余

在RAID 1中，數(shù)據(jù)進(jìn)行寫入一塊磁盤時(shí)，也會同時(shí)寫入另一塊作為鏡像的磁盤中。當(dāng)正在被使用的磁盤發(fā)生問題，系統(tǒng)會拋棄他，轉(zhuǎn)而去它的鏡像磁盤讀取數(shù)據(jù)，這是將壞掉的磁盤更換即可。這樣數(shù)據(jù)的安全性大大增加，但是成本也隨之增加，磁盤利用率為50%，下降一半。

在更換磁盤后，系統(tǒng)會對原有數(shù)據(jù)進(jìn)行同步，需要一定時(shí)間，在同步期間會影響系統(tǒng)的IO效率。

速度 ：不變

容量 ：所有磁盤的50%

可靠性： 大大增加

使用場景： 數(shù)據(jù)重要，數(shù)據(jù)量不大

RAID 5 分布式奇偶校驗(yàn)的獨(dú)立磁盤結(jié)構(gòu)

RAID 5 在結(jié)構(gòu)上與RAID 0 類似，將磁盤條帶化，有很高的讀取速度。在寫入數(shù)據(jù)時(shí)，會在每塊磁盤上都寫入奇偶校驗(yàn)信息，因此會造成寫損失。在從磁盤陣列讀取信息的時(shí)候會進(jìn)行校驗(yàn)數(shù)據(jù)是否出錯(cuò)。當(dāng)一塊磁盤出錯(cuò)的時(shí)候，更換新磁盤后，可以通過其他磁盤的數(shù)據(jù)和奇偶校驗(yàn)信息，經(jīng)過計(jì)算恢復(fù)其數(shù)據(jù)。

速度：N塊磁盤之和

容量： 略小于N塊磁盤

可靠度： 在一塊磁盤出錯(cuò)時(shí)，可修復(fù)：有奇偶校驗(yàn)碼，可糾錯(cuò)

RAID 10 （先1 后 0） 先鏡像，再條帶化

RAID 10既是RAID 1 與 RAID 0 的結(jié)合產(chǎn)物。先對每一塊磁盤進(jìn)行鏡像處理（RAID 1），然后將每個(gè)形成的RAID 1 做條帶化（RAID 0）。這樣總體來看整個(gè)磁盤陣列是 RAID 0的形式，而且每一塊磁盤都有做鏡像處理。那么即擁有了RAID 0 高速的讀取速度，又擁有了RAID 1 的高數(shù)據(jù)安全性。RAID 10的不足之處也顯而易見，磁盤利用率低，導(dǎo)致價(jià)格較高。

速度：N塊硬盤之和

容量：50%

可靠度: 有 RAID 0的支持，可高度高

DELL（大部分企業(yè)）,HP,IBM(去IOE估計(jì)不會再有人用了)

DELL PC服務(wù)器型號

2010-2013:1u R410 R610

2u R710

2014-2015:1u R420 R430R620 R630

2u R720

對于這部分內(nèi)容 我會在之后的過程中關(guān)注，《大型網(wǎng)站技術(shù)架構(gòu)分析》《淘寶這10年》這2本書將會作為我的參考書籍。

學(xué)習(xí)思想總結(jié)

在大學(xué)我的專業(yè)是軟件工程專業(yè)，as you know,是個(gè)理科專業(yè)，但是我覺得將其成為工科更為合適，動手做的學(xué)科。學(xué)習(xí)C語言，把變量，指針，函數(shù)，數(shù)組的概念你都記得滾瓜爛熟，理解的不能再透徹，還是沒用 。只是理解了書面知識，你上手編程還是啥都不會。

所以 練才是最有意義的，在練的時(shí)候遇到問題要 想，思考問題出現(xiàn)在哪里，結(jié)合書本知識。之后，分享和 討論。這樣才能加深你只是的廣度和寬度，是對你最有利的。

而在學(xué)習(xí)的過程中要克服的就是懶惰。懶惰并不是一種病，而是你對理想的懈怠，對未來的不負(fù)責(zé)任。既然選擇了就要堅(jiān)持下去，別無他路。

我的興趣就在Linux這部分，對于服務(wù)器的后臺系統(tǒng)架構(gòu)有濃厚的興趣，所以我有理由相信我可以做到。對自己抱有信心是非常重要的。

寫到這，還要感謝一下我的 操作系統(tǒng) 老師，蔡青松博士。這寫東西都是我在他身上認(rèn)識到的，Linux也是通過它了解到的。正如他所說：“現(xiàn)在的學(xué)生都是狗屎，啥都不會”這句話其實(shí)是對我們最好的激勵，既然不會，就學(xué)會！

看起來這段話并不像學(xué)習(xí)思想總結(jié)，好像不是很正式的樣子，當(dāng)時(shí)我覺得表達(dá)出自己的思想就要說出自己想的東西。如果真的弄得條條框框，什么 努力，堅(jiān)持，信心之類，就沒意思了。

UNIX與LINUX的發(fā)展歷程

Unix是用90%的C語言和10%匯編語言混合編寫的，因此對于硬件平臺的移植時(shí)還是需要更改代碼，因此各個(gè)公司都推出了針對自家機(jī)型的Unix系統(tǒng)；

到了AT&TSystem V第七版時(shí)，終于推出了針對X86的Unix，因此終于能夠在個(gè)人計(jì)算機(jī)上安裝Unix，但是有一條規(guī)定：“不能向?qū)W生公開源碼”，因此Tanebaum教授就不看Unix源碼，編寫了兼容Unix的針對X86的Minix操作系統(tǒng)；

一開始Linux只適用于386，后來經(jīng)過全世界的網(wǎng)友的幫助，最終能夠兼容多種硬件；

文章題目：一些簡單的硬件知識
網(wǎng)頁URL：http://www.muchs.cn/article44/cghghe.html

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