系统运维常见硬件知识

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CPU：中央处理器，是一个计算机的运算核心和控制核心，他的主要功能是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。中央处理器主要包括：运算器 高速缓冲存储器 (ALU) （cache） 内存：内存（内存储器）可用于存储数据，由于是电子部件，内存中数据会在断电后消失，存取速度快，容量相对较小。 硬盘：是计算机的主要外部存储器，可分为机械硬盘和固态硬盘，可以永久的保留数据，但是速度相对较慢，容量大

硬件知识深度理解

内存部分（以具体案例为为前提）

1.高并发写入 将需要写入的数据优先存在内存之中，当内存中的数据达到一定数量时，再将数据全部写入到磁盘之中 优点：利用内存的速度优势，可以加快写入速度，提高用户体验，在高并发的情况下十分适用 缺点：内存只能临时存储数据，如果断电，数据全部丢失 解决方案： 1.主板装电池，在断电后支持快速将数据写入硬盘， 以便恢复 2.使用（不间断电源）UPS电源 3.选用双电路机房2高读取 将硬盘中热点数据写入内存之中，方便用户读取，提高访问友好度。 将需要存储的外部数据直接存入硬盘之中，再读取到内存之中，以备访问之用。 优点：热点数据在内存之中，用户读取速度快，增加了用户体验，同时也减小了服务 器的IO压力。 Tips:将数据写入内存，这部分被使用的内存称之为 缓冲区（Buffer） 从内存中读取预存的数据，这部分被使用的内存称之为 缓存区（cache）3.目前大部分网站的IO比例 Input : Output = 1 : 10,即大部分网站均是以用户读取其内容为主，写入数据的比例不大，在架构及优化时，应以高读取的方案进行，具体案例具体分析。
4.多台机器集群内存缓存架构（以软件形式）： memcache (纯内存) redis(内存与磁盘结合)

硬盘部分

1.分类： 机械硬盘 ，固态硬盘
2.接口类型：IDE , SCSI SAS ： 价格较贵转速相对较高，同等价位容量较小。 SATA ：价格最低，同等价位容量最大，速度慢。 SSD(固态硬盘)：价格最贵，同等价位容量最小，速度最快。
3.按照工作环境的硬盘选择 （1）常规工作环境： SAS 速度，容量与价格兼顾的良好选择 （2）线下备份或内部工作环境： SATA 容量大，且对硬盘速度要求不高。 （3）高并发，且数据量少： SDD 速度快，但价格贵，适用于极端生产环境。
4.RATD 磁盘阵列（Redundant Arrays of IndependentDisks）, 有‘独立磁盘构成的具有荣誉能力的阵列’之意。 磁盘阵列是由很多价格便宜的磁盘，组成一个容量为所有磁盘之和的大磁盘，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘的系统效能。 （1）实现形式 ： 硬RAID ：通过 RAID卡 实现，价格较贵，效率高，安全 软RAID ：通过软件模拟实现，价格低廉，对降低系统效率，并且 在软件出现问题时，会影响数据安全 （2）RAID 分类 ： RAID 0 条带化（Data Stripping） 将多个磁盘整合为一个磁盘。 在整合后单个磁盘的读取数据方式并没有发生变化，但是整个磁盘阵列的数据读取方式变得十分有趣。首先，每个磁盘都被以合理的大小分割为很多个block,且每个磁盘的分割情况必须一样。在数据写入的时候将数据依次写入三个磁盘，即三个数据块 [block1][block2] [block3] ,第一块磁盘写入[1],第二块磁盘写入[2],第三块写入[3],依次类推，直至数据写完。 在从磁盘阵列读取数据时，同时读取磁盘阵列中的第一个block,那么用了读取一个block的时间，读取了N个block (N 为磁盘阵列中的磁盘数量)。 这样数据的读取速度就加快了N陪。 由于RAID 0 只是多个硬盘进行了整合，没有做冗余处理，那么其中一块硬盘出错，整个阵列就会出现问题。所以RAID 0 的可靠性为一块磁盘的1/N ，可靠性大大降低 速度：单个磁盘的N倍 容量：单个磁盘的N倍 可靠性：单个磁盘的1/N 适用场景：只是在对那些对数据安全性要求不高的场景使用 RAID 1 镜像 把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上，作为冗余 在RAID 1中，数据进行写入一块磁盘时，也会同时写入另一块作为镜像的磁盘中。当正在被使用的磁盘发生问题，系统会抛弃他，转而去它的镜像磁盘读取数据，这是将坏掉的磁盘更换即可。这样数据的安全性大大增加，但是成本也随之增加，磁盘利用率为50%，下降一半。 在更换磁盘后，系统会对原有数据进行同步，需要一定时间，在同步期间会影响系统的IO效率。 速度 ：不变 容量 ：所有磁盘的50% 可靠性： 大大增加 使用场景： 数据重要，数据量不大 RAID 5 分布式奇偶校验的独立磁盘结构 RAID 5 在结构上与RAID 0 类似，将磁盘条带化，有很高的读取速度。在写入数据时，会在每块磁盘上都写入奇偶校验信息，因此会造成写损失。在从磁盘阵列读取信息的时候会进行校验数据是否出错。当一块磁盘出错的时候，更换新磁盘后，可以通过其他磁盘的数据和奇偶校验信息，经过计算恢复其数据。 速度：N块磁盘之和 容量： 略小于N块磁盘 可靠度： 在一块磁盘出错时，可修复：有奇偶校验码，可纠错 RAID 10 （先1 后 0） 先镜像，再条带化 RAID 10既是RAID 1 与 RAID 0 的结合产物。先对每一块磁盘进行镜像处理（RAID 1），然后将每个形成的RAID 1 做条带化（RAID 0）。这样总体来看整个磁盘阵列是 RAID 0的形式，而且每一块磁盘都有做镜像处理。那么即拥有了RAID 0 高速的读取速度，又拥有了RAID 1 的高数据安全性。RAID 10的不足之处也显而易见，磁盘利用率低，导致价格较高。 速度：N块硬盘之和 容量：50% 可靠度: 有 RAID 0的支持，可高度高 5.企业中PC服务器主要品牌 DELL（大部分企业）,HP,IBM(去IOE 估计不会再有人用了) DELL PC服务器型号 2010-2013:1u R410 R610 2u R710 2014-2015:1u R420 R430 R620 R630 2u R720
对于这部分内容 我会在之后的过程中关注，《大型网站技术架构分析》《淘宝这10年》这2本书将会作为我的参考书籍。