计算机系统硬件核心知识

1 企业里PC服务器品牌及型号

互联网公司服务器品牌：
DELL（大多数公司），HP，IBM（百度），浪潮，联想，航天联志。
Dell服务器品牌：
1u = 4.45CM
2010年以前: 1u 1850,1950, 2u 2850,2950
2010-2013年: 1u R410,R610, 2u R710
2014-2016年：1u R420/430 R620/630 2u R720/R730

代表图片：

IBM品牌：
1u 3350/m3 3350/m5
2u 3650
4u 3850
8u 3950

HP品牌：
DL380G7/G7（2u）

2 服务器主要零部件

2.1 电源

电源相当于人体的心脏，生产环境中一般单个服务器核心业务用双电源，双路（AB），
如果是集群的情况可以不用双电源。
代表图片：

TIPS:
双路（AB）电：比如一条接上海，一条接宁波。

2.2 CPU*处理器

相当于人体的大脑，负责计算机的运算和控制，是服务器性能效率的最核心部件。
常见品牌：Intel,AMD
一般的企业里的服务器，CPU颗数2-4颗，单颗CPU是四核。内存总量一般16-256G（32G，64G）。
做虚拟化的宿主机，CPU颗数4-8颗，内存总量一般48-128G，6-10个虚拟机。
代表图片：

2.3 内存

CPU和磁盘之间的缓冲设备，是临时存储器（存放数据的）。
一般程序运行的时候会被调度到内存中执行，服务器关闭或程序关闭之后，数据自动从内存中释放掉。

程序：c/php/java,代码文件，静态的，放在磁盘的数据。
进程：正在运行的程序，进程运行就是系统把程序放在内存里执行。
守护进程：持续保持运行着的程序。

程序和进程的区别：
A片放在磁盘里就是程序
看片放到内存里就相当于经常
计算机重启，内存的数据会释放掉。

企业案例

1. 门户极端案例：大并发写入案例（抢红包、微博）。

高并发、大数据量写入：会把数据先写到内存，累积到一定的量后，然后在定时或者定量的写入到磁盘（减少磁盘IO(Input/Output)），最终还是会把数据加载到内存中对外提供访问。

1. 优点：写数据到内存，性能高速度快（微博，微信，SNS，秒杀）。
2. 缺点：可能会丢失一部分再内存中还没来得及存入磁盘的数据。
   解决方法：
3. 服务器主板上安装蓄电池，在断电瞬间把内存数据回写到磁盘。
4. UPS（一组蓄电池）不间断供电（持续供电10分钟，IDC数据UPS1小时）。

5. 选双路电的机房，使用双电源，分别接不同路的电，服务器要放到不同的机柜、地区。

6. 大中小企业案例：

对于并发不是很大、数据也不是特别大的网站，读多写少的业务，
会想先把数据写入磁盘，然后通过程序把数据写入到内存里，再对外通过读内存提供访问服务。

有一句话：缓存无处不在！

企业面试题：buffer和cache有什么区别？
简单解答：
写入数据到内存里，这个数据的内存空间称为缓冲区（buffer），写入缓冲区。
从内存读取数据，这个存数据的内存空间称为缓存区（cache），内存缓存区。
提醒：
这里提到的内存和磁盘，是由多台机器组成的集群架构环境memachced(存内存)/redis（内存加磁盘）。
代表图片：

2.5 磁盘

磁盘就是永久存放数据的存储器，磁盘是昂也是有缓存的（芯片）。
常用的磁盘（硬盘）都是3.5英寸的（ide,sas,sata）,常规的机械硬盘，读取（性能不高）性能比内存差很多，所以，在企业工作中，我们才会把大量的数据缓存到内存，写入到缓存区，当今互联网网站必备的解决方案。
磁盘节课或类型：IDE,SCSI,SAS,SATA,SSD（电子的），IDE,SCSI退出历史舞台。
性能与价格：SSD（固态）>SAS>SATA
企业级服务器应用：

1. 常规正式工作场景主选SAS（结合SATA和SCSI的优点）硬盘（转速15000转/分，机械磁盘转数高的性能好）。
2. 不对外提供访问的服务器，例如：线下的数据备份，可选SATA（7200-10000转/分）。

SATA特点：容量大，价格便宜，但是速度比较慢。

1. 高并发访问，小数据量，可以选择SSD。

SSD最好，都选SSD吧？公司数据量大的可达到亿T级别。

淘宝网企业案例：服务器会把sata和ssd结合起来用，热点存储，程序动态调度。
代表图片：
企业级硬盘适合724使用的，一般较贵。

TIPS:
两个硬盘，通过程序进行记录，把访问大的数据从SATA放到SSD里面。
硬盘选企业级专用硬盘，提供724使用。
企业网站来讲，都会尽量让用户从内存中读取数据，而不是硬盘。
几乎企业运维和架构师的网站优化、服务器、软件优化核心，都是磁盘和内存的使用比例优化。

2.6 DELL阵列卡（RAID）

基本作用：网站数据量很大的时候，单块盘装不下了，购买多块盘，又不想单个盘存放数据，
就需要工具把所有硬盘整合成一个大磁盘，再在这个大磁盘上在分区（虚拟磁盘）放数据。

另外一个的大功能，多快盘放在一起可以有冗余（备份）。

RAID有多种整合方式，RAID 0、1、5、10
有RAID卡后，一般磁盘就会插到RAID卡上，而不是直接插到主板上了。

1. RAID 0

RAID 0 可以是一块或多块盘进行组合，组合之后它的容量是单块盘的容量 * 磁盘的数量（容量没有损失）。
优点1：组合成一块大硬盘使用
优点2：读写性能在所有RAID级别里面是最好的
最大缺点：没有冗余，如果其中某块硬盘坏了，所以数据都丢失。

1. RAID 1

RAID 1最少两块盘组合，两块磁盘的容量大小可以不一样（总容量由容量最小的那块磁盘决定），组合之后的磁盘容量还是等于单块盘的容量（另一块盘作备份）。
最大的优点也是最大的缺点：
优点 有100%的冗余，其中一块盘坏了，数据不会丢失。
缺点 成本过高。

1. RAID 5

   RAID 5最少由3块磁盘组成，容量计算方式是 所有磁盘的数量减一（如果有3块10G的磁盘组RAID 5, 那么可用的磁盘空间是20G），不管有多少个盘组合成，它的容量只会损失一块盘，

互联网公司服务器一般都会购买RAID卡（主板自带、独立RAID卡），RAID卡上也是有缓存的。

冗余从好到坏：RAID 1 RAID 10 RAID 5 RAID 0
性能从高到低：RAID 0 RAID 10 RAID 1 RAID5
成本从低到高：RADI 0 RAID 5 RAID 1 RAID 10

不同RAID级别的企业应用举例：
根据数据的存储和访问需求，去匹配对应的RAID级别。
互联网公司：
单台服务器，比较重要，盘不多，系统盘 RAID1，数据量比较大，RAID 10。
数据库/存储服务器，主库raid 10,从库raid 5/ raid 0（为了维护成本，raid 10）
WEB服务器，如果没有太多数据的话，raid 5,raid 0（单盘）。
有多台，监控/应用服务器，单盘RAID 0，盘多RAID 5足以。

TIPS: 凡是有重要数据，都要像冗余方向靠拢，防止数据丢失。稍微关注性能往RAID 10靠拢，
不关注性能，数据量不大，往RAID 1靠拢。

2.7 光驱

安装系统
企业应用：
建议淘汰光驱，为老板省钱。
U盘安装系统，网络安装（FTP,HTTP），无人值守批量安装系统（pex+kickstart）。

面试可能会被问到的问题：
问：一万台服务器如何快速安装系统。
答：使用cobbler或者KICKSTART。

2.8 主板

南桥芯片：主要负责1/0（Input/Output）总线之间的通信，如PCI总线、USB、LAN、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等，这些技术一般相对来说比较稳定，所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的，不同的只是北桥芯片。

北桥芯片：负责与CPU的联系并控制内存、AGP数据在北桥内部传输，提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型（SDRAM,DDR SDRRAM以及RDRAM等等）和最大容量、APG插槽、ECC纠错等支持，整合芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。

TIPS: 大概了解即可，不必深入研究。

2.9 远程控制卡

作用：开关服务器，并可以查看服务器开关的过程等信息。
远程管理卡有服务器自带的，也有独立的。
自带的远程管理卡，可以关机、开机，但是看不到开关的显示过程。
所以，选择独立的远程管理卡。

TIPS:
当服务器连接不上，宕机、网线连接不上、网络有问题、就可以通过远程控制卡管理服务器。
安装了网络控制，相当于去机房接显示器一样。

大客户有KVM远程管理，特大客户会有自己的人员驻扎机房。