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带你走进服务器的世界看个明白

简介:
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第1章 如何学习Linux

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要想学好任何一门学问,不仅要眼睛看,耳朵听

还要动手记,勤思考,多交流甚至尝试着去教会别人



第2章 服务器

2.1 运维的基本职责:

  • 网站的数据不能丢

  • 网站7*24小时运行

  • 提升用户体验

要求服务器稳定性比普通家用机高。 运维人员的原则:简单,易用,高效


2.2 大家工作的主战场

功能:搭建网站所使用的服务器,相对于其他台式机,笔记本电脑来说,更加稳定,更加可靠

简介:服务器,也称伺服器(台湾),是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求,并进行处理,因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。服务器的构成包括处理器,硬盘,内存,系统总线,和通用的计算机架构类似,但是由于需要提供高可靠的服务,因此在处理能力,稳定性,可靠性,安全性,可扩展性,可管理性方面要求较高。

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  • 1U服务器(U表示服务器的厚度)1U = 1.75英寸 = 4.445CM = 4.45CM

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  • 4U服务器(U表示服务器的厚度)

对于服务器不了解或者不会的问题可以咨询买服务器的,相信他一定会很乐意回答!


2.3 服务器按外形分类

2.3.1 机架式服务器

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机架式服务器的外形看来不像计算机,而像“抽屉”,有1U(1U=1.75英寸=44.45毫米)

2U,4U等规格。机架式服务器安装在标准的19英寸机柜里面。这种结构的多为功能型服务器

2.3.2 刀片服务器

样子就像箱子里,摆放整齐的书

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所谓刀片服务器
(准切地说应叫做刀片式服务器)是指在标准高度的机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元,实现高可用和高密度。每一块“刀片”实际上就是一块系统主板。它们可以通过“板载”硬盘启动自己的操作系统,如Windows NT/2000,Linux等,类似于一个个独立的服务器,在这种模式下,每一块母版运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联,因此相较于机架式服务器和机柜式服务器,单片母板的性能较低。不过,管理员可以使用系统软件将这些母版集合成一个服务器集群。在集群模式下,所有的母板可以连接起来提供高速的网络环境,并同时共享资源,为相同的用户群服务。在集群中插入新的“刀片”,就可以提高整体性能。而由于每块“刀片”都是热插拔的,所以,系统可以轻松地进行替换,并且将维护时间减少到最小。

2.3.3 塔式服务器-更强壮的计算机

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塔式服务器(Tower Server)
应该是最容易理解的一种服务器结构类型,因为它的外形以及结构都跟立式PC差不多,当然,由于服务器的主板扩展性较强,插槽也多出一堆,所以个头比普通主板大一些,因此塔式服务器的主机机箱也比标准的ATX机箱要大,一般都会预留足够的内部空间以便日后进行硬盘和电源的冗余扩展。但这种类型服务器也有不少局限性,在需要采用多台服务器同时工作以满足较高的服务器应用需求时,由于个体比较大,占用空间多,也不方便管理,便显得很不合适。



2.4 互联网公司服务器品牌

- DELL(大多数公司,常用)
- HP
- IBM(百度在用)

  • 浪潮

  • 联想

  • 航天联志


2.4.1 Dell服务器品牌

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2.4.2 IBM品牌

1U 3550/m3 3550/m5
2U 3650
4U 3850
8U 3950
仅作了解,质量好,但价格贵,互联网公司不太常用
IOE(IBM oracle emc)


2.4.3 HP 品牌

DL380G7/G8(2u)


第3章 电脑和服务器主要构成

一台电脑是由许许多多的零部件组成,只有这些零部件组合在一起协调的工作,才能称之为电脑

电脑发展到现在,零部件都有了很大的变化,但工作原理却没有变化,其中包括主办,CPU

内存,硬盘,显卡,声卡等等。下面将简单的介绍组成电脑的各个零部件

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3.1 机箱

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3.2 电源

  • 功能:保障电脑的电源供应

  • 作用:一个合格的电源对电脑的作用是至关重要的,电源就犹如人体的心脏,随时提供新鲜的血液,即使再聪明的头脑或再敏捷的身手也离不开电脑电源。劣质的电源不仅直接影响电脑的正常使用,对主板,显卡等其他配件造成损害,而且这种电源所产生的电磁辐射,对人体健康也构成了潜在的威胁。在服务器领域,电源的作用更加重要,因此,服务器一般都提供双电源(双冗余电源)。保障电源供应,要选择质量好的电源。生产中一般单个服务器核心业务最好使用双电源AB线路。如果集群(一堆机器做一件事情)的情况可以不用双电源

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因此,服务器一般都提供双电源(双冗余电源)数据和7*24


3.3 主板

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  • 主板和CPU都是电脑中最关键的部件。

  • 所有的板卡必须通过主板发挥作用,主板性能和质量的好坏直接影响到整个系统。

  • 电脑主板按不同的架构标准和各种不同的主要部件,接口组合而成。 

右边中间:处理器
右边下:内存条
左边中:电池
左边下:硬盘接口


3.4 CPU(中央处理器)

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  • 功能:也就是负责运算和控制的控制中心,是电脑的最关键部位,是计算机的头脑。

  • 作用:相当于人的大脑一样,在计算机中进行的任何操作(数据的输入,存储,程序的运行,屏幕的显示

    结果的打印)都在CPU的控制下完成的。CPU比计算机中任何部件都更能决定计算机的工作速度和效率

  • 双CPU时,只能同时装同一型号的。CPU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4核。内存总量一般是16-256G(32G,64G)

  • 做虚拟化的宿主机(eg:安装vmware的主机),CPU颗数4-8颗,内存总量一般是48-128G,6-10个虚拟机


3.5 CPU风扇

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  • 功能:为CPU降温

  • 作用:如果一开机CPU的温度就很高,时间长了搞不好就是一缕黑烟

    然后你上千大元的CPU就完蛋了,所以,选一个好的风扇是十分重要的 


3.6 主板芯片组

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主板芯片组是主板上最重要的部件,主板的功能主要取决于芯片组

芯片组负责管理CPU和内存,各种总线扩展以及外设的支持


3.7 BIOS 芯片

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  • BIOS (basic input output system)芯片(CMOS 芯片),负责主板通电后各部件自检,设置,保存,一切正常后才能启动操作系统。记录了电脑最基本的信息,是软件与硬件打交道的最基本的桥梁,没有它电脑就不能工作。

  • 常见的三种BIOS,Award,AMI,Phoenix 


3.8 总线扩展槽

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  • 总线扩展槽,按功能分为内存插槽,PCI/ISA扩展槽,AGP,PCL,PCLE显示卡插槽等。 

  • 各类I/O接口,软硬盘,键盘鼠标,打印机,USB(通用串行总线),COM1/COM2等。

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3.9 硬盘

磁盘就是永久存放数据的存储器,磁盘上也是有缓存的(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,写入到缓冲区

这是当今互联网网站的解决网站访问速度慢的方案。


磁盘接口或类型: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


磁盘的大小
1byte=8bit 1K=1024byte 1M=1024K
1G=1024M 1T=1024G 1PB=1024T
字节(byte):8个二进制位为一个字节(B)
市面上卖硬盘的都是按1000计算,号称500G硬盘=5001000B1000KB*1000MB


  • 功能:硬盘简单的说就是一个大容量存储器,文本,音频等各种数据,成为现代电脑不可缺少的配件

  • 作用:由于计算机在工作时,CPU,输入输出设备与存储器之间要大量地交换数据

    因此,存储器的存取速度和容量,也是影响计算机运行速度的主要因素之一

    特别是在服务器优化场景,硬盘的性能是决定网站的性能的重要因素

绿盘

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优势:安静,价格低
缺点:性能差,延迟高,寿命短

黑盘

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优势:高性能,大缓存,速度快。
用途:主要用于企业,高性能计算应用,诸如多媒体视频和照片剪辑,高性能游戏机

蓝盘

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优势:性能较强,价格较低,性价比高
缺点:声音比绿盘略响,性能比黑盘略差

红盘

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优势:性能特性与绿盘比较接近,功耗较低,噪音较小,能够适应长时间的连续工作
用途:常用语Web服务器

笔记本硬盘

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常见的硬盘类型及接口

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3.10 内存条

CPU和磁盘之间的缓冲设备,是临时存储器(存放数据),断电数据丢失。

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。

  • 片===硬盘===程序

  • 播放片===被运行起来的程序===进程

  • 没完没了播放片==(住院)==一直在运行的程序===守护进程


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


程序和进程的区别:

  • 电影放在磁盘里就是程序

  • 看片放到内存里就相当于进程

  • 计算机重启,内存的数据会释放掉

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  • 功能:内存是电脑的一个临时存储器,它只负责电脑数据的中转而不能永久保存

    它的容量和处理速度直接决定了电脑数据传输的快慢,和CPU,硬盘一起并称为电脑的三大件。

  • 作用:内存是CPU能够直接访问的存储器,CPU从内存中读取操作指令和数据,又把运算或处理送回内存。

小结:

  1. 解决了cpu与硬盘之间速度的差距问题

  2. 内存是一个临时存放地点,使用时候才会放入到内存中。

  3. 断电后内存中内容消失


企业应用:大并发写入案例(抢红包,微博)


高并发,大数据量,写数据会把数据写到内存,积累一定的量后,然后再定时或者定量的写到磁盘

(减少磁盘IO Input/Output 磁盘读写),最终还是会把数据加载到内存中再对外提供访问


特点:
a,优点:写数据到内存,性能高速度块(微博,微信,SNS,秒杀)
b,缺点:可能会丢失一部分在内存中还没有来得及存入磁盘的数据


解决数据不丢的方法:
a,服务器主板上安装蓄电池,在断电瞬间把内存数据回写磁盘
b,UPS(一组蓄电池)不间断供电(持续供电10分钟,IDC数据IPS 1小时)

UPS (Uninterruptible Power
System/Uninterruptible Power Supply)

即不间断电源,是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)与主机相连接

通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备
c,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


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,会先把数据写入到磁盘

然后再通过程序把写到磁盘的数据读入到内存里,再对外通过读内存提供访问服务


小结:
门户极端案例:高并发,大数据
先把数据写到内存,然后再定时或定量写到磁盘,最终还是会加载到内存


特点:
a,高并发写入性能高
b,可能会丢失一部分在内存中还没来得及存入磁盘的数据


中小企业案例:
并发时很大的网站会先把数据存到磁盘,然后再通过程序把数据读入到内存里,在对外提供访问服务
温馨提示:
网站优化的核心就是想办法把数据放入内存提供服务,或者让用户写数据写到内存(这样最快)


3.11 显卡

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功能:显卡的作用就是提供对图像数据的快速处理,显卡也是电脑的重要组成部件之一

而且也是换代最快的一个部件,目前很多3D游戏对显卡的要求都很高,因此我们不得不掏钱从新买一块更新换代


3.12 光盘驱动器

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功能:听歌,看牒,装软件,用游戏光碟打游戏等等

不过,服务器一般都是网络安装或者U盘安装系统软件

因此,越来越多的电脑不配光驱了


3.13 DELL阵列卡(RAID卡)

基本作用:
你有很多土地
单独管理不方便
整合,然后管理

  • 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

    就需要工具把所有的盘整合成一个大磁盘,再在这个大磁盘上在分区(虚拟磁盘)方数据

  • 另外一大功能,多块盘放在一起可以有冗余(备份)
    RAID有很多种整合方式,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

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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:raid1,raid10,raid5,raid0

  • 性能从好到坏:raid0,raid10,raid5,raid1

  • 成本从低到高:raid0,raid5,raid1,raid10


3.13.1 不同RAID级别的企业应用举例:

根据数据的存储和访问的需求,去匹配对应的RAID级别。====>适用于互联网公司

  • 单台服务器,很重要,盘不多,系统盘raid1

  • 数据库/存储服务器,主库raid10,从库raid5/raid0(为了维护成本,raid10)

  • web服务器,如果没有太多数据的话,raid5,raid0(单盘)

  • 有多台,监控/应用服务器,raid0,raid5.


3.13.2 raid0,1,5,10 简要特点描述

  • Raid 0:追求极致的数据传输速度的磁盘存储解决方案(最快)

速度最快,但安全性最低,一块磁盘出了问题,所有的数据都会损坏且无法修复

  • Raid 1:追求极致的数据安全的磁盘存储解决方案(最安全)

安全性最高,但磁盘利用率最低,只有50%

  • Raid 5:追求数据安全和存储成本兼顾的磁盘存储解决方案(比Raid10成本低)

数据读取比较快,但是写入速度一般。磁盘利用率高于Raid1

  • Raid 10:追求数据传输和数据安全兼顾的磁盘存储解决方案(比Raid5性能高)

Raid10是Raid0和Raid1的组合体。Raid1这里就是一个冗余的备份阵列

而Raid0则负责数据的读写阵列。拥有极高的读写效率和数据安全保护

但是磁盘利用率低,价格比较贵




本文转自 2012hjtwyf 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/hujiangtao/1933100,如需转载请自行联系原作者

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