带你走进服务器的世界看个明白

第1章 如何学习Linux

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。

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

• 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

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

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

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

• Dell服务器官网链接，点击即可

• 有疑问问销售

• DELL R720
  

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

3.1 机箱

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

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

• 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）

• 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

• 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

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

• 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

• 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。

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

优势：安静，价格低
缺点：性能差，延迟高，寿命短

黑盘

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

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

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

常见的硬盘类型及接口

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

• 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

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

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

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