计算机基础入门、硬件和系统组成

内容介绍：

一、计算机系统

二、计算机硬件组成

三、服务器

四、服务器硬件组成

安装 Linux 软件前要先安装 VMware workstation Pro 和 SecureCRT 8.0/Xshell 软件。

一、计算机系统

计算机系统由硬件（Hardware）系统和软件（Software）系统两大部分组成

计算机系统：

1、硬件系统：

（1）主机：中面处理器 CPU：运算器 ALU、控制器 CU

内存储器：ROM、RAM

1. 外部设备：

外部存储器--硬盘、软盘、光盘、磁带

输入设备--键盘、鼠标、扫描仪

输出设备--显示器、打印机、绘图仪

其他设备--调制解调器

2、软件系统：

（1）系统软件（例如：Windows、苹果系统）：操作系统

程序语言处理系统

数据库管理系统

服务程序--检查、诊断、调试程序

（2）应用软件：通用应用软件--如 Office 办公软件包

专用应用软件--用户程序

计算机硬件

计算机 (Computer) :俗称电脑，是一种能接收和存储信息（例如：键盘、鼠标，或者手机上的触摸屏都是一种接收和存储信息的一种方式），并按照存储在其内部的程序对海量数据进行自动、高速地处理，然后把处理结果输出的现代化智能电子设备。

发展历史:

第一代计算机(1946-1957) 电子管时代 

第二代计算机(1958-1964) 晶体管时代 

第三代计算机(1965-1970) 集成电路时代 

第四代计算机(1971以后) 大规模集成电路时代 

1946年，世界上第一台计算机 ENIAC(electronic numerical integrator and calculator) 在美国宾州大学诞生，是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的。

使用了17468只电子管，占地170平方米,重达30吨，耗电174千瓦，耗资40多万美元。每秒可进行5000次加法或减法运算。

1K（千）=1024=2^10

1M（兆）=1024K=2^20

1G=1024M

1T

1P

1E

1Z

1Y

1B

1N

1D（都是以1024为倍数）

2进制就是逢二进一，0代表0，1代表1，则2就是10。8进制的10代表的就是8，16进制的10代表的就是16。

二、计算机硬件组成

冯·诺依曼体系结构：

1946年数学家冯·诺依曼于提出运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备

运算器：用来做各种运算

控制器：用来控制运算器、存储器、输入设备、输出设备

存储器：用来存储数据，分为辅助存储器（硬盘）、主存储器（内存）

输入设备：

例如：屏幕、二维码、麦克风。把一些信息（图片、动画等）输入到计算机里

输出设备：例如打印机、音响等把一些数据输出

现在计算机已经把运算器和控制器合二为一，称为：CPU

在冯·诺依曼体系中规定程序在真正运行起来必须放到主存储器中，放在辅助存储器中则不能运行。

摩尔定律

由英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔于1965年提出。当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。

按规模划分

1、巨型计算机:应用于国防尖端技术和现代科学计算中。巨型机的运算速度可达每秒百万亿次以上，“天河一号”为我国首台千万亿次超级计算机。

2、大型计算机:具有较高的运算速度，每秒可以执行几千万条指令，而且有较大的存储空间。往往用于科学计算、数据处理或作为网络服务器使用，如: IBM z13 mainframe。

1. 小型计算机:规模较小、结构简单、运行环境要求较低，一般应用于工业自动控制、测量仪器、医疗设备中的数据采集等方面。

4、微型计算机:中央处理器(CPU)采用微处理器芯片，体积小巧轻便，广泛用于商业、服务业、工厂的自动控制、办公自动化以及大众化的信息处理。

三、服务器

服务器 Server 是计算机的一种，是网络中为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机，服务器在网络操作系统的控制下，将与其相连的硬盘、磁带、打印机及昂贵的专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享，也能为网络用户提供集中计算、信息发布及数据管理等服务。

Server（服务器）与client（客户端）是相对应的。服务器相当于我服务别人，而客户端则是别人为我服务。

服务器按应用功能可分为:

Web 服务器、数据库服务器、文件服务器（ftp、samba、nfs）、中间件应用服务器、日志服务器（elk）、监控服务器（zabbix）、程序版本控制服务器、虚拟机服务器、邮件服务器、打印服务器、域控制服务器、多媒体服务器、通讯服务器、ERP 服务器等。

数据库服务器：

Web 服务器一般都是静态页面。但是还有一些动态页面，里面的数据是变化的，这些变化的数据则放在数据库服务器里。（例如：商品的价格、信息、库存等等）

文件服务器：提供一些文件支持。

日志服务器：记录系统发生的一些事件。

监控服务器：对机器的状态和运行进行一个监控，遇到情况进行报警。

程序版本控制服务器：开发人员对版本进行一个更新，这时要进行对版本的控制。

例如：git

微软核心技术提供服务的活动目录： DC domain controller 、 AD active directory

Kvm

Openstack

Dockey

K8s

Lvs （调度器） haproxy

Keepalived 高可用性

Varnish

Memcached

Redis

Varnish 是一个缓存服务器

Miglefs 分布式文件系统  ntfs  fat

Fastdfs

Dns 名字解析

Ansible 运维自动化

Puppet

服务器按外形分类:

塔式服务器、机架式服务器、刀片式服务器。

塔式Tower服务器

1、早期的服务器形式

2、外形以及结构和平时使用的立式PC差不多

3、机箱空间大，主板扩展性较强，插槽较多

4、预留了足够的内部空间以便日后进行硬盘和电源的冗余扩展。设计一般都考虑降噪

5、目前较少使用

机架式Rack服务器

1. 按照统一标准设计，配合机柜统一使用

2. 便于统计管理，高密度，节省空间

3. 机架服务器的宽度为19英寸(48.26cm)，高度以U为单位，如42U

4、1U=1.75英寸=44.45毫米，通常有1U，2U，3U，4U，5U，7U几种标准的服务器。机柜的尺寸也是采用通用的工业标准

5、现阶段销售数量最多的服务器

6、机箱尺寸比较小巧

7、在机柜中可以同时放置多台服务器

刀片式Blade服务器

1. 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

2. 更高的密度，集中管理，高性能，灵活扩展，按需配置

3、可以使用系统软件将这些母板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

1. 服务器硬件组成

服务器配置示例

服务器硬件---CPU

1. CPU 是 Central Processing Unit 的缩写，即中央处理器。由控制器和运算器构成，是整个计算机系统中最重要的部分

2、服务器 CPU 公司

3、Intel

Xeon   至强

Itanium   安腾

4、AMD

 Althlon MP

5、IBM

   Power

1. 主频:

主频是 CPU 的时钟频率 (CPU Clock Speed)，是 CPU 运算时的工作的频率(1秒内发生的同步脉冲数)的简称。单位是 Hz。

一般说来，主频越高，CPU的速度越快，由于内部结构不同，并非所有的时钟频率相同的CPU的性能都一样。

2. 外频:系统总线的工作频率，CPU 与外部(主板芯片组)交换数据、指令的工作时钟频率

8、倍频:倍频则是指 CPU 外频与主频相差的倍数

9、三者关系是:主频=外频x倍频

10、高速缓存(cache):高速交换的存储器。CPU缓存分为一级，二级，三级缓存，即L1，L2，L3

1. 内存总线速度(Memory-Bus Speed):一般等同于CPU的外频，指 CPU 与二级(L2)高速缓存和内存之间的通信速度

12、地址总线宽度决定了 CPU 可以访问的物理地址空间

CPU类型

X86

X64（CLSC）

ARM(Acorn RISC Machine)

m68000,m68k(moto)

Power(IBM)

Powerpc(apple,ibm,moto )

Ultrasparc (Sun)

Alpha(HP)

安腾(compaq)