计算机硬件及系统相关知识

计算机的硬件组成
主机、输入设备、输出设备

一、运维人员的核心职责
1. 企业数据安全
2. 企业业务724运行（不宕机）
3. 企业业务服务率高（用户体验好）
4. 运维人员的工作内容
日常服务器维护，处理紧急故障；
服务器日常监控；
业务代码上线；
完成项目：备份，迁移，升级等等；
网站业务优化：系统，服务，应用等；
梳理总结文档，形成制度，推行制度；
其他工作；
二、什么是服务器？
服务器是提供计算和存储服务的设备，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保障服务的能力，服务器的构成和通用的计算机结构类似，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、可管理性等方面要求较高。
三、服务器的尺寸及分类
1.服务器的尺寸
所使用的笔记本电脑的显示器可以按照屏幕大小分为14英寸、15.6英寸等，同样，服务器也是有尺寸的，这个尺寸一般用来描述服务器的高度，即U（unit）。
服务器的尺寸是以U(unit)来做计量单位的，1U的服务器表示服务器的高度是1.75寸（4.45cm）。
常用服务器的大小：1U,2U,4U等。
2.服务器的品牌分类
1.机架式服务器
2.刀片式服务器
3.塔式服务器
3.服务器的品牌
DELL（戴尔） 互联网公司应用最广
HP惠普 部分互联网公司在用
IBM 较高大上的服务器，有些传统企业在用，百度也在用。
浪潮 国产，传统企业、学校用，总部在山东济南
联想 国产，部分企业在用。
航天联志 国产，部分企业在用。
华为 国产，部分企业在用。
目前市场环境来看，“IOE”代表了全球三个领域里最好的品牌，即IBM（服务器）、Oracle（甲骨文数据库 ）和Emc（存储厂商设备），但互联网公司从2012年的5月就在提出了去IOE运动，领头企业为阿里巴巴集团，企业去IOE的本质是：企业变大以后，购买IOE的成本开销会成倍的增加，且IOE的设备都是黑盒运行，并不能为企业完全掌控，受限于厂商。
四、怎样让服务器一直运行（不宕机）
1.电源
保障服务器的电力供应是服务器一直运行的前提，在生产环境当中，若是单个服务器核心业务，最好使用双电源，分别接机房A、B线路。
2.CPU
CPU处理器相当于人体的大脑，负责整个计算机的运算和控制，是服务器性能效率的最核心部件。
3.CPU的单位
CPU的单位是Hz(赫兹)。
主频也叫时钟频率，单位是兆赫（MHz）或千兆赫（GHz），用来表示CPU的运算、处理数据的速度。通常，主频越高，CPU处理数据的速度就越快。
五、程序、进程以及守护进程
1.程序
程序指的是即将被执行的放在磁盘中的代码文件。
2.进程
正在运行的各类程序，进程运行就是把程序放在内存里执行。
3.守护进程
让其持续保持运行着的程序。
六、解决数据不丢的办法
1.在服务器主板上安装蓄电池，在断电后宕机前的瞬间把内存数据写回到磁盘。
2.使用UPS电池组不间断供电（持续供电10分钟，IDC数据中心机房-UPS 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。可以把它理解为充电宝。
3.选有双路电的机房，使用双电源、分别接不同路的电，以及将服务器放到不同的机柜，将企业的业务放置到不同的地区（异地）。
4.柴油发电机+油罐，一般机房会和附近的加油站签订紧急供油协议。
七、buffer和cache
1.buffer
buffer也称缓冲区，将数据写入到内存中，这个存放数据的内存空间在linux系统中一般被称为缓冲区，为了提高写操作性能，数据在写入最终介质或下一层级介质前，会合并放在缓冲区中。这样会增加数据持久写的延时，因为第一次写入缓冲区后，在向下写入数据之前，还要等待后续的写入，以便凑够数据或者定时写入到永久存储介质中。
2.cache
cache也称缓存区，从内存里读取数据，这个存放数据的内存空间在linux系统中一般被称为缓存区，操作系统用缓存来提高文件系统的读性能和内存分配性能，应用程序使用缓存也是为了提升读的访问效率。将经常访问的操作结果保存在缓存中可备随时使用，从而避免了总是执行读磁盘取数据等的一些操作，从而减轻了磁盘的压力。
八、磁盘的接口类型及单位的换算
1.认识磁盘
磁盘就是永久存放数据的存储器，不过磁盘上面也是有缓存的（芯片）。存储的内容一般有视频，文本，音频等各种数据，现在已经成为电脑和服务器不可缺少的配件。
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进行大量地交换数据，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下，硬盘的性能是决定网站性能的重要因素之一。
3.磁盘的接口
磁盘的接口包括IDE，SCSI，SAS(服务器标配)，SATA(民用)，PCI-E（M2）（固态）、其中IDE、SCSI已经退出历史舞台。
4.磁盘的类型
分为机械硬盘盒SSD固态硬盘。
性能与价格排序（从高到低）：SSD（固态）> SAS > SATA。
5.磁盘单位的换算
由于计算机是通过电位记录信息的，因此仅能识别0和1这两个数字，故而在计算机内部都是以二进制的形式进行存储和运算的，
计算机存储数据的最小单位为位（bit），中文称为比特，一个二进制位由0或1表示两种状态，要表示更多的信息，就要把多个位组合成一个整体，一般以8位二进制数组成一个基本单位。
字节是计算机数据处理的基本单位。字节（Byte）简写为B，规定一个字节由8个位组成，即1B=8b。一般情况下，一个ASCII码（美国标准信息交换代码, 它已被国际标准化组织（ISO）定为国际标准，称为ISO 646标准。适用于所有拉丁文字字母。）占用一个字节，一个汉字占用2-4个字节。
6.数据换算的关系
1B =8bit
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB
1PB=1024TB
1EB=1024PB
7.硬盘特点的总结
衡量磁盘读写速度的单位是iops，即input/output/ per second（每秒的输入输出）。其换算关系如下：1s（秒）= 1000ms（毫秒）= 1000 000μs(微秒)= 1000 000 000ns(纳秒)
企业级硬盘适合724小时使用，一般较贵，与笔记本以及家用台式电脑硬盘有区别（工业级和家用）。
对于企业高并发网站来讲，都会尽量让用户从内存中读取数据，而不是硬盘。
企业运维和架构师的网站优化，以及服务器、软件的优化核心本质，几乎都是在调整磁盘和内存之间的使用比。
九、使用Raid卡的好处
Raid卡，也称之为陈列卡，它其实是一种技术，叫做磁盘冗余阵列，Raid的实现有软Raid（即软件实现）和硬Raid（即硬件实现）两种，二者的主要区别就是，硬件Raid实现的性能、冗余都比软Raid更好、更高。
当网站数据量很大的时候，单块盘装不下了，若购买多块硬盘存放数据，就需要工具（Raid）把所有硬盘整合成一个大磁盘，再在这个大磁盘上进行分区（划分隔断、虚拟磁盘）存放数据，但是硬盘多了势必会损坏，可数据是不能丢的。因此，Raid还有另外一大功能，就是多块硬盘放在一起可以配置冗余（备份）。这样，即使有若干硬盘损坏了，数据也不会丢失，又因为业务对多块硬盘存储的数据访问效率也有需求，因此，Raid又分了不同的级别，比如，Raid0，Raid1，Raid5，Raid10等。
可以把所有的硬盘整合在一起（扩充容量）
可以让数据更安全（数据冗余）
可以获得更高的效率（读写性能）
十、远程管理卡
远程管理卡是服务器特有的远程管理部件，在家用电脑和笔记本电脑上面是不存在的，它的作用是通过网络远程（异地）开关服务器，并可以查看服务器开关机的过程等信息，早期（2010年以前），服务器托管在IDC机房，一旦出现问题，还得跑机房或者请机房的人管理。有了远程管理卡之后，运维人员管理服务器的效率就大大的提高了。