計算機系統
計算機系統組成的兩大部分
硬件系統
主機
中央處理器CPU{運算器,控制器}
內存儲器{ROM,RAM}
外部設備
外部存儲器{硬盤、軟盤、光盤、磁帶等}
輸入設備{鍵盤、鼠標、掃描儀等}
輸出設備{顯示器、打印機、繪畫儀等}
其他設備{調制解調器等}
軟件系統
系統軟件
操作系統
程序語言處理系統
數據庫管理系統
服務程序{檢查、診斷、調試程序}
應用軟件
通用應用軟件{如office辦公軟件包等}
專用應用軟件{用戶程序}
馮·諾依曼體系結構,1946提出,計算機五大結構:
CPU{運算器,控制器}
存儲器
輸入設備
輸出設備
計算器規模劃分和功能用途
巨型計算機:國防、科學計算(如我國天河一號)
大型計算機:科學計算、數據處理(如IBMz13)
小型計算機:數據采集(如IBM-AIX,HP-UNIX)
微型計算機:商業用途、辦公自動化等
服務器按照功能劃分
Web服務器、數據庫服務器、郵件服務器、文件服務器、中間件應用服務器、日志服務器、監控服務器,程序版本控制服務器、虛擬機服務器、打印服務器、域控制服務器、多媒體服務器、通訊服務器、ERP服務器等
服務器按外形分類:
塔式服務器、機架式服務器(rack)、刀片式服務器(集群服務器比較多)
現在的服務器,應當盡量避免單點故障(single failture)
服務器按照CPU體系架構分類:
非X86服務器:RISC、EPIC,特點是比較貴、穩定性好、性能強,一般用于金融、電信等大型企業核心。
X86服務器:CISC、特點是便宜、穩定性差。
主要生產服務器CPU的公司
INTEL:XEON至強、安騰
AMD:ALTHLON MP
IBM:POWER CPU
1.服務器硬件
主板mainboard、系統板systemboard或母板(motherboard)
組成計算機的主要電路系統,一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、鍵盤和面板控制開關接口、指示燈插接件、擴充插槽、主板及插卡的直流電源供電接插件等元件
BIOS:BASIC INPUT OUPUT SYSTEM
2.內存:分為內存(RAM)和外存(ROM)
RAM:斷電后數據丟失
內存RAM帶寬的計算方法
DDR2 667 ,運行頻率333MHz,帶寬為
333x2x64/8=5400MB/s=5.4GB/s
DDR2 800 , 運行頻率400MHz,帶寬為
400x2x64/8=6400MB/s=6.4GB/s
ROM:斷電后數據可以保存(硬盤,U盤等)
硬盤的組成
存儲介質(Media):盤片
讀寫頭(Read Write Head):磁頭
馬達(有5k4RPM、5k9RPM、7k2RPM、1wRPM、1.5wRPM等轉速)
硬盤容量存儲單位轉換
1byte字節=8bit位
2^10 1024b=1k
2^20 1024K=1M
2^30 1024M=1G
2^40 1024G=1T
2^50 1024T=1P
2^60 1024P=1E
2^70 1024E=1Z
2^80 1024Z=1Y
2^90 1024Y=1B
注意,廠家的生產的硬盤是按10進制的,所以硬盤的容量并不和標準的2進制格式容量相同。
硬盤接口類型:
目前主流的硬盤接口為SATA和SAS接口,
因此,硬盤按接口類型可分為SATA硬盤和SAS硬盤。
服務器的性能短板:
如果CPU有每秒處理1000個服務請求的能力,各種總線的負載能力能達到500個,但網卡只能接受200個請求,而硬盤只能負擔150個的話,那這臺服務器得處理能力只能是150個請求/秒,有85%的處理器計算能力浪費了。在計算機系統當中,硬盤的讀寫速率已經成為影響系統性能進一步提高的瓶頸。
存儲網絡:
DAS—-直接連接存儲(Direct Attached Storage
存儲設備與主機的緊密相連。
管理成本較低,實施簡單。
儲時直接依附在服務器上,因此存儲共享受到限制。
CPU必須同時完成磁盤存取和應用運行的雙重任務,所以不利于CPU的指令周期的優化,增加系統負擔。
NAS—–網絡連接存儲(Network Attached Storage)
通過局域網在多個文件服務器之間實現了互聯,基于文件的協議(NFS、SMB/CIFS ),實現文件共享。
集中管理數據,從而釋放帶寬、提高性能。
可提供跨平臺文件共享功能。
可靠性較差,適用于局域網或較小的網絡。
SAN—–存儲區域網絡(Storage Area Networks)
利用高速的光纖網絡鏈接服務器與存儲設備,基于SCSI,IP,ATM等多種高級協議,實現存儲共享。
服務器跟儲存裝置兩者各司其職。
利用光纖信道來傳輸數據﹐以達到一個服務器與儲存裝置之間多對多的高效能、高穩定度的存儲環境。
實施復雜,管理成本高。
POSIX: Portable Operating System Interface
IEEE在操作系統上定義的一系列API標準
POSIX兼容的程序可在其它POSIX操作系統編譯執行
編程接口
低級語言
機器語言:0和1
匯編語言:和機器語言一一對應,與硬件相關的特有代
碼、驅動程序開發
中級語言:C
系統級應用、驅動程序
高級應用:java, Objective-C,C#,python, php
應用級程序開發
服務器三大操作系統
Windows:
Linux:GNU/Linux
Unix:
System:(Bell Lab)
AIX (IBM)
Solaris (SUN)
HP-UX (HP)
BSD: (BSRG)Berkeley System Distribution
NetBSD
OpenBSD
FreeBSD
Linux起源
1969unix誕生,(PS:linus也是1969年出生)
1984年:Richard Stallman發起GNU項目和自由軟件基金會
GNU是英文GNU is not Unix的意思
創建開源的UNIX實用工具版本,如GCC和VI軟件
創建通用公共許可證(GPL)
開源軟件許可實施原則
1991年:Linus Torvalds發布Linux
創建開放源碼,類Unix的內核,在GPL下發布
Linux操作系統:
Linux內核+ GNU工具=完整的類UNIX操作系統
Linux發行版
slackware:SUSE Linux Enterprise Server (SLES)
opensuse桌面
debian: ubuntu,mint
redhat: rhel: redhatenterprise linux
每18個月發行一個新版本
CentOS:兼容rhel的格式
fedora:每6個月發行一個新版本
ArchLinux:輕量簡潔
Gentoo:極致性能,不提供傳統意義的安裝程序
LFS: Linux From scratch 自制Linux
Android: kernel+busybox(工具集)+java虛擬機
開源協議
開源:軟件和源代碼提供給所有人
自由分發軟件和源代碼
能夠修改和創建衍生作品
作者的代碼完善
軟件分類:商業,共享,自由
世界上的開源許可證,大概有上百種
GPLv2, GPLv3, LGPL(lesser):copyleft,WordPress
Apache: apache
BSD: bsd
Mozilla
Apache
MIT
Linux哲學思想
1.一切皆文件(包括硬件)
2.由眾多目的的單一應用程序組成:一個程序只做一件事,且做好
3.組合目的的單一的小程序完成復雜的任務
4.盡量避免跟用戶交互
5.使用文本文件保存配置信息
6.提供機制,而非策略
其他未整理筆記
部分FHS理解
/根目錄
/boot kernel
/home 家目錄
/root root用戶的家目錄
/dev 硬件目錄
/etc 配置文件目錄
/usr 相當于windows系統的windows和program文件夾
/lib64庫文件目錄
/var 變化的文件,放日志之類的文件夾
/proc 內存數據,進程文件,虛擬的數據,不占用磁盤空間
LINUX磁盤分區
IDE
/dev/hda,hdb
/dev/hdc 老ide設備這個一般是光驅
SCSI
SATA
SAS
USB
/dev/sd[a-z],sdaa,sdab,sdaz,sdba….如此類推
MBR
主分區:一個磁盤<=4,
擴展分區: 最多一個+主分區<=4
/dev/sda1-4 主分區 , 主分區的號碼可以在1-4的范圍內自定義,但是建議默認就可以了
邏輯分區:
/dev/sda(5-n)
/dev/sda1 mount掛載 c:\testdir
GPT
支持2.2tb以上硬盤
主分區可以有多個
IDE
/dev/hda,hdb
/dev/hdc 老ide設備這個一般是光驅
SCSI
SATA
SAS
USB
/dev/sd[a-z],sdaa,sdab,sdaz,sdba….如此類推
MBR
主分區:一個磁盤<=4,
擴展分區: 最多一個+主分區<=4
/dev/sda1-4 主分區 , 主分區的號碼可以在1-4的范圍內自定義,但是建議默認就可以了
邏輯分區:
/dev/sda(5-n)
/dev/sda1 mount掛載 c:\testdir
GPT
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