Linux的第二天
1、磁盘的相关的单位
- 现在生产的单块磁盘容量越来越大,体积却越来越小,速度也越来越快了,其中常见的有300GB、600GB、1TB、3TB、4TB、8TB等规格。
- 注意:工业级(企业级)硬盘计算:以1000为单位换算。即1TB=1000GB。
2、计算机与服务器各硬件I/O对比
- I/O即input/output 输入/输出,一般翻译为读写。
- 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)。
- 1s=1000ms(毫秒)=1000000us(微秒)=1000000000ns(纳秒)
IO性能比较:
3、随机存取&顺序存取
随机存取: 随意任意写入和读取
顺序存取:按一定的顺序写入和读取
顺序存取对介质的压力小,随机存取对介质的压力大。顺序存取效率更快。
4、Raid卡(阵列卡)
- 当企业网站(业务)数据量很大的时候,单块盘装不下了,若购买多块盘存放数据,就需要工具(Raid)把多块硬盘整合成一个大磁盘,再在这个大磁盘上分区(划分隔断、虚拟磁盘)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,就是多块盘放在一起可以配置冗余(备份),即使坏了若干硬盘,数据也不丢失,又因为业务对多块盘存储的数据访问效率也有需求,因此,Raid分了不同的级别,比如,Raid0、Raid1、Raid10、Raid5等。
- 那么什么是Raid呢?它其实是一种技术,叫磁盘冗余阵列,Raid的实现有软Raid(即软件实现)和硬Raid(即硬件实现),二者的主要区别就是,硬件Raid实现性能、冗余都更好、更高。不过,在真正的企业重要服务器里Raid几乎是不被采用的,请读者注意这点。
4.1.Raid卡(阵列卡)的好处
- 以把所有硬盘整合到一起(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)。
- 有Raid卡后,一般会把磁盘连接到Raid卡上,而不是直接插到主板上了,Raid卡最终插到主板对应插槽里。
Raid分软Raid和硬Raid,其中,硬Raid卡又分两种,即:
- 服务器板载Raid卡,缺点:支持Raido或1级别。|
- 独立Raid卡,支持更多功能。
4.2.Raid的多种整合方式(Raid级别)
Raid的级别有很多种,常见的Raid级别有Raid0、Raidl、Raid5、Raidl0.
互联网公司服务器一般都会购买独立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
RAID0原理:
1、把多块盘合成一块盘,可用容量是所有盘之和。
2、没有冗余,即坏一块盘,整个RAID就坏,数据都会丢失。
3、性能所有盘之和。
RAID0工作中放在什么情况下用:
1、不太重要的数据。
2、性能要求高的。
3、容量要求高。
如何规避RAIDO缺点?
最好对整个RAIDO数据做实时备份。这是一个RAID级别叫RAID10。
RAID1原理:
1、只能是两块盘整合到一起,容量还是一块盘容量。
2、冗余100%,即坏一块数据不丢失。
3、性能减半,只是一块盘性能。
RAID1工作中放在什么情况下用:
1、很重要的数据。
2、性能要求不高。
3、容量要求不高。
4.3.BIOS
BIOS(basic input output system)芯片(CMOS芯片)负责主板通电后各部件的自检、设置和保存,一切正常后才能启动操作系统(如图0-32所示)。它记录了电脑最基本的信息,是软件与硬件打交道的最基础的桥梁,没有它,电脑就不能工作。
常见的三种BIOS为Award、AMI、Phoenix。
4.4.服务器核心零件形象图解
5、计算机系统基础
5.1冯·诺依曼计算机
提到计算机,就不得不提及一下在计算机的发展史上做出杰出贡献的著名应用数学家冯·诺依曼(Von Neumann),是他带领专家提出了一个全新的存储程序的通用电子计算机方案。这个方案规定了新机器由5个部分组成:运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出。并描述了这5个部分的职能和相互关系。
这个方案与早期的ENIAC相比,有两个重大改进:一是采用二进制;二是提出了“存储程序”的设计思想,即用记忆数据的同一装置存储执行运算的命令,使程序的执行可自动地从一条指令进入到下一条指令。这个概念被誉为计算机史上的一个里程碑。计算机的存储程序和程序控制原理被称为冯·诺依曼原理,按照上述原理设计制造的计算机称为冯·诺依曼机。
计算机组成框架:
5.1.1.冯·诺依曼计算机结构
简单概括,冯·诺依曼计算机结构有3条重要的设计思想:
- 计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大部分组成。
- 以二进制的形式表示数据和指令。
- 程序预先存入存储器中,使计算机在工作中能自动地从存储器中取出程序指令并加以执行。
5.2.计算机数据记录单位
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,数据都是以二进制的形式存储和运算的。
5.2.1.位(bit)
计算机存储数据的最小单位为位(bit),中文称为比特,一个二进制位只能表示0或1两种状态,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位二进制组成一个基本单位。由于比特这个单位太小了,因此用比特作单位的比较少,网络带宽速率一般用Mbit/s来表示,正常的下载速度就是1Mbit/s=128KBytes(位转换成字节),这就是我们购买了1MB的带宽,而实际下载速度为128KB的原因。
5.2.2.字节(Byte)
字节是计算机数据处理的基本单位。字节(Byte)简记为B,规定一个字节为8位,即1B=8bit。每个字节由8个二进制位组成。一般情况下,一个ASCII码占用一个字节,一个汉字占用2-4个字节。
5.2.3.数据的换算关系
1Byte=8bit
1K=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB,1TB=1024GB,1PB=1024TB,1EB=1024PB,1ZB=1024EB
5.3.计算机常用计数制
用若干数位(由数码表示)的组合去表示一个数,各个数位之间是什么关系,即逢“几”进位,这就是进位计数制的问题。也就是数制问题。数制,即进位计数制,是人们利用数字符号按进位原则进行数据大小计算的方法。通常是以十进制来进行计算的。另外,还有二进制、八进制和十六进制等。在计算机的数制中,要掌握3个概念,即数码、基数和位权。
- 数码:一个数制中表示基本数值大小的不同数字符号。例如,八进制有8个数码,即0、1、2、3、4、5、6、7。
- 基数:一个数值所使用数码的个数。例如,八进制的基数为8,二进制的基数为2。
- 位权:一个数值中某一位上的1所表示数值的大小。例如,八进制的123,1的位权是64,2的位权是8,3的位权是1。
5.3.1.二进制(Binary notation)
二进制有如下特点:
- 数码:0、1。
- 基数:2。
- 逢二进一(加法运算),借一当二(减法运算)。
举一反三:十进制(Decimal notation),十六进制(Hexadecimal notation)