Linux雲計算架構師成長之路-第一章 計算機硬件基礎-1.4 服務器主要部件

1.4 服務器主要部件

1） 電源

生產中通常核心業務用雙電源，雙線供電（AB路：從不一樣地方拉電纜到機房），若是是集羣狀況能夠不用雙電源。

電錶圖片：此處待插入圖片

2） CPU

負責運算和控制，是服務器性能效率最爲重要的部件。常見品牌：Intel 、AMD

通常企業服務器：CPU顆數2-4顆，單顆CPU 4核心，內存總量通常是16G-256G（32G，64G）。

虛擬化宿主機：CPU顆數4-8顆，內存總量通常是48-128G，6-10個虛擬機。

3） 內存

CPU和磁盤之間的緩衝設備，臨時存儲器。通常程序運行的時候會被調度到內存中執行，服務器關閉、重啓或程序關閉以後，自動從內存中釋放掉。

進程：正在運行着的程序，進程運行就是系統把程序放在內存裏執行。

守護進程：持續保持運行着的程序。

程序：C/PHP/Java，代碼文件，靜態的，放在磁盤裏的數據。

企業案例：

1. 門戶極端案例：大併發寫入案例（搶紅包、微博）

高併發，大數據量寫數據：會把數據先寫到內存，達到必定量，而後再定時或者定量的寫入到磁盤（減小IO），最終仍是會加載到內存中再對外提供訪問。

特色：

a 優勢：寫數據到內存，性能高速度快（微博，微信，SNS，秒殺）。

淘寶應對秒殺起碼要準備2-3個月，經過程序把對外秒殺的數據放到全國的機房服務器內存中，還要讓北京的用戶訪問北京的機房，上海的用戶訪問上海的機房。

b 缺點：可能會丟失一部分在內存中尚未來得及寫入磁盤的數據。

       解決方法：

       （1） 服務器主板上安裝電池（應該是指陣列卡上的電池），在斷電瞬間把內存中的數據寫入磁盤（陣列卡必須啓用回寫策略）。這點還須要在瞭解清楚。

       （2） UPS不間斷供電（持續供電10分鐘，IDC機房聽說UPS一般可供電1小時以上）。

       （3） 選雙路電的機房，使用雙電源、分別接不一樣路的電。

2. 大中小企業案例：併發不是很大、數據也不是特別大的網站，讀多寫少的業務，先把數據寫入到磁盤，而後經過程序把數據讀入到內存裏，再對外經過讀內存提供訪問服務。

記住一句話：緩存無處不在！

3. buffer和cache有什麼區別？

寫入數據到內存裏，這個數據的內存空間稱爲緩衝區（buffer）。

從內存裏讀取數據，這個數據的內存空間稱爲緩存區（cache）。

因爲99%的網站都是讀取爲主，寫入爲輔，讀寫比例至少是10:1，因此併發寫入不是問題。

提醒：這裏提到的內存和磁盤，是由多臺機器組成的集羣架構環境：memcached（純內存）/redis（內存加磁盤）。

4）磁盤

永久存放數據的存儲器，磁盤上也是有緩存的。

經常使用的3.5英寸機械硬盤（IDE、SATA、SAS），讀寫性能比內存差不少，因此工做中，咱們纔會把大量的數據緩存到內存，寫入緩衝區，這是當今互聯網網站必備的解決方案。

磁盤接口類型：IDE、SCSI、SATA、SAS、SSD，IDE、SCSI已經退出歷史舞臺。

性能與價格：SSD>SAS>SATA

企業應用：（一定是選擇企業級硬盤，適合7 X 24小時不間斷訪問）

       1 常規正式工做場景選SAS硬盤（轉速10000RPM或15000RPM，機械硬盤轉數高的性能好）。

       2 不對外提供訪問的服務器，例如：線下的備份服務器，可選SATA（7200RPM或10000RPM）。SATA硬盤特色：容量大價格便宜，但速度比較慢。

       3 高併發訪問，少數據量，能夠選擇SSD。

淘寶網企業案例：服務器會把SATA和SSD結合起來用，熱點存儲，程序動態調度（按照數據被訪問的頻繁程度把數據在SSD和SATA之間移動）。

小結：企業網站來說，都會盡可能讓用戶從內存中讀取數據，而不是硬盤。幾乎全部企業運維和架構師的網站優化、服務器、軟件的優化都是磁盤和內存的使用比例的優化。

5）陣列卡（RAID卡），RAID：磁盤冗餘陣列

基本做用：網站數據量很大，單塊盤裝不下，有了多塊盤，又不想多個盤存放數據，就須要工具把全部硬盤整合成一個大磁盤，再在這個大磁盤（虛擬磁盤）上分區放數據。並且多塊盤一塊兒放數據能夠有冗餘（備份）。

RAID有多種整合方式：RAID 0 1 5 0+1（1+0）：這幾種最經常使用，其它還有RAID 6（沒什麼必要用）。有了RAID卡後，通常磁盤就會接在RAID卡上，而不是接在主板上了。

表明圖片：

1. DELL-H730P_Mini-2G-機架式服務器陣列卡

2. DELL-H730P_大卡-2G-塔式服務器陣列卡

RAID 0 特色：虛擬磁盤容量=單盤容量*磁盤數量（N）。磁盤數量能夠是1個或N個（視陣列卡而定），容量沒有損失，讀寫速度快，但數據沒有冗餘容易丟失（N塊磁盤作成RAID 0，只要有一塊磁盤損壞，數據所有丟失）。用在比較極端的場合（數據徹底不重要）。

RAID 1 特色：只能是兩塊磁盤，兩塊磁盤容量能夠不同，虛擬磁盤容量=單盤容量（或容量較少的磁盤容量）。速度跟單個磁盤差很少，數據有冗餘（兩塊磁盤的數據徹底同樣）。

RAID 5 特色：至少要3塊磁盤，虛擬磁盤容量=單盤容量*(N-1)，損失一個硬盤容量。讀寫性能通常，介於RAID 0 和RAID 1之間。容許損壞一塊磁盤，數據不會丟失。

RAID 1+0、RAID 0+1：至少4快磁盤，虛擬磁盤容量＝單塊磁盤容量*N/2，容量也是損失一半。

冗餘性從好到壞：RAID 1、RAID 1+0，RAID 0+1，RAID 5，RAID 0

性能從好到壞：RAID 0，RAID 1+0、RAID 0+1，RAID 5，RAID 1

成本從低到高：RAID 0，RAID 5，RAID 1，RAID 1+0、RAID 0+1

注意：RAID 1+0與RAID 0+1是有區別的。RAID 1+0冗餘性更好。

不一樣RAID級別的企業應用舉例：根據數據的存儲和訪問需求，去選擇RAID

1. 互聯網公司：

       a 單臺服務器，很重要，盤很少，系統盤用RAID 1

       b 數據庫服務器，主庫RAID 1+0（由於主庫很重要且很差擴展也很差備份），

從庫RAID 5/RAID 0（不差錢的話都用RAID 1+0）

c WEB服務器，若是數據量不大的話，能夠選用RAID 5或 RAID 0（單盤）

d 監控/應用服務器，RAID 0 或RAID 5