基礎知識

目錄

• 磁盤
• Raid卡（陣列卡）
• 光驅
• 遠程管理卡
• 機房裏面的服務器

磁盤

1.磁盤的基礎知識

磁盤就是永久存放數據的存儲器（以下圖所示），不過磁盤上面也是有緩存的（芯片）。存儲的內容通常有視頻，文本，音頻等各類數據，如今已經成爲電腦和服務器不可缺乏的配件。

做用：因爲計算機在工做時，CPU、輸入輸出設備與存儲器之間要進行大量地交換數據，所以存儲器的存取速度和容量也是影響計算機運行速度的主要因素之一。特別是在服務器優化場景下，硬盤的性能是決定網站性能的重要因素之一。

經常使用的磁盤（硬盤）都是3.5英寸的，常規的機械硬盤，讀取性能跟內存比差了不少，因此，在企業工做中，咱們纔會把大量的數據緩存到內存中，寫入到緩衝區，這是當今互聯網網站必備的解決網站訪問速度慢的方案。

圖-可插拔硬盤外殼

圖-企業級磁盤外觀（硬盤）

磁盤的接口包括IDE，SCSI，SAS(服務器標配)，SATA(民用)，PCI-E（M2）（固態）、其中IDE、SCSI已經退出歷史舞臺。

磁盤的類型又分爲機械硬盤和SSD固態硬盤兩種。

性能與價格排序（從高到低）：SSD（固態）> SAS > SATA。

2.磁盤的相關單位

如今生產的單塊磁盤容量愈來愈大，體積卻愈來愈小，速度也愈來愈快了，其中常見的有300GB、600GB、1TB、3TB、4TB等規格。

因爲計算機是經過電位記錄信息的，所以僅能識別0和1這兩個數字，故而在計算機內部都是以二進制的形式進行存儲和運算的，下面列出計算機數據的經常使用計量單位。

位（bit）

計算機存儲數據的最小單位爲位（bit），中文稱爲比特，一個二進制位由0或1表示兩種狀態，要表示更多的信息，就要把多個位組合成一個總體，通常以8位二進制數組成一個基本單位。因爲比特這個單位過小了，所以，使用比特做單位的比較少，作網絡帶寬的公司使用的單位是bit，網絡帶寬速率通常用Mbit/s來表示，正常的下載速度就是1Mbit/s=128KByte/s,這就是咱們購買了1MB的帶寬，而實際的下載速度爲128KB的緣由。

字節（Byte）

字節是計算機數據處理的基本單位。字節（Byte）簡寫爲B，規定一個字節由8個位組成，即1B=8b。通常狀況下，一個ASCII碼（美國標準信息交換代碼,
它已被國際標準化組織（ISO）定爲國際標準，稱爲ISO 646標準。適用於全部拉丁文字字母。）佔用一個字節，一個漢字佔用2-4個字節。

數據單位換算關係：

​ 1B =8bit

1KB=1024B

​ 1MB=1024KB

​ 1GB=1024MB

​ 1TB=1024GB

​ 1PB=1024TB

1EB=1024PB

注意：企業級硬盤計算：以1000位單位進行換算，即1TB=1000GB。

3.計算機和服務器的各硬件I/O對比

圖-計算機各級設備I/O基本對比

I/O（Input/Output）即爲輸入/輸出，通常翻譯爲讀寫。

衡量磁盤讀寫速度的單位是iops，即input/output/ per second（每秒的輸入輸出）。其換算關係以下：

​ 1s（秒）= 1000ms（毫秒）= 1000 000μs(微秒)= 1000 000 000ns(納秒)

經過上圖不難發現,
CPU處理速度最快，其次是內存,最慢的就是硬盤和網卡了。經過這張圖能夠了解不一樣的設備性能差距，未來作運維工做的時候，可從速度慢、瓶頸大的方向進行優化。

4.磁盤特色總結

企業級硬盤適合7*24小時使用，通常較貴，與筆記本以及家用臺式電腦硬盤有區別（工業級和家用）。

對於企業高併發網站來說，都會盡可能讓用戶從內存中讀取數據，而不是硬盤。

企業運維和架構師的網站優化，以及服務器、軟件的優化核心本質，幾乎都是在調整磁盤和內存之間的使用比。

Raid卡（陣列卡）

什麼是Raid呢？它實際上是一種技術，叫作磁盤冗餘陣列，Raid的實現有軟Raid（即軟件實現）和硬Raid（即硬件實現）兩種，兩者的主要區別就是，硬件Raid實現的性能、冗餘都比軟Raid更好、更高。

 當網站數據量很大的時候，單塊盤裝不下了，若購買多塊硬盤存放數據，就須要工具（Raid）把全部硬盤整合成一個大磁盤，再在這個大磁盤上進行分區（劃分隔斷、虛擬磁盤）存放數據，可是硬盤多了勢必會損壞，可數據是不能丟的。所以，Raid還有另一大功能，就是多塊硬盤放在一塊兒能夠配置冗餘（備份）。這樣，即便有若干硬盤損壞了，數據也不會丟失，又由於業務對多塊硬盤存儲的數據訪問效率也有需求，所以，Raid又分了不一樣的級別，好比，Raid0，Raid1，Raid5，Raid10等。

1.Raid卡的好處：

能夠把全部的硬盤整合到一塊兒（擴充容量）

可讓數據更安全(數據冗餘)

能夠得到更高的效率（讀寫性能）

有Raid卡後，通常會把磁盤鏈接到Raid卡上，而不是直接插到主板上了，Raid卡最終插到主板對應的插槽裏。

Raid卡及其電池以下圖所示：

圖-Raid卡及Raid卡電池

前面已經提到，Raid分軟Raid和硬Raid，其中，硬Raid卡又分爲兩種，即：

服務器板載Raid卡，僅支持Raid0和Raid1級別。

獨立Raid卡，支持更多的功能。

1. Raid的多種整合方式（Raid級別）

Raid的級別有不少種，常見的Raid級別有Raid0，Raid1，Raid5，Raid10，Raid級別的特色的內容會在講解磁盤的時會詳細說明。

 互聯網公司服務器通常都會購買獨立Raid卡，固然，Raid卡上也是有緩存的。

 冗餘從好到壞：Raid一、Raid十、Raid五、Raid0

 性能從好到壞：Raid0、Raid十、Raid五、Raid1

 成本從低到高：Raid0、Raid五、Raid一、Raid10

 企業中的服務器如何選擇Raid級別：根據數據的存儲和訪問的需求，去匹配對應的Raid級別。這句話適用於互聯網的全部公司。

圖-Raid級別的工做流程

瞭解Raid常見級別、冗餘、性能、硬盤數量及其應用場景。

Raid 0 (以四塊盤爲例)
容量：是四塊盤加在一塊兒的容量。
性能：讀取性能理論上是單個磁盤的4倍，磁盤越多倍數越小。
冗餘：無冗餘。
應用場景：不要求安全，只要求速度。適合大規模併發讀取。例如數據庫從庫，存儲從庫。

Raid 1
容量：兩塊硬盤容量之和的一半。只能有2塊盤。
性能：讀取性能理論上和單個磁盤相似。寫入速度慢。
冗餘：100%冗餘。在全部raid級別中，raid1具備最高的數據安全保障。
應用場景：只要求安全，對速度不要求。適合系統盤和監控服務器。

Raid 5
容量：至少3塊盤，損失一塊盤的容量。
性能：讀取速度和Raid 0差很少，只是多了奇偶校驗，寫入速度比單個磁盤稍慢。是Raid 0 和Raid 1的折衷方案。
冗餘：最多損壞一塊盤。
應用場景：適合對性能和安全有必定要求但又不太十分高的狀況。例如廣泛數據庫和存儲庫。

Raid 10
容量：至少四塊盤，損失一半的容量。
性能：讀寫都很快。
冗餘：能夠損壞一半。
場景：對於性能和安全都要求的狀況。例如高併發或高訪問量數據庫主庫，存儲主庫。

光驅

光驅（以下圖所示）做爲一個設備也已經幾乎退出歷史舞臺了，幾乎全部的影視劇、音樂等也都再也不用光驅發行了。

光驅的功能：聽歌，看牒，裝軟件，用遊戲光牒打遊戲等等。

在企業應用中，光驅的主要做用用於服務器裝系統，不過，出於爲公司省錢考慮，可在購買服務器時淘汰光驅，換成下面的高效安裝方式。

用U盤作鏡像來安裝系統。

還能夠用更高端的網絡安裝（ftp，http）。

以及無人值守批量安裝系統（cobbler或kickstart）。

圖-光驅及光驅的存放盒

遠程管理卡

遠程管理卡（以下圖所示）是服務器特有的遠程管理部件，在家用電腦及筆記本電腦上是不存在的。

它的做用是經過網絡遠程（異地）開關服務器，並能夠查看服務器開關機的過程等信息，早期（2010年之前），服務器託管在IDC機房，一旦出現問題，還得跑機房或者請機房的人管理。有了遠程管理卡以後，運維人員管理服務器的效率就大大的提升了。

遠程管理卡有服務器自帶的和獨立的兩類。服務器自帶的遠程管理卡，能夠關機、開機，可是看不到開關服務器的過程。因此，建議給服務器配備獨立的遠程管理卡，可能會多花100多塊錢的樣子，可是，當服務器出現問題，就不須要打車或者出差，也不用給機房人員打電話了，能夠利用遠程管理卡快速查看服務器故障並恢復服務。

圖-遠程管理卡外觀及插在服務器上的鏈接線

小知識點：在Dell服務器中，遠程管理卡叫作iDRAC 又稱爲Integrated Dell Remote Access Controller,也就是集成戴爾遠程控制卡，這個請你們注意。

機房裏面的服務器

服務器通常存放在機房的機櫃裏面的，在安裝時必定要給服務器的各種線貼上規範標籤，標記出每根線的用途等必要信息，以下圖所示：

圖-服務器上網線上的標籤及電源上的標籤

做爲一名專業的linux運維人員，不只僅是要熟練linux運維管理，在工做中的各個方面都須要作得更專業和規範，下面是關於專業和不專業的差異有多大的圖片和文章，供你們參考。

相關文章：

https://blog.51cto.com/oldboy/2083789

http://mt.sohu.com/20150504/n412315357.shtml

賞心悅目啊，今後不再擔憂個人服務器的網線會忽然掉線了：

機房裏面的圖片：

上海地區的一些機房地址：

http://www.starsdns.cn/news/list.asp?newsid=31