Linux云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

生產中一般核心業務用雙電源，雙線供電（AB路：從不同地方拉電纜到機房），如果是集群情況可以不用雙電源。

電表圖片：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為重要的部件。常見品牌：Intel 、AMD

一般企業服務器：CPU顆數2-4顆，單顆CPU 4核心，內存總量一般是16G-256G（32G，64G）。

虛擬化宿主機：CPU顆數4-8顆，內存總量一般是48-128G，6-10個虛擬機。

3） 內存

CPU和磁盤之間的緩沖設備，臨時存儲器。一般程序運行的時候會被調度到內存中執行，服務器關閉、重啟或程序關閉之后，自動從內存中釋放掉。

進程：正在運行著的程序，進程運行就是系統把程序放在內存里執行。

守護進程：持續保持運行著的程序。

程序：C/PHP/Java，代碼文件，靜態的，放在磁盤里的數據。

企業案例：

1. 門戶極端案例：大并發寫入案例（搶紅包、微博）

高并發，大數據量寫數據：會把數據先寫到內存，達到一定量，然后再定時或者定量的寫入到磁盤（減少IO），最終還是會加載到內存中再對外提供訪問。

特點：

a 優點：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，通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還沒有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（陣列卡必須啟用回寫策略）。這點還需要在了解清楚。

       （2） UPS不間斷供電（持續供電10分鐘，IDC機房據說UPS通常可供電1小時以上）。

       （3） 選雙路電的機房，使用雙電源、分別接不同路的電。

2. 大中小企業案例：并發不是很大、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，然后通過程序把數據讀入到內存里，再對外通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有什么區別？

寫入數據到內存里，這個數據的內存空間稱為緩沖區（buffer）。

從內存里讀取數據，這個數據的內存空間稱為緩存區（cache）。

由于99%的網站都是讀取為主，寫入為輔，讀寫比例至少是10:1，所以并發寫入不是問題。

提醒：這里提到的內存和磁盤，是由多臺機器組成的集群架構環境：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。

常用的3.5英寸機械硬盤（IDE、SATA、SAS），讀寫性能比內存差很多，所以工作中，我們才會把大量的數據緩存到內存，寫入緩沖區，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：（必定是選擇企業級硬盤，適合7 X 24小時不間斷訪問）

       1 常規正式工作場景選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硬盤特點：容量大價格便宜，但速度比較慢。

       3 高并發訪問，少數據量，可以選擇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：企業網站來講，都會盡量讓用戶從內存中讀取數據，而不是硬盤。幾乎所有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：磁盤冗余陣列

基本作用：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，就需要工具把所有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。而且多塊盤一起放數據可以有冗余（備份）。

RAID有多種整合方式：RAID 0 1 5 0+1（1+0）：這幾種最常用，其它還有RAID 6（沒什么必要用）。有了RAID卡后，一般磁盤就會接在RAID卡上，而不是接在主板上了。

代表圖片：

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 特點：虛擬磁盤容量=單盤容量*磁盤數量（N）。磁盤數量可以是1個或N個（視陣列卡而定），容量沒有損失，讀寫速度快，但數據沒有冗余容易丟失（N塊磁盤做成RAID 0，只要有一塊磁盤損壞，數據全部丟失）。用在比較極端的場合（數據完全不重要）。

RAID 1 特點：只能是兩塊磁盤，兩塊磁盤容量可以不一樣，虛擬磁盤容量=單盤容量（或容量較少的磁盤容量）。速度跟單個磁盤差不多，數據有冗余（兩塊磁盤的數據完全一樣）。

RAID 5 特點：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。讀寫性能一般，介于RAID 0 和RAID 1之間。允許損壞一塊磁盤，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。

冗余性從好到壞：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冗余性更好。

不同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，盤不多，系統盤用RAID 1

       b 數據庫服務器，主庫RAID 1+0（因為主庫很重要且不好擴展也不好備份），

從庫RAID 5/RAID 0（不差錢的話都用RAID 1+0）

c WEB服務器，如果數據量不大的話，可以選用RAID 5或 RAID 0（單盤）

d 監控/應用服務器，RAID 0 或RAID 5