计算机系统
计算机系统组成的两大部分
硬件系统
主机
中央处理器CPU{运算器,控制器}
内存储器{ROM,RAM}
外部设备
外部存储器{硬盘、软盘、光盘、磁带等}
输入设备{键盘、鼠标、扫描仪等}
输出设备{显示器、打印机、绘画仪等}
其他设备{调制解调器等}
软件系统
系统软件
操作系统
程序语言处理系统
数据库管理系统
服务程序{检查、诊断、调试程序}
应用软件
通用应用软件{如office办公软件包等}
专用应用软件{用户程序}
冯·诺依曼体系结构,1946提出,计算机五大结构:
CPU{运算器,控制器}
存储器
输入设备
输出设备
计算器规模划分和功能用途
巨型计算机:国防、科学计算(如我国天河一号)
大型计算机:科学计算、数据处理(如IBMz13)
小型计算机:数据采集(如IBM-AIX,HP-UNIX)
微型计算机:商业用途、办公自动化等
服务器按照功能划分
Web服务器、数据库服务器、邮件服务器、文件服务器、中间件应用服务器、日志服务器、监控服务器,程序版本控制服务器、虚拟机服务器、打印服务器、域控制服务器、多媒体服务器、通讯服务器、ERP服务器等
服务器按外形分类:
塔式服务器、机架式服务器(rack)、刀片式服务器(集群服务器比较多)
现在的服务器,应当尽量避免单点故障(single failture)
服务器按照CPU体系架构分类:
非X86服务器:RISC、EPIC,特点是比较贵、稳定性好、性能强,一般用于金融、电信等大型企业核心。
X86服务器:CISC、特点是便宜、稳定性差。
主要生产服务器CPU的公司
INTEL:XEON至强、安腾
AMD:ALTHLON MP
IBM:POWER CPU
1.服务器硬件
主板mainboard、系统板systemboard或母板(motherboard)
组成计算机的主要电路系统,一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件
BIOS:BASIC INPUT OUPUT SYSTEM
2.内存:分为内存(RAM)和外存(ROM)
RAM:断电后数据丢失
内存RAM带宽的计算方法
DDR2 667 ,运行频率333MHz,带宽为
333x2x64/8=5400MB/s=5.4GB/s
DDR2 800 , 运行频率400MHz,带宽为
400x2x64/8=6400MB/s=6.4GB/s
ROM:断电后数据可以保存(硬盘,U盘等)
硬盘的组成
存储介质(Media):盘片
读写头(Read Write Head):磁头
马达(有5k4RPM、5k9RPM、7k2RPM、1wRPM、1.5wRPM等转速)
硬盘容量存储单位转换
1byte字节=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,厂家的生产的硬盘是按10进制的,所以硬盘的容量并不和标准的2进制格式容量相同。
硬盘接口类型:
目前主流的硬盘接口为SATA和SAS接口,
因此,硬盘按接口类型可分为SATA硬盘和SAS硬盘。
服务器的性能短板:
如果CPU有每秒处理1000个服务请求的能力,各种总线的负载能力能达到500个,但网卡只能接受200个请求,而硬盘只能负担150个的话,那这台服务器得处理能力只能是150个请求/秒,有85%的处理器计算能力浪费了。在计算机系统当中,硬盘的读写速率已经成为影响系统性能进一步提高的瓶颈。
存储网络:
DAS----直接连接存储(Direct Attached Storage
存储设备与主机的紧密相连。
管理成本较低,实施简单。
储时直接依附在服务器上,因此存储共享受到限制。
CPU必须同时完成磁盘存取和应用运行的双重任务,所以不利于CPU的指令周期的优化,增加系统负担。
NAS-----网络连接存储(Network Attached Storage)
通过局域网在多个文件服务器之间实现了互联,基于文件的协议(NFS、SMB/CIFS ),实现文件共享。
集中管理数据,从而释放带宽、提高性能。
可提供跨平台文件共享功能。
可靠性较差,适用于局域网或较小的网络。
SAN-----存储区域网络(Storage Area Networks)
利用高速的光纤网络链接服务器与存储设备,基于SCSI,IP,ATM等多种高级协议,实现存储共享。
服务器跟储存装置两者各司其职。
利用光纤信道来传输数据﹐以达到一个服务器与储存装置之间多对多的高效能、高稳定度的存储环境。
实施复杂,管理成本高。
POSIX: Portable Operating System Interface
IEEE在操作系统上定义的一系列API标准
POSIX兼容的程序可在其它POSIX操作系统编译执行
编程接口
低级语言
机器语言:0和1
汇编语言:和机器语言一一对应,与硬件相关的特有代
码、驱动程序开发
中级语言:C
系统级应用、驱动程序
高级应用:java, Objective-C,C#,python, php
应用级程序开发
服务器三大操作系统
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诞生,(PS:linus也是1969年出生)
1984年:Richard Stallman发起GNU项目和自由软件基金会
GNU是英文GNU is not Unix的意思
创建开源的UNIX实用工具版本,如GCC和VI软件
创建通用公共许可证(GPL)
开源软件许可实施原则
1991年:Linus Torvalds发布Linux
创建开放源码,类Unix的内核,在GPL下发布
Linux操作系统:
Linux内核+ GNU工具=完整的类UNIX操作系统
Linux发行版
slackware:SUSE Linux Enterprise Server (SLES)
opensuse桌面
debian: ubuntu,mint
redhat: rhel: redhatenterprise linux
每18个月发行一个新版本
CentOS:兼容rhel的格式
fedora:每6个月发行一个新版本
ArchLinux:轻量简洁
Gentoo:极致性能,不提供传统意义的安装程序
LFS: Linux From scratch 自制Linux
Android: kernel+busybox(工具集)+java虚拟机
开源协议
开源:软件和源代码提供给所有人
自由分发软件和源代码
能够修改和创建衍生作品
作者的代码完善
软件分类:商业,共享,自由
世界上的开源许可证,大概有上百种
GPLv2, GPLv3, LGPL(lesser):copyleft,WordPress
Apache: apache
BSD: bsd
Mozilla
Apache
MIT
Linux哲学思想
1.一切皆文件(包括硬件)
2.由众多目的的单一应用程序组成:一个程序只做一件事,且做好
3.组合目的的单一的小程序完成复杂的任务
4.尽量避免跟用户交互
5.使用文本文件保存配置信息
6.提供机制,而非策略
其他未整理笔记
部分FHS理解
/根目录
/boot kernel
/home 家目录
/root root用户的家目录
/dev 硬件目录
/etc 配置文件目录
/usr 相当于windows系统的windows和program文件夹
/lib64库文件目录
/var 变化的文件,放日志之类的文件夹
/proc 内存数据,进程文件,虚拟的数据,不占用磁盘空间
LINUX磁盘分区
IDE
/dev/hda,hdb
/dev/hdc 老ide设备这个一般是光驱
SCSI
SATA
SAS
USB
/dev/sd[a-z],sdaa,sdab,sdaz,sdba....如此类推
MBR
主分区:一个磁盘<=4,
扩展分区: 最多一个+主分区<=4
/dev/sda1-4 主分区 , 主分区的号码可以在1-4的范围内自定义,但是建议默认就可以了
逻辑分区:
/dev/sda(5-n)
/dev/sda1 mount挂载 c:\testdir
GPT
支持2.2tb以上硬盘
主分区可以有多个
IDE
/dev/hda,hdb
/dev/hdc 老ide设备这个一般是光驱
SCSI
SATA
SAS
USB
/dev/sd[a-z],sdaa,sdab,sdaz,sdba....如此类推
MBR
主分区:一个磁盘<=4,
扩展分区: 最多一个+主分区<=4
/dev/sda1-4 主分区 , 主分区的号码可以在1-4的范围内自定义,但是建议默认就可以了
逻辑分区:
/dev/sda(5-n)
/dev/sda1 mount挂载 c:\testdir
GPT