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Linux云计算系统学习第一天

计算机基础:

服务器类型:

1、硬件服务器 (机架式服务器 刀片式服务器 塔式服务器)

2、虚拟服务器 (阿里云 AWS 腾讯云。。。)

企业存储数据方法:

1) 大型企业存储数据方法

存储数据 --- 内存中 --- 存储磁盘中

读取数据 --- 磁盘数据 --- 内存中 --- 内存中读取

2) 中小型企业存储数据方法

存储数据 --- 存储磁盘中

读取数据 --- 磁盘数据 --- 内存中 --- 内存中读取

硬件组成简述:

CPU (运算 控制) CPU路数(即CPU个数) CPU核数(处理任务)

内存 (中介 桥梁) 内存中有两个存储空间 buffer 缓冲区 在数据准备存储到磁盘中之前 先放到内存中进行缓冲 写缓冲write-buffer cache 缓存区 数据已经存储到磁盘中之后 再把数据转存到内存中 读缓存read-cache

磁盘 (永久存储 存储效率低) 为什么磁盘存储效率低 1、磁盘的工作方式 2、磁盘I/O消耗 大的数据拆分的每一块存储单元 Input 大的数据拆分的每一块存储单元 Output

远程管理卡(网卡) a 控制远程开关机 b 进行远程的安装系统

远程管理卡的种类 a 集成的远程管理卡 远程开关机 b 外置的远程管理卡 远程安装系统 配置raid

DELL - idrac HP - ilo IBM- RSA

内存:缓冲(buffer)与缓存(cache)的区别

buffer和cache都是为了解决互访的两种设备存在的速率差异,使磁盘的I/O性能或CPU更加高效,减少进程间通信等待的时间。

buffer(缓冲区):是根据磁盘的读写设计的,把分散的写操作集中进行,减少磁盘碎片和硬盘的反复寻道,从而提高系统性能。buffer主要作用是在于减少实际的I/O操作次数,即,将多次操作尽量合并成一次的成批操作,通常其中的数据在操作完成之后,buffer不会被继续使用。linux有一个守护进程定期清空缓冲内容(即写入磁盘),也可以通过sync命令手动清空缓冲。

cache(缓存区):是把读取过的数据保存起来,重新读取时若命中(找到需要的数据)就不要去读硬盘了,若没有命中就读硬盘。其中的数据会根据读取频率进行组织,把最频繁读取的内容放在最容易找到的位置,把不再读的内容不断往后排,直至从中删除。cache经常被用在磁盘的I/O请求上,如果有多个进程都要访问某个文件,于是该文件便被做成cache以方便下次被访问,这样可提高系统性能。还有就是CPU和内存之间的数据通信,因为CPU的速度远远高于主内存的速度,CPU从内存中读取数据需等待很长的时间,而Cache保存着CPU刚用过的数据或循环使用的部分数据,这时Cache中读取数据会更快,减少了CPU等待的时间,提高了系统的性能。

buffer是即将要被写入磁盘的,而cache是被从磁盘中读出来的

Linux云计算系统学习第一天插图

磁盘的分类:

HDD(Hard Disk Drive)硬盘。普通的机械硬盘,价格便宜容量巨大。缺点是速度较慢,采用了机械结构,因此怕震怕摔。由一个或者多个铝制或者玻璃制成的磁性碟片,磁头,转轴,控制电机,磁头控制器,数据转换器,接口和缓存等几个部分组成。工作时,磁头悬浮在高速旋转的碟片上进行读写数据。机械硬盘是集精密机械、微电子电路、电磁转换为一体的电脑存储设备。

SSD(Solid State Drive)硬盘。固态硬盘,具有读取速度快、寻道时间小、功耗小、重量轻等优点。由于采用了闪存颗粒作为存储介质,所以SSD也摆脱了传统硬盘机械结构的限制,抗震抗摔性能极佳。缺点是有寿命限制,但对于一般消费者来说不必考虑这种限制(在平均每天写入50G文件的情况下,一个128G容量的SSD的寿命为20年左右)。价格相对传统HDD也要略高一点。总的来说SSD是未来计算机发展的趋势。

HHD(Hybrid Hard Drive)混合硬盘。SSD和HDD的混合体。既有SSD的闪存模块,又有传统HHD中的磁碟。笼统的说,就是在读取常用数据的时候基本和SSD速度相当,但是在写入和读取大量数据的时候(如Windows Update升级时)其弊端就会显现,由于硬盘中数据的寻址时间更长,所以在进行大量数据写入读取的时候,速度甚至不如HDD。

按硬盘接口分类:IDE、SATA、SCSI、SAS、FC

  • IDE,该接口是并口
  • SATA,该接口是串口
  • SCSI,SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”(小型计算机系统接口)
  • SAS,SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI,是新一代的SCSI技术

1、IDE

IDE(Integrated Drive Electronics)。本意是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器,是一种硬盘的传输接口, 平常也称IDE接口为ATA(Advanced Technology Attachment)接口。理论速度上限在100MB/S左右。显而易见IDE接口硬盘的缺点为速度比较慢,而且对于接口电缆的长度有很严格的控制。之前兼容性非常好的优点随着硬盘技术的发展,也渐渐失去了优势。

IDE01

IDE02

2、SATA

SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘。SATA以它串行的数据发送方式得名。在数据传输的过程中,数据线和信号线独立使用,并且传输的时钟频率保持独立,因此同以往的PATA相比,SATA的传输速率可以达到并行的30倍。可以说:SATA技术并不是简单意义上的PATA技术的改进,而是一种全新的总线架构。SATA接口的硬盘已经是现在个人PC的主流。最新的SATA3标准接口的硬盘理论极限速度已经达到600MB/S。

SATA01

SATA02

3、SCSI

SCSI英文全称:Small Computer System Interface,它出现的原因主要是因为原来的IDE接口的硬盘转速太慢,传输速率太低,因此高速的SCSI硬盘出现。准确的说,SCSI并不是专为硬盘设计的接口,而是一种广泛应用于小型机上的一种高速数据传输技术。SCSI硬盘具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低、热插拔等优点。但是因为价格较高所以只用在中、高端服务器或高档的工作站之中。

SCSI01

4、SAS

SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI,是新一代的SCSI技术。和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度,并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性,并且提供与SATA硬盘的兼容性。 SAS的接口技术可以向下兼容SATA。即SATA驱动器可以在SAS控制器上运行,具体来说,二者的兼容性主要体现在物理层和协议层的兼容。SAS可以采用全双工传输模式,而SATA只能在单向传输中保持满速。

SAS01

5、FC

光纤通道的英文拼写是Fibre Channel,和SCIS接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术,是专门为网络系统设计的,但随着存储系统对速度的需求,才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的,它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。它以点对点(或是交换)的配置方式在系统之间采用了光缆连接。限制于其高昂的售价, 通常用于高端服务器领域。

FC01

FC02

磁盘存储速率:

1Bytes=8bit 1KB=1024Bytes 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 1PB=1024TB 1EB=1024PB 1ZB=1024EB 1YB=1024ZB 1BB=1024YB 1NB=1024BB 1DB=1024NB

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