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1.計算機系統硬件核心知識

企業面試 減少 臨時 服務器監控 讀寫 數據傳輸 javap 同時 擁有

互聯網企業裏PC服務器的品牌及型號:

Dell(大多數公司)服務器品牌,HP,IBM(百度),浪潮,聯想,航天聯誌:

1U = 4.45cm

2010年以前: 1U 1850,1950;2U 2850,2950

2010-2013年:1U R410 R610; 2U R710

2014-2016年:1U R420 430 R620 630; 2U R720 730

IBM品牌:

2U:3650 4U:850 8U:3950 1U:3550/m3 3550/m5

服務器主要零部件

1.電源:

相當於人體的心臟,生產中一般單個服務器核心業務用雙電源,雙路(AB);如果集群(一堆機器做一件事)的情況可以不用雙電源。

2.CPU處理器:

相當於人體的大腦,負責計算機的運算和控制,是服務器性能效率的最核心部件。

常見品牌:Intel,AMD

一般的企業裏的服務器,CPU顆數2-4顆,單顆CPU是四核。內存總量一般是16-256G。

做虛擬化的宿主機,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,是臨時存儲器(存放數據的)。

一般程序運行的時候會被調度到內存中執行,服務器關閉或程序關閉之後,數據自動從內存中釋放掉。

程序: c/php/java/python ,代碼文件,靜態的,放在磁盤裏的數據。

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裏執行。

守護進程: 持續保持運行著的程序。

程序和進程的區別:

A片放在磁盤裏就是程序,A片放到內存裏就相當於進程。計算機重啟,內存的數據會釋放掉。

企業案例:

1)門戶極端案例:大並發寫入案例。

高並發,大數據量寫數據:會把數據先寫到內存,達到一定的量,然後再定時或者定量的寫道磁盤(減少磁盤IO),最終還是會加載到內存對外提供訪問。

特點:

a.優點:寫數據到內存,性能高速度快(微博,微信,SNS,秒殺)。

b.缺點:可能會丟失一部分在內存中還沒有來得及存入磁盤的數據。

解決方法:

(1)服務器主板上安裝電池。

(2)UPS不間斷供電(持續供電10分鐘,IDC數據UPS 1小時)。

(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:並發不是很大的網站,讀多寫少的業務,會先把數據寫入到磁盤,然後通過程序把數據讀入到內存裏,再對外通過讀內存提供訪問服務。緩存無處不在!

寫入數據到內存裏,這個數據的內存空間稱為緩沖區(buffer)。

從內存讀取數據,這個存數據的內存空間稱為緩存區(cache)。

企業面試題:buffer和cache的區別。

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

提醒:這裏提到的內存和磁盤,是由多臺機器組成集群架構環境memcahced(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(芯片)

3.5英寸的sas,sata硬盤,機械讀取(性能不高)。性能比內存差很多,所以工作中把大量的數據緩存到內存,寫入到緩沖區,是當今互聯網網站是必備的解決方案。

磁盤接口:SAS SATA SSD IDE/SCSI退出歷史舞臺。

性能與價格:SSD>SAS>SATA

企業級服務器應用:

1.常規正式工作場景選SAS硬盤(15K轉速, 機械磁盤轉速高,性能好)

2.不對外提供訪問的服務器,例如線下的備份,可選SATA(7.2K-1W轉速),特點:容量大,價格便宜,但是速度比較慢。

3.高並發訪問、小數據量,可以選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。

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。

幾乎企業運維和架構師的網站優化、服務器、軟件優化核心,都是磁盤和內存的使用比例優化。

企業網站來說,都會盡量讓用戶從內存中讀取數據,而不是硬盤。

幾乎企業運維和架構師的網站優化、服務器、軟件優化核心,都是磁盤和內存的使用比例優化。

5.DELL陣列卡(RAID卡)

基本作用:網站數據量很大的時候,單塊盤裝不下了,購買多塊盤,又不想單個盤存放數據,就需要工具把所有硬盤整合成一個大磁盤,再在這個大磁盤上再分區(虛擬磁盤)放數據。

另外一大功能,多塊盤放在一起可以有冗余(備份)。

RAID 有多種整合方式:RAID 0 1 5 10

冗余從好到壞:raid1>raid10>raid5>raid0

性能從好到壞:raid0>raid10>raid5>radi1

成本從低到高:raid0<raid5<raid1<raid10


raid 0,1,5,10簡要特點描述:

raid0:追求極致的數據傳輸速度的磁盤存儲解決方案(最塊)

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稱為條帶模式(striped),即把連續的數據分散到多個磁盤上存取,如圖所示。當系統有數據請求就可以被多個磁盤並行的執行,每個磁盤執行屬於它自己的那部分數據請求。這種數據上的並行操作可以充分利用總線的帶寬,顯著提高磁盤整體存取性能。因為讀取和寫入是在設備上並行完成的,讀取和寫入性能將會增加,這通常是運行 RAID 0 的主要原因。但是raid0沒有數據冗余,如果驅動器出現故障,那麽將無法恢復任何數據。


raid1:追求極致的數據安全的磁盤存儲解決方案(最安全),安全性能最高,但磁盤利用率最低,只有50%

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鏡像結構。對於使用raid1結構的設備來說,raid控制器必須能夠同時對兩個盤進行讀操作和對兩個鏡像盤進行寫操作。鏡像結構在一組盤出現問題時,可以使用鏡像,提高系統的容錯能力。raid1技術支持“熱替換”,即不斷電的情況下對故障磁盤進行更換,更換完畢只要從鏡像盤上恢復數據即可。


raid5:追求數據安全和存儲成本兼顧的磁盤存儲解決方案(比raid10成本低),數據讀取比較快,但是寫入速度一般。磁盤利用率高於raid1

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分布式奇偶校驗的獨立磁盤結構。從示意圖上可以看到,它的奇偶校驗碼存在於所有磁盤上,其中的P0代表第0帶區的奇偶校驗值,其他的意思也相同。


raid10:追求數據傳輸和數據安全兼顧的磁盤存儲解決方案(比raid5性能高),raid10是raid0和raid1的組合體。raid1這裏就是一個冗余的備份陣列,而raid0則負責數據的讀寫陣列。擁有極高的讀寫效率和數據安全保護。但是磁盤利用率低,價格比較貴


不同raid級別的企業應用舉例:

根據數據的存儲和訪問的需求,去匹配對應的raid級別。 ---->適用於互聯網公司

單臺服務器,很重要,盤不多,系統盤raid1

數據庫/存儲服務器,主庫raid10,從庫raid5/raid0(為了維護成本,raid10)

web服務器,如果沒有太多數據的話,raid5,raid0(單盤)

有多臺服務器,監控/應用服務器,raid0,raid5

互聯網公司服務器一般都會購買RAID卡(主板自帶、獨立RAID卡),RAID卡也是有緩存的。


6.光驅

當下主要作用裝系統。

企業應用:建議,淘汰光驅,為老板省錢。U盤安裝系統,網絡安裝,無人值守批量安裝系統。

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