Linux云計算架構(gòu)師成長之路-第一章 計算機硬件基礎(chǔ)-1.4 服務(wù)器主要部件

1.4 服務(wù)器主要部件

1） 電源

生產(chǎn)中一般核心業(yè)務(wù)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(wù)器性能效率最為重要的部件。常見品牌：Intel 、AMD

一般企業(yè)服務(wù)器：CPU顆數(shù)2-4顆，單顆CPU 4核心，內(nèi)存總量一般是16G-256G（32G，64G）。

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

3） 內(nèi)存

CPU和磁盤之間的緩沖設(shè)備，臨時存儲器。一般程序運行的時候會被調(diào)度到內(nèi)存中執(zhí)行，服務(wù)器關(guān)閉、重啟或程序關(guān)閉之后，自動從內(nèi)存中釋放掉。

進程：正在運行著的程序，進程運行就是系統(tǒng)把程序放在內(nèi)存里執(zhí)行。

守護進程：持續(xù)保持運行著的程序。

程序：C/PHP/Java，代碼文件，靜態(tài)的，放在磁盤里的數(shù)據(jù)。

企業(yè)案例：

1. 門戶極端案例：大并發(fā)寫入案例（搶紅包、微博）

高并發(fā)，大數(shù)據(jù)量寫數(shù)據(jù)：會把數(shù)據(jù)先寫到內(nèi)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(nèi)存中再對外提供訪問。

特點：

a 優(yōu)點：寫數(shù)據(jù)到內(nèi)存，性能高速度快（微博，微信，SNS，秒殺）。

淘寶應(yīng)對秒殺起碼要準備2-3個月，通過程序把對外秒殺的數(shù)據(jù)放到全國的機房服務(wù)器內(nèi)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(nèi)存中還沒有來得及寫入磁盤的數(shù)據(jù)。

       解決方法：

       （1） 服務(wù)器主板上安裝電池（應(yīng)該是指陣列卡上的電池），在斷電瞬間把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)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(xù)供電10分鐘，IDC機房據(jù)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(yè)案例：并發(fā)不是很大、數(shù)據(jù)也不是特別大的網(wǎng)站，讀多寫少的業(yè)務(wù)，先把數(shù)據(jù)寫入到磁盤，然后通過程序把數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)存里，再對外通過讀內(nèi)存提供訪問服務(wù)。

記住一句話：緩存無處不在！

3. buffer和cache有什么區(qū)別？

寫入數(shù)據(jù)到內(nèi)存里，這個數(shù)據(jù)的內(nèi)存空間稱為緩沖區(qū)（buffer）。

從內(nèi)存里讀取數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)的內(nèi)存空間稱為緩存區(qū)（cache）。

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

提醒：這里提到的內(nèi)存和磁盤，是由多臺機器組成的集群架構(gòu)環(huán)境：memcached（純內(nèi)存）/redis（內(nèi)存加磁盤）。

4）磁盤

永久存放數(shù)據(jù)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(nèi)存差很多，所以工作中，我們才會把大量的數(shù)據(jù)緩存到內(nèi)存，寫入緩沖區(qū)，這是當今互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站必備的解決方案。

磁盤接口類型：IDE、SCSI、SATA、SAS、SSD，IDE、SCSI已經(jīng)退出歷史舞臺。

性能與價格：SSD>SAS>SATA

企業(yè)應(yīng)用：（必定是選擇企業(yè)級硬盤，適合7 X 24小時不間斷訪問）

       1 常規(guī)正式工作場景選SAS硬盤（轉(zhuǎn)速10000RPM或15000RPM，機械硬盤轉(zhuǎn)數(shù)高的性能好）。

       2 不對外提供訪問的服務(wù)器，例如：線下的備份服務(wù)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(fā)訪問，少數(shù)據(jù)量，可以選擇SSD。

淘寶網(wǎng)企業(yè)案例：服務(wù)器會把SATA和SSD結(jié)合起來用，熱點存儲，程序動態(tài)調(diào)度（按照數(shù)據(jù)被訪問的頻繁程度把數(shù)據(jù)在SSD和SATA之間移動）。

小結(jié)：企業(yè)網(wǎng)站來講，都會盡量讓用戶從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)，而不是硬盤。幾乎所有企業(yè)運維和架構(gòu)師的網(wǎng)站優(yōu)化、服務(wù)器、軟件的優(yōu)化都是磁盤和內(nèi)存的使用比例的優(yōu)化。

5）陣列卡（RAID卡），RAID：磁盤冗余陣列

基本作用：網(wǎng)站數(shù)據(jù)量很大，單塊盤裝不下，有了多塊盤，又不想多個盤存放數(shù)據(jù)，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(qū)放數(shù)據(jù)。而且多塊盤一起放數(shù)據(jù)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(wù)器陣列卡

2. DELL-H730P_大卡-2G-塔式服務(wù)器陣列卡

RAID 0 特點：虛擬磁盤容量=單盤容量*磁盤數(shù)量（N）。磁盤數(shù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)全部丟失）。用在比較極端的場合（數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)有冗余（兩塊磁盤的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(qū)別的。RAID 1+0冗余性更好。

不同RAID級別的企業(yè)應(yīng)用舉例：根據(jù)數(shù)據(jù)的存儲和訪問需求，去選擇RAID

1. 互聯(lián)網(wǎng)公司：

       a 單臺服務(wù)器，很重要，盤不多，系統(tǒng)盤用RAID 1

       b 數(shù)據(jù)庫服務(wù)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(wù)器，如果數(shù)據(jù)量不大的話，可以選用RAID 5或 RAID 0（單盤）

d 監(jiān)控/應(yīng)用服務(wù)器，RAID 0 或RAID 5