Ubuntu_硬件与系统基础

一、硬件概述

电源：服务器为保证可靠性，应采用双电源
主板：其质量将影响到整个系统
CPU：运算和控制的中心，最能决定计算机速度和效率。
CPU风扇：为CPU降温，选一个好的风扇很重要
主板芯片组：负责管理CPU和内存，各种总线扩展以及外设的支持。BIOS芯片（CMOS芯片）：负责主板通电后各部件自检，设置，保存，一切正常后启动操作系统。
总线扩展槽，I/O接口
硬盘：大容量永久存储器，硬盘的性能是决定网站性能的重要因素。
机械硬盘：慢，常见硬盘sas、sata；非机械硬盘：ssd（电子的）。
性能：SSD>SAS>SATA
企业应用：
① 常规正式工作场景选SAS硬盘（转速15000r/min，机械硬盘转速高的性能好）
② 不对外提供访问的服务器，例如：线下数据备份，可选SATA（7200-10000r/min）。SATA特点，容量大、价格便宜，但速度慢
③ 高并发访问，小数据量：可以选择SSD
内存：电脑的临时存储器，负责数据的中转而不能永久存储数据。它的容量和速度决定了电脑数据传输的快慢。和CPU、硬盘并称为电脑的三大件。内存是CPU能够直接访问的存储器，CPU从内存中读取操作指令和数据，又把运算和处理结果送回内存。
CPU–寄存器–L1一级缓存–L2二级缓存–主内存–硬盘装置–网络服务器–资源层面
IO各层次性能汇总

优化网站、服务器的关键：尽量使用内存
网页读压力大：写入硬盘，读入到内存提供给客户访问
微信、微博等读、写压力：写到内存，选择一个频率将数据写入硬盘
防止宕机：UPS不间断电源、主板安装FLUSH电池。
显卡：不重要。提供对图像数据的快速处理
光盘驱动器：不重要。服务器一般都用网络或U盘安装系统软件。
互联网公司服务器品牌：DELL,HP,IBM,浪潮，联想 1U=4.45CM

二、Linux系统概述

进程、守护进程（一直运行着的程序）
写入数据到内存，称为缓冲区（buffer）
从内存读取数据，内存空间（cache）
内存阵列卡（RAID）：把多块盘集合成一个，可有冗余
raid 0 1 5 10
0 多块盘合成一个，无冗余
1 两块盘，镜像。50%冗余，读写速度较慢
5 至少三块盘，有一块盘作为校验。读速度优于写
10 raid0和1的结合
操作系统定义：处于用户与计算机系统硬件之间用于传递信息的系统程序软件
作用：管理计算机中的硬件和软件资源，对计算机的资源进行调度。
硬件–系统核心（kernel，LIB，API）–命令解释器（shell）–外围应用程序
PC计算机（微机）上比较常见的OS有：Windows，Linux，DOS，Unix等
Linux系统主要应用于服务器端、嵌入式开发、个人PC桌面三大领域
POSIX可移植操作系统，定义了操作系统应该为应用程序提供的接口标准
各种版本的Unix：SUN公司的Solaris，IBM公司的AIX，HP公司的HP Unix等
FreeBSD相比Linux更安全，且免费
Unix五大特性：
①技术成熟，可靠性高
②极强的可伸缩性
③强大的网络功能（TCP/IP协议就是在Unix上开发和发展起来的）
④强大的数据库支持能力
⑤强大的开发功能
GPL通用公共许可，一个著名的开源许可协议。保证任何人有共享和修改自由软件的自由，有权取得修改和重新发布源代码的权利，但都必须同时给出具体更改的源代码。
Linux操作系统的核心为kernel内核，Linux内核之上的组件分为两部分：GNU组件；其他必要的应用程序
Linux操作系统特点：
①开放源代码，可自由修改 ②Unix系统兼容，具备Unix几乎所有优秀特性
③可自由传播，无任何商业化版权制约 ④适合Intel等x86 CPU系列架构的计算机
Linux的发行版：
内核Linux kernel 2.2、2.4、2.6
Linux的发行商：Redhat、CentOS、Ubuntu、SUSE
CentOS与Redhat的关系：CentOS是把Redhat Linux源代码中的logo以及非自由的软件部分再编译而得。
Linux版本选择：
对桌面有要求：Ubuntu桌面系统；企业：CentOS
收费版：Redhat（有售后）
FSF自由软件的主要项目是GNU项目，其产生的主要软件包括：Emacs编辑软件、gcc编译软件、bash命令解释程序和编程语言、gawk等
虚拟机软件
VMware Workstation 工作站版虚拟化软件，适合搭建学习和企业测试环境
kvm/xen Linux的虚拟化服务器级的虚拟化应用，适合企业中虚拟化应用
Virtual PC MAC平台可以用
Virtual Box
VMware网络类型：bridge（桥接）、NAT（地址转换）、host-only（仅主机）
NAT：NAT模式的虚拟机通过宿主机作为网络接口，与外部网络进行连接（直接通过宿主机）
bridge：通过物理机网卡架设了一座桥，从而连入实际的网络，更像一台真正的主机，但
可能与其他主机发生IP冲突（直接通过网卡）
host-only：虚拟机的网卡直接连到宿主机的VMnet，因此虚拟机只能和宿主机进行通信。
NAT（地址转换）适合无路由器上网的情况
bridge（桥接模式）适合有路由器上网的情况
host-only（仅主机）适合主机不上网，仅和宿主机沟通的场景
GNU（GNU’s not unix）：
32、64位操作系统的区别：
①设计目的不同：32位是为普通用户而设计
②安装配置不同：64位系统只能安装在64位电脑上。32位系统可安装在32、64位电脑。
③运算速度不同： ④寻址能力不同：
Linux分区：
①主分区P、扩展区E、逻辑区L。一块磁盘最多可以有4个主分区，其中一个主分区的位置可以用一个扩展区替换，在这个扩展区内可以划分多个逻辑分区。
②一块磁盘最多只能有一个扩展分区，扩展分区不能直接用，必须在扩展分区上划分逻辑分区，然后格式化（创建文件系统），之后才能存储数据或装系统
③分区的编号1-4，只能给P+E
L分区的编号只能从5开始
设备命名：
IDE接口： /dev/hd* (hda第一块盘，hdb第二块盘)(hda1第一个分区)
SCSI（SAS/SATA/SSD）： /dev/sd* (sda第一块盘，sdb第二块盘)（sda1第一个分区）
Linux对分区的要求：
①至少要有一个根分区 / ，用来存放系统文件及程序，大小在5G以上
②交换分区（swap），相当于Windows里的虚拟内存，一般为物理内存容量的1.5倍（内存<8G）。如果物理内存大于8G，swap设置为8-16G即可。
③/boot分区，这是Linux系统的引导分区，用于存放系统引导文件。可以设置为100-200MB
mount point挂载点：Linux访问磁盘分区的入口，要往分区写数据，须通过/boot写入。
file system文件系统类型：只有在设置了文件系统并格式化以后，分区才能存放数据ext2、ext3、ext4：是适合Linux的文件系统类型。
进程：init进程是所有进程的发起者和控制者，每一个进程都有一个编号，即Pid，它是该进程在当前系统中运行的顺序。init用于终结父进程，如果该进程出现了问题，操作系统将会崩溃。系统调用fork()函数来创建一个新的进程，该函数会复制父进程的上下文环境，新进程作为init的子进程，从而最终形成系统中运行的所有其他进程
① Ubuntu使用进程控制块PCB来标识和管理进程，进程有以下的参数：
PID:进程号，唯一标识进程
PPID：父进程号
USER：启动某个进程的用户ID
STAT：进程状态，包括运行状态、等待状态、停止状态、睡眠状态、僵死状态
PRIORITY:优先级
资源占用：占用系统资源的大小，包括CPU、内存占用
② 进程有三种类型：
交互进程：由shell启动的进程
批处理进程：与终端联系不大，在等待队列中按顺序执行
守护进程：后台运行的进程，一般总是活动状态
③ 守护进程：在后台运行着的进程
守护进程包括：系统守护进程和网络守护进程
系统守护进程主要用于维护当前系统；
网络守护进程主要用于等待系统客户端访问相关的服务，从而实现远程网络访问。网络服务采用C/S模式，服务端始终等待访问，客户端连接成功后即开始通信。守护进程一直处于等待状态，只有当出现请求时才进入运行状态
常用的系统服务放在/etc/init.d文件夹中
系统服务的管理
Ubuntu中常用sysv-rc-conf来管理服务：
sudo apt-get install sysv-rc-conf
查看系统服务：sudo sysv-rc-conf –list
启动某个服务：sudo sysv-rc-conf service on //启动service服务
关闭某个服务：sudo sysv-rc-conf service off //关闭service服务
更改某个服务的启动级别：sudo sysv-rc-conf –level 3 atd on //在级别3启动atd服务
工作任务管理

① 临时工作安排at：
服务启动：在使用at命令前需要启动一个进程，即启动一个服务，命令如下：
sudo /etc/init.d/atd restart
使用at命令：
语法：at [-m] TIME
参数说明：
-m: 当at的工作完成后，以电子邮件的方式通知使用者
TIME : 时间格式，这里定义了进行at这项工作的时间，格式如下：
HH:MM YYYY-MM-DD
eg: sudo at 23:50 2009-12-15
at> /sbin/reboot
查询当前系统中的所有at进程：sudo atq
删除at进程：sudo atrm 1 #删除1号任务

② 周期性工作安排Cron：
crontab [-u username] [-l] [-e] [-r]
-u : 只有具备系统管理员权限的用户才能执行这个任务
-e : 编辑crontab的工作内容
-l : 查阅crontab中的内容
-r : 移除crontab中的内容
当用户使用crontab命令创建了工作任务以后，该操作会被记录到/var/spool/cron/crontabs中
系统配置文件: /etc/crontab
一般情况下cron服务的最低侦测限制是分钟，所以cron服务会每分钟取一次/etc/crontab和/var/spool/cron/crontabs里面的数据内容。如果需要重启cron服务，执行: sudo /etc/init.d/cron restart
除了/etc/crontab以外，/etc/cron.hourly,/etc/cron.daily,/etc/cron.weekly,/etc/cron.monthly也记录了相关信息
日志管理
系统日志配置文件/etc/syslog.conf规定了系统中需要监视的事件和相应的文件存储位置。
日志文件都存放在/var/log目录中：
/var/log/bootstrap.log系统引导日志
/var/log/kern.log 内核日志
/var/log/daemon.log 守护进程日志

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