1.Linux服务器硬件基础

1.1计算机的体系结构(冯诺依曼体系结构)

冯诺依曼体系结构，将计算机部件分为5大部分，分别为：

1.2计算机常见存储单位

1.3 服务器分类

塔式服务器

早期的服务器形式，目前较少使用,外形以及结构和平时使用的立式PC差不多,机箱空间大，主板扩展性较强，插槽较多,预留了足够的内部空间，以便日后进行硬盘和电源的冗余扩展，设计一般都考虑降噪.

刀片式服务器

这种服务器组成一组，放在一个框里面，可以整框使用。如图所示为整框的刀片服务器，其中竖条是计算单元，可以单独拿出来 在标准高度的机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元，实现高可用和高密度,更高的密度，集中管理，高性能，灵活扩展，按需配置, 可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下，所有的母板可以连接起来提供高 速的网络环境，并同时共享资源，为相同的用户群服务

机架式服务器

1.4 服务器硬件组成

CPU

主板 mainBoard

主板一般为矩形电路板，上面安装了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.

内存 memory

内存是介于CPU 和外部存储之间，是CPU 对外部存储中程序与数据进行高速运算时存放程序指令、数据和中间结果的临时场所，它的物理实质就是一组具备数据输入输出和数据存储功能的高速集成电路

内存是CPU能直接寻址的存储空间，由半导体器件制成。内存的特点是存取速度快 计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的，因此内存的性能对计算机的影响非常大与之相对应的还有外存：硬盘，U盘，软盘，光盘

硬盘 disk

常见的磁盘接口种类:
机械硬盘 HDD hard disk drive

固态硬盘 solid state drive

SSD，即固态硬盘，泛指使用NAND Flash组成的固态硬盘。其特别之处在于没有机械结构，以区块写入 和抹除的方式做读写的功能，因此在读写的效率上，非常依赖读写技术上的设计，SSD读写存取速度快， 性能稳定，防震性高，发热低，耐低温，电耗低，无噪音。因为没有机械部分，所以长时间使用也出现 故障几率也较小。缺点：价格高，容量小，相对普通机械硬盘性价比低

网卡 network interface card

服务器一般都在主板上集成了网卡LOM (LAN on motherboard主板集成网卡) ，传输速率通常为 1Gbps，即千兆网卡,特殊应用需要高端网卡，如光纤网卡，Infiniband网卡等，传输速率能达到10Gbps、20Gbps，即万兆 网卡

远程管理卡

远程管理卡是安装在服务器上的硬件设备，提供一个以太网接口，使它可以连接到独立于业务网络的专 用的管理网络中，提供远程访问,如查看服务器状态,调整BIOS,配置RAID,安装系统,重启系统等。这种远 程管理是基于服务器主板上集成的基板管理控制器BMC（Baseboard Manager Controller)实现，BMC 就是一个独立于服务器的微处理器系统, 可以完成负责监测和管理操作系统之外的服务器环境和状态。它 既不会占用服务器系统资源，也不会影响服务器系统的运行。所有远程管理卡都是向BMC发送指令来实 现服务器的管理和监控功能.只要服务器通电而无需启动操作系统,BMC即可正常工作.

阵列卡

Raid卡用来实现RAID的建立和重建，检测和修复多位错误，错误磁盘自动检测等功能。RAID芯片使CPU 的资源得以释放，阵列卡把若干硬盘驱动器按照一定要求组成一个整体、由阵列控制器管理的系统

1.5各种硬件的处理速度

如果把计算机世界的时间和人类世界的时间做了对比，CPU 他的一个时钟周期如果按1秒算：其他硬件时间如下图所示

2.操作系统和Linux

操作系统的主要功能

2.1操作系统相关概念

API

Application Programming Interface，应用程序编程接口，API定义了源代码和库之间的接口，因此同 样的源代码可以在支持这个API的任何系统中编译 API 应用程序接口是一些预先定义的接口（如函数、HTTP接口），或指软件系统不同组成部分衔接的约 定。用来提供应用程序与开发人员基于某软件或硬件得以访问的一组例程，而又无需访问源码，或理解 内部工作机制的细节。

POSIX

Portable Operating System Interface 可移植的操作系统接口，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

系统调用system call和函数库 Library function

用户和内核空间

2.2 Linux

Linux内核

内核地址

linux内核版本号组成

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Unix 哲学思想