Linux實戰教學筆記01:計算機硬件組成與基本原理

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第1章 如何學習Linux

要想學好任何一門學問，不僅要眼睛看，耳朵聽，還要動手記，勤思考，多交流甚至嘗試着去教會別人。

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第2章 服務器

2.1 運維的基本職責：

• 網站的數據不能丟

• 網站7*24小時運行

• 提升用戶體驗

要求服務器穩定性比普通家用機高。 運維人員的原則：簡單，易用，高效

2.2 大家工作的主戰場

功能：搭建網站所使用的服務器，相對於其他臺式機，筆記本電腦來說，更加穩定，更加可靠。

簡介：服務器，也稱伺服器（臺灣），是提供計算服務的設備。由於服務器需要響應服務請求，並進行處理，因此一般來說服務器應具備承擔服務並且保障服務的能力。服務器的構成包括處理器，硬盤，內存，系統總線，和通用的計算機架構類似，但是由於需要提供高可靠的服務，因此在處理能力，穩定性，可靠性，安全性，可擴展性，可管理性方面要求較高。

• 1U服務器（U表示服務器的厚度）1U = 1.75英寸 = 4.445CM = 4.45CM

• 4U服務器（U表示服務器的厚度）

對於服務器不瞭解或者不會的問題可以諮詢買服務器的，相信他一定會很樂意回答！

2.3 服務器按外形分類

2.3.1 機架式服務器

機架式服務器的外形看來不像計算機，而像“抽屜”，有1U（1U=1.75英寸=44.45毫米），2U，4U等規格。機架式服務器安裝在標準的19英寸機櫃裏面。這種結構的多爲功能型服務器。

2.3.2 刀片服務器

樣子就像箱子裏，擺放整齊的書。

所謂刀片服務器
（準切地說應叫做刀片式服務器）是指在標準高度的機架式機箱內可插裝多個卡式的服務器單元，實現高可用和高密度。每一塊“刀片”實際上就是一塊系統主板。它們可以通過“板載”硬盤啓動自己的操作系統，如Windows NT／2000，Linux等，類似於一個個獨立的服務器，在這種模式下，每一塊母版運行自己的系統，服務於指定的不同用戶羣，相互之間沒有關聯，因此相較於機架式服務器和機櫃式服務器，單片母板的性能較低。不過，管理員可以使用系統軟件將這些母版集合成一個服務器集羣。在集羣模式下，所有的母板可以連接起來提供高速的網絡環境，並同時共享資源，爲相同的用戶羣服務。在集羣中插入新的“刀片”，就可以提高整體性能。而由於每塊“刀片”都是熱插拔的，所以，系統可以輕鬆地進行替換，並且將維護時間減少到最小。

2.3.3 塔式服務器-更強壯的計算機

塔式服務器(Tower Server)
應該是最容易理解的一種服務器結構類型，因爲它的外形以及結構都跟立式PC差不多，當然，由於服務器的主板擴展性較強，插槽也多出一堆，所以個頭比普通主板大一些，因此塔式服務器的主機機箱也比標準的ATX機箱要大，一般都會預留足夠的內部空間以便日後進行硬盤和電源的冗餘擴展。但這種類型服務器也有不少侷限性，在需要採用多臺服務器同時工作以滿足較高的服務器應用需求時，由於個體比較大，佔用空間多，也不方便管理，便顯得很不合適。

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第3章 電腦和服務器主要構成

一臺電腦是由許許多多的零部件組成，只有這些零部件組合在一起協調的工作，才能稱之爲電腦。電腦發展到現在，零部件都有了很大的變化，但工作原理卻沒有變化，其中包括主辦，CPU，內存，硬盤，顯卡，聲卡等等。下面將簡單的介紹組成電腦的各個零部件。

3.1 機箱

3.2 電源

• 功能：保障電腦的電源供應

• 作用：一個合格的電源對電腦的作用是至關重要的，電源就猶如人體的心臟，隨時提供新鮮的血液，即使再聰明的頭腦或再敏捷的身手也離不開電腦電源。劣質的電源不僅直接影響電腦的正常使用，對主板，顯卡等其他配件造成損害，而且這種電源所產生的電磁輻射，對人體健康也構成了潛在的威脅。在服務器領域，電源的作用更加重要，因此，服務器一般都提供雙電源（雙冗餘電源）。

因此，服務器一般都提供雙電源（雙冗餘電源）數據和7*24

這是我們家庭常用的家庭電源

3.3 主板

• 主板和CPU都是電腦中最關鍵的部件。

• 所有的板卡必須通過主板發揮作用，主板性能和質量的好壞直接影響到整個系統。

• 電腦主板按不同的架構標準和各種不同的主要部件，接口組合而成。 

右邊中間：處理器
右邊下：內存條
左邊中：電池
左邊下：硬盤接口

3.4 CPU（中央處理器）

• 功能：也就是負責運算和控制的控制中心，是電腦的最關鍵部位，是計算機的頭腦。

• 作用：相當於人的大腦一樣，在計算機中進行的任何操作（數據的輸入，存儲，程序的運行，屏幕的顯示，結果的打印）都在CPU的控制下完成的。CPU比計算機中任何部件都更能決定計算機的工作速度和效率。

• 雙CPU時，只能同時裝同一型號的。  

3.5 CPU風扇

• 功能：爲CPU降溫

• 作用：如果一開機CPU的溫度就很高，時間長了搞不好就是一縷黑煙，然後你上千大元的CPU就完蛋了，所以，選一個好的風扇是十分重要的 

3.6 主板芯片組

主板芯片組是主板上最重要的部件，主板的功能主要取決於芯片組。芯片組負責管理CPU和內存，各種總線擴展以及外設的支持。

3.7 BIOS 芯片

• BIOS （basic input output system）芯片（CMOS 芯片），負責主板通電後各部件自檢，設置，保存，一切正常後才能啓動操作系統。記錄了電腦最基本的信息，是軟件與硬件打交道的最基本的橋樑，沒有它電腦就不能工作。

• 常見的三種BIOS，Award，AMI，Phoenix 

3.8 總線擴展槽

• 總線擴展槽，按功能分爲內存插槽，PCI／ISA擴展槽，AGP，PCL，PCLE顯示卡插槽等。 

• 各類I/O接口，軟硬盤，鍵盤鼠標，打印機，USB（通用串行總線），COM1/COM2等。 

3.9 硬盤

• 功能：硬盤簡單的說就是一個大容量存儲器，文本，音頻等各種數據，成爲現代電腦不可缺少的配件。

• 作用：由於計算機在工作時，CPU，輸入輸出設備與存儲器之間要大量地交換數據，因此，存儲器的存取速度和容量，也是影響計算機運行速度的主要因素之一。特別是在服務器優化場景，硬盤的性能是決定網站的性能的重要因素。

綠盤

優勢：安靜，價格低
缺點：性能差，延遲高，壽命短

黑盤

優勢：高性能，大緩存，速度快。
用途：主要用於企業，高性能計算應用，諸如多媒體視頻和照片剪輯，高性能遊戲機

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藍盤

優勢：性能較強，價格較低，性價比高
缺點：聲音比綠盤略響，性能比黑盤略差

紅盤

優勢：性能特性與綠盤比較接近，功耗較低，噪音較小，能夠適應長時間的連續工作
用途：常用語Web服務器

筆記本硬盤

常見的硬盤類型及接口

3.10 內存條

• 功能：內存是電腦的一個臨時存儲器，它只負責電腦數據的中轉而不能永久保存。它的容量和處理速度直接決定了電腦數據傳輸的快慢，和CPU，硬盤一起並稱爲電腦的三大件。

• 作用：內存是CPU能夠直接訪問的存儲器，CPU從內存中讀取操作指令和數據，又把運算或處理送回內存。
  

小結：

1. 解決了cpu與硬盤之間速度的差距問題

2. 內存是一個臨時存放地點，使用時候纔會放入到內存中。

3. 斷電後內存中內容消失

3.11 顯卡

功能：顯卡的作用就是提供對圖像數據的快速處理，顯卡也是電腦的重要組成部件之一，而且也是換代最快的一個部件，目前很多3D遊戲對顯卡的要求都很高，因此我們不得不掏錢從新買一塊更新換代

3.12 光盤驅動器

功能：聽歌，看牒，裝軟件，用遊戲光碟打遊戲等等。不過，服務器一般都是網絡安裝或者U盤安裝系統軟件。因此，越來越多的電腦不配光驅了。