Linux运维学习历程-第一天-基础知识

什么是Linux

  Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统,是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统。


为什么学Linux

    几乎所有的Linux版本都是免费的,网上有很多正版资源可供下载使用;

    Linux是开源性的,只要使用者遵循一定的开源协议就可以修改源代码;并且可以进行学习科研、工作实验、商业用途等;

    Linux是开放性的,有广泛的社区;所有人都可以将自己的发现的问题修复模块、功能应用等添加到里面去,所以Linux经历了长时间的发展已经非常稳定而又功能强大
    Linux是未来发展的趋势;开源已经趋向主流,而作为开源系统的Linux,也会逐步成为主流系统并进入到更多人的生活中。


Linux的应用在哪里

    Linux主要应用于商业、科研、教学等工作服务领域,所以Linux在互联网公司、银行、科研实验教学机构的使用率很高,而对于个人日常生活的娱乐,现阶段Linux应用的还不多。


怎么学习linux?

  本次我们主要来了解一下几点

   首先学习Linux要对计算机系统有一定的了解

   了解Linux的历史-此章节重点在于开源协议和发行版本的关系,涉及到法律问题

   学习实践的前期准备-虚拟机的使用

第一部分:计算机基础   

       计算机系统

       计算机硬件

       计算机软件(操作系统和应用)

       linux相关介绍

       linux哲学思想

       获取linux

       虚拟机

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1-计算机系统

  首先本文的计算机系统并不是平常我们理解上的操作系统,如windows;而是有硬件Hardware系统和软件Software系统两大部分共同组成的完整的机器系统。

  计算机系统构成如下:


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2-计算机硬件 

  计算机(computer)俗称电脑,是现代一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件系统和软件系统所组成,没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类,较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。

  发展历程:

    第1代:电子管数字机(1946—1958年)

               硬件方面,逻辑元件采用的是真空电子管,主存储器采用汞延迟线

电子管数字计算机电子管数字计算机

、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯;外存储器采用的是磁带。软件方面采用的是机器语言、汇编语言。应用领域以军事和科学计算为主。

特点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般为每秒数千次至数万次)、价格昂贵,但为以后的计算机发展奠定了基础。

  •     第2代:晶体管数字机(1958—1964年)

      硬件方的操作系统、高级语言及其编译程序。应用领域以科学计算和事务处理为主,并开始进入工业控制领域。特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高(一般为每秒数10万次,可高达300万次)、性能比第1代计算机有很大的提高。

  •     第3代:集成电路数字机(1964—1970年)

      硬件方面,逻辑元件采用中、小规模集成电路(MSI、SSI),主存储器仍采用磁芯。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。特点是速度更快(一般为每秒数百万次至数千万次),而且可靠性有了显著提高,价格进一步下降,产品走向了通用化、系列化和标准化等。应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。

  •     第4代:大规模集成电路机(1970年至今)

      硬件方面,逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路(LSI和VLSI)。软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。特点是1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生,开创了微型计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。

             计算机系统的硬体单元一般可分为运算器(ALU-算术逻辑单元)、控制器(CU-控制单元)输入单元、输出单元、储存器(RAM、ROM、Cache)、,其中算术逻辑单元和控制单元合称中央处理单元(Center Processing Unit,CPU)。此体系结构是1946年约翰·冯·诺依曼提出,故称为冯· 诺依曼体系结构

      彼此之间的关系如下:

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计算机按照规模分类可分为:

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    巨型计算机:常是指由数百数千甚至更多的处理器(机)组成的、能计算普通PC机和服务器不能完成的大型复杂课题的计算机。超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。超级计算机拥有最强的并行计算能力,主要用于科学计算。在气象、军事、能源、航天、探矿等领域承担大规模、高速度的计算任务。在结构上,虽然超级计算机和服务器都可能是多处理器系统,二者并无实质区别,但是现代超级计算机较多采用集群系统,更注重浮点运算的性能,可看着是一种专注于科学计算的高性能服务器,而且价格非常昂贵。

    大型计算机:现代大型计算机并非主要通过每秒运算次数MIPS来衡量性能,而是可靠性、安全性、向后兼容性和极其高效的I/O性能。主机通常强调大规模的数据输入输出,着重强调数据的吞吐量。大型计算机可以同时运行多操作系统,因此不像是一台计算机而更像是多台虚拟机,因此一台主机可以替代多台普通的服务器,是虚拟化的先驱。同时主机还拥有强大的容错能力。主机的投资回报率取决于处理数据的规模、减少人力开支、实现不间断服务和其他成本的缩减。由于主机的平台与操作系统并不开放,因而很难被攻破,安全性极强。大型机使用专用的操作系统和应用软件,在主机上编程采用COBOL,同时采用的数据库为IBM自行开发的DB2。在大型机上工作的DB2数据库管理员能够管理比其他平台多3~4倍的数据量

    小型计算机:规模较小、结构简单、运行环境要求较低,一般应用于工业自动控制、测量仪器、医疗设备中的数据采集等方面。

    微型计算机:中央处理器(CPU )采用微处理器芯片,体积小巧轻便,广泛用于商业、服务业、工厂的自动控制、办公自动化以及大众化的信息处理。


计算机硬件-CPU

    中央处理器(CPU,Central Processing Unit)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

性能参数

计算机的性能在很大程度上由CPU的性能决定,而CPU的性能主要体现在其运行程序的速度上。影响运行速度的性能指标包括CPU的工作频率、Cache容量、指令系统和逻辑结构等参数。

主频

  主频也叫时钟频率,单位是兆赫(MHz)或千兆赫(GHz),用来表示CPU的运算、处理数据的速度。通常,主频越高,CPU处理数据的速度就越快。

CPU的主频=外频×倍频系数。主频和实际的运算速度存在一定的关系,但并不是一个简单的线性关系。 所以,CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的,主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。在Intel的处理器产品中,也可以看到这样的例子:1 GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66 GHz至强(Xeon)/Opteron一样快,或是1.5 GHz Itanium 2大约跟4 GHz Xeon/Opteron一样快。CPU的运算速度还要看CPU的流水线、总线等各方面的性能指标。

外频

  外频是CPU的基准频率,单位是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。通俗地说,在台式机中,所说的超频,都是超CPU的外频(当然一般情况下,CPU的倍频都是被锁住的)相信这点是很好理解的。但对于服务器CPU来讲,超频是绝对不允许的。前面说到CPU决定着主板的运行速度,两者是同步运行的,如果把服务器CPU超频了,改变了外频,会产生异步运行,(台式机很多主板都支持异步运行)这样会造成整个服务器系统的不稳定。

  绝大部分电脑系统中外频与主板前端总线不是同步速度的,而外频与前端总线(FSB)频率又很容易被混为一谈。

总线频率

  前端总线(FSB)是将CPU连接到北桥芯片的总线。前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。有一条公式可以计算,

  即数据带宽=(总线频率×数据位宽)/8,

  数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。比方,支持64位的至强Nocona,前端总线是800MHz,按照公式,它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。

外频与前端总线(FSB)频率的区别:前端总线的速度指的是数据传输的速度,外频是CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一亿次;而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。

倍频系数

 倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下,倍频越高CPU的频率也越高。但实际上,在相同外频的前提下,高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的,一味追求高主频而得到高倍频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应-CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的,少量的如Intel酷睿2核心的奔腾双核E6500K和一些至尊版的CPU不锁倍频,而AMD之前都没有锁,AMD推出了黑盒版CPU(即不锁倍频版本,用户可以自由调节倍频,调节倍频的超频方式比调节外频稳定得多)。

缓存

  缓存大小也是CPU的重要指标之一,而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大,CPU内缓存的运行频率极高,一般是和处理器同频运作,工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时,CPU往往需要重复读取同样的数据块,而缓存容量的增大,可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率,而不用再到内存或者硬盘上寻找,以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑,缓存都很小。

L1 Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存,分为数据缓存和指令缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32-256KB。

L2 Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,以前家庭用CPU容量最大的是512KB,笔记本电脑中也可以达到2M,而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高,可以达到8M以上。

L3 Cache(三级缓存),分为两种,早期的是外置,内存延迟,同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。比方具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效,故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。

其实最早的L3缓存被应用在AMD发布的K6-III处理器上,当时的L3缓存受限于制造工艺,并没有被集成进芯片内部,而是集成在主板上。在只能够和系统总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用L3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的Itanium处理器。接着就是P4EE和至强MP。Intel还打算推出一款9MB L3缓存的Itanium2处理器,和以后24MB L3缓存的双核心Itanium2处理器。

但基本上L3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要,比方配备1MB L3缓存的Xeon MP处理器却仍然不是Opteron的对手,由此可见前端总线的增加,要比缓存增加带来更有效的性能提升。


按照CPU 体系架构来区分,CPU主要分为两类:

 

  非x86 CPU:使用RISC (精简指令集)或EPIC (并行指令代码)处理器,并且主要采用UNIX 和其它专用操作系统的CPU,指令系统相对简单,它只要求硬件执行很有限且最常用的那部分执令,CPU 主要有Compaq 的Alpha 、HP 的PA-RISC 、IBM 的Power PC 、MIPS 的MIPS 和SUN 的Sparc、 、Intel 研发的EPIC 安腾处理器等。这种CPU价格昂贵,体系封闭,但是稳定性好,性能强,主要用在金融、电信等大型企业的核心系统。

  x86 CPU:又称CISC (复杂指令集)架构CPU,即通常所讲的PC 服务器,它是基于PC 机体系结构,使用Intel 或其它兼容x86 指令集的处理器芯片的服务器。目前主要为intel的 的Xeon E3 ,E5 ,E7 系列,价格相对便宜、兼容性好、稳定性较差、安全性不算太高。


计算机硬件-主板  

  电脑机箱主板,又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母板(motherboard);它分为商用主板和工业主板两种。它安装在机箱内,是微机最基本的也是最重要的部件之一。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。

  主板采用了开放式结构。主板上大都有6-15个扩展插槽,供PC机外围设备的控制卡(适配器)插接。通过更换这些插卡,可以对微机的相应子系统进行局部升级,使厂家和用户在配置机型方面有更大的灵活性。总之,主板在整个微机系统中扮演着举足轻重的角色。可以说,主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次。主板的性能影响着整个微机系统的性能。

  主板(英语:Motherboard, Mainboard,简称Mobo);又称主机板、系统板、逻辑板、母板、底板等,是构成复杂电子系统例如电子计算机的中心或者主电路板。

主板结构

  所谓主板结构就是根据主板上各元器件的布局排列方式,尺寸大小,形状,所使用的电源规格等制定出的通用标准,所有主板厂商都必须遵循。

主板结构分为AT、Baby-AT、ATX、Micro ATX、LPX、NLX、Flex ATX、EATX、WATX以及BTX等结构。其中,AT和Baby-AT是多年前的老主板结构,已经淘汰;而LPX、NLX、Flex ATX则是ATX的变种,多见于国外的品牌机,国内尚不多见;EATX和WATX则多用于服务器/工作站主板;ATX是市场上最常见的主板结构,扩展插槽较多,PCI插槽数量在4-6个,大多数主板都采用此结构;Micro ATX又称Mini ATX,是ATX结构的简化版,就是常说的“小板”,扩展插槽较少,PCI插槽数量在3个或3个以下,多用于品牌机并配备小型机箱;而BTX则是英特尔制定的最新一代主板结构,但尚未流行便被放弃,继续使用ATX。

芯片组

  芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,几乎决定了这块主板的功能,进而影响到整个电脑系统性能的发挥。按照在主板上的排列位置的不同,通常分为北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持。南桥芯片则提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持。其中北桥芯片起着主导性的作用,也称为主桥(Host Bridge)。 

扩展槽

  扩展插槽是主板上用于固定扩展卡并将其连接到系统总线上的插槽,也叫扩展槽、扩充插槽。扩展槽是一种添加或增强电脑特性及功能的方法。扩展插槽的种类和数量的多少是决定一块主板好坏的重要指标。有多种类型和足够数量的扩展插槽就意味着今后有足够的可升级性和设备扩展性,反之则会在今后的升级和设备扩展方面碰到巨大的障碍。

主要接口

硬盘接口:硬盘接口可分为IDE接口和SATA接口。在型号老些的主板上,多集成2个IDE口,通常IDE接口都位于PCI插槽下方,从空间上则垂直于内存插槽(也有横着的)。而新型主板上,IDE接口大多缩减,甚至没有,代之以SATA接口。

软驱接口:连接软驱所用,多位于IDE接口旁,比IDE接口略短一些,因为它是34针的,所以数据线也略窄一些。

COM接口(串口):大多数主板都提供了两个COM接口,分别为COM1和COM2,作用是连接串行鼠标和外置Modem等设备。COM1接口的I/O地址是03F8h-03FFh,中断号是IRQ4;COM2接口的I/O地址是02F8h-02FFh,中断号是IRQ3。由此可见COM2接口比COM1接口的响应具有优先权,市面上已很难找到基于该接口的产品。

PS/2接口:PS/2接口的功能比较单一,仅能用于连接键盘和鼠标。一般情况下,鼠标的接口为绿色、键盘的接口为紫色。PS/2接口的传输速率比COM接口稍快一些,但这么多年使用之后,绝大多数主板依然配备该接口,但支持该接口的鼠标和键盘越来越少,大部分外设厂商也不再推出基于该接口的外设产品,更多的是推出USB接口的外设产品。不过值得一提的是,由于该接口使用非常广泛,因此很多使用者即使在使用USB也更愿意通过PS/2-USB转接器插到PS/2上使用,外加键盘鼠标每一代产品的寿命都非常长,接口依然使用效率极高,但在不久的将来,被USB接口所完全取代的可能性极高。

USB接口:USB接口是如今最为流行的接口,最大可以支持127个外设,并且可以独立供电,其应用非常广泛。USB接口可以从主板上获得500mA的电流,支持热拔插,真正做到了即插即用。一个USB接口可同时支持高速和低速USB外设的访问,由一条四芯电缆连接,其中两条是正负电源,另外两条是数据传输线。高速外设的传输速率为12Mbps,低速外设的传输速率为1.5Mbps。此外,USB 2.0标准最高传输速率可达480Mbps。USB 3.0已经出现在主板中,并已开始普及。

LPT接口(并口):一般用来连接打印机或扫描仪。其默认的中断号是IRQ7,采用25脚的DB-25接头。并口的工作模式主要有三种:

1、SPP标准工作模式。SPP数据是半双工单向传输,传输速率较慢,仅为15Kbps,但应用较为广泛,一般设为默认的工作模式。

2、EPP增强型工作模式。EPP采用双向半双工数据传输,其传输速率比SPP高很多,可达2Mbps,已有不少外设使用此工作模式。

3、ECP扩充型工作模式。ECP采用双向全双工数据传输,传输速率比EPP还要高一些,但支持的设备不多。使用LPT接口的打印机与扫描仪已经基本很少了,多为使用USB接口的打印机与扫描仪。

MIDI接口:声卡的MIDI接口和游戏杆接口是共用的。接口中的两个针脚用来传送MIDI信号,可连接各种MIDI设备,例如电子键盘等,市面上已很难找到基于该接口的产品。

SATA接口:SATA的全称是Serial Advanced Technology Attachment(串行高级技术附件,一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口),是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范,在IDF Fall 2001大会上,Seagate宣布了Serial ATA 1.0标准,正式宣告了SATA规范的确立。SATA规范将硬盘的外部传输速率理论值提高到了150MB/s,比PATA标准ATA/100高出50%,比ATA/133也要高出约13%,而随着未来后续版本的发展,SATA接口的速率还可扩展到2X和4X(300MB/s和600MB/s)。从其发展计划来看,未来的SATA也将通过提升时钟频率来提高接口传输速率,让硬盘也能够超频。

主板平面

主板的平面是一块PCB(印刷电路板),一般采用四层板或六层板。相对而言,为节省成本,低档主板多为四层板:主信号层、接地层、电源层、次信号层,而六层板则增加了辅助电源层和中信号层,因此,六层PCB的主板抗电磁干扰能力更强,主板也更加稳定。 

工作原理

  在电路板下面,是4层有致的电路布线;在上面,则为分工明确的各个部件:插槽、芯片、电阻、电容等。当主机加电时,电流会在瞬间通过CPU、南北桥芯片、内存插槽、AGP插槽、PCI插槽、IDE接口以及主板边缘的串口、并口、PS/2接口等。随后,主板会根据BIOS(基本输入输出系统)来识别硬件,并进入操作系统发挥出支撑系统平台工作的功能。

主要种类

    AT:标准尺寸的主板,IBM PC/A机首先使用而得名,有的486、586主板也采用AT结构布局。

    Baby AT:袖珍尺寸的主板,比AT主板小,因而得名。很多原装机的一体化主板首先采用此主板结构。

    ATX:改进型的AT主板,对主板上元件布局作了优化,有更好的散热性和集成度,需要配合专门的ATX机箱使用。

    BTX:是ATX主板的改进型,它使用窄板(Low-profile)设计,使部件布局更加紧凑。针对机箱内外气流的运动特性,主板工程师们对主板的布局进行了优化设计,使计算机的散热性能和效率更高,噪声更小,主板的安装拆卸也变得更加简便。

    BTX在一开始就制定了3种规格,分别是BTX、Micro BTX和Pico BTX。3种BTX的宽度都相同,都是266.7mm,不同之处在于主板的大小和扩展性有所不同。

    一体化(All in one)主板:集成了声音,显示等多种电路,一般不需再插卡就能工作,具有高集成度和节省空间的优点,但也有维修不便和升级困难的缺点,在原装品牌机中采用较多。

    NLX:Intel最新的主板结构,最大特点是主板、CPU的升级灵活方便有效,不再需要每推出一种CPU就必须更新主板设计此外还有一些上述主板的变形结构,如华硕主板就大量采用了3/4 Baby AT尺寸的主板结构。

芯片

Intel:Socket386、Socket486、Socket586、Socket686、Socket370(810主板、815主板)、Socket478(845主板、865主板)、LGA 775(915主板、945主板、965主板、G31主板、P31主板、G41主板、P41主板、G43、P43主板、G45、P45、X38、X48)、LGA 1156(H55主板、H57主板、P55主板、P57主板、Q57主板)、LGA 1155分为6系、7系两个系列(6系主板有:H61主板、H67主板、P67主板、Z68主板;7系主板有:B75、Z75、Z77、H77。)、LGA 1366(X58主板)、LGA 2011(X79主板)。
  2013由於Intel推出22nm Haswell的新规格CPU,Ivy Bridge的LGA 1155升级成为LGA 1150。

AMD:Socket AM2\AM2+(760G主板、770主板、780G主板,785G主板、790GX主板)、AM3\AM3+(870G主板、880G主板、890GX主板、890FX主板、970主板、990X主板、990FX主板)、FM1(A55主板、A75主板)、FM2(A55主板、A75主板、A85主板)。

同一级的CPU往往也还有进一步的划分,如奔腾主板,就有是否支持多能奔腾(P55C,MMX要求主板内建双电压),是否支持Cyrix 6×86、AMD 5k86(都是奔腾级的CPU,要求主板有更好的散热性)等区别。

总线

    ISA(Industry Standard Architecture):工业标准体系结构总线。

    EISA(Extension Industry Standard Architecture):扩展标准体系结构总线。

    MCA(Micro Channel):微通道总线。

    此外,为了解决CPU与高速外设之间传输速度慢的“瓶颈”问题,出现了两种局部总线,它们是:

    VESA(Video Electronic Standards Association):视频电子标准协会局部总线,简称VL总线。

    PCI(Peripheral Component Interconnect):外围部件互连局部总线,简称PCI总线。486级的主板多采用VL总线,而奔腾主板多采用PCI总线。

    继PCI之后又开发了更外围的接口总线,它们是:

    USB(Universal Serial Bus)通用串行总线。

    IEEE1394(美国电气及电子工程师协会1394标准)俗称“火线(Fire Ware)”。

主板上南北桥的区别

  一个主板上最重要的部分可以说就是主板的芯片组了,主板的芯片组一般由北桥芯片和南桥芯片组成,两者共同组成主板的芯片组。北桥芯片主要负责实现与CPU、内存、AGP接口之间的数据传输,同时还通过特定的数据通道和南桥芯片相连接。北桥芯片的封装模式最初使用BGA封装模式,到Intel的北桥芯片已经转变为FC-PGA封装模式,不过为AMD处理器设计的主板北桥芯片依然还使用传统的BGA封装模式。南桥芯片相比北桥芯片来讲,南桥芯片主要负责和IDE设备、PCI设备、声音设备、网络设备以及其他的I/O设备的沟通,南桥芯片到为止还只能见到传统的BGA封装模式一种。另外,除了传统的南北桥芯片的分类方法外,还能够见到一体化的设计方案,这种方案经常在NVIDIA、SiS的芯片组上见到,将南北桥芯片合为一块芯片,这种设计方案有着独到之处,对于节省成本,提高产品竞争力有一定的意义,除了小部分主板外,还没有非常广泛的推广开来。

计算机硬件-内存

  内存是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。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。内存(Memory)也被称为内存储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。 内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。

 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。

 外存:硬盘,U 盘,软盘,光盘。

 内存和外存的区别:

       内存断电后数据丢失,

       外存断电后数据可以保存。

容量

内存容量同硬盘、软盘等存储器容量单位都是相同的,它们的基本单位都是字节(B),并且:

    1024B=1KB=1024字节=2^10字节(^代表次方)

    1024KB=1MB=1048576字节=2^20字节1024MB=1GB=1073741824字节=2^30字节

    1024GB=1TB=1099511627776字节=2^40字节

    1024TB=1PB=1125899906842624字节=2^50字节

    1024PB=1EB=115 292150 4606846976字节=2^60字节

    1024EB=1ZB=1180591620717411303424字节=2^70字节

    1024ZB=1YB=1208925819614629174706176字节=2^80字节

大小

内存的种类和运行频率会对性能有一定影响,不过相比之下,容量的影响更加大。在其他配置相同的条件下内存越大机器性能也就越高。  内存的价格小幅走低,2011年前后,电脑内存的配置越来越大,一般都在1G以上,更有2G、4G、6G内存的电脑。

内存作为电脑中重要的配件之一,内存容量的大小确实能够直接关系到整个系统的性能。因此,内存容量已经越来越受到消费者的关注。尤其在目前WIN7操作系统已经开始取代XP之时,对于最新的WIN7操作系统,多数消费者都认为大容量能让其内存评分得到提升。

内存的工作原理。从功能上理解,我们可以将内存看作是内存控制器与CPU之间的桥梁,内存也就相当于“仓库”。显然,内存的容量决定“仓库”的大小,而内存的速度决定“桥梁”的宽窄,两者缺一不可,这也就是我们常常说道的“内存容量”与“内存速度”。

内存带宽的计算方法并不复杂,大家可以遵循如下的计算公式:带宽=总线宽度×总线频率×一个时钟周期内交换的数据包个数。很明显,在这些乘数因子中,每个都会对最终的内存带宽产生极大的影响。在PCMark Vantage测试中,可以看到2GB和4GB DDR3-1600内存性能比较接近,其中2GB内存仅在启动一些办公软件时候比较落后,毕竟少了一半容量所以运行起来比较吃力。而在3DmarkVantage游戏性能测试中,我们可以看出在Win7系统下,2GB和4GB内存的性能区别不是很大,成绩非常接近。同时,在WIN7环境下,2GB内存与4GB内存差别很小,有些情况下甚至没有差别,这时如果想提高内存性能,光想着升级容量意义并不是很大。

宽带

何谓内存带宽

从功能上理解,我们可以将内存看作是内存控制器(一般位于北桥芯片中)与CPU之间的桥梁或与仓库。显然,内存的容量决定“仓库”的大小,而内存的带宽决定“桥梁”的宽窄,两者缺一不可,这也就是我们常常说道的“内存容量”与“内存速度”。除了内存容量与内存速度,延时周期也是决定其性能的关键。当CPU需要内存中的数据时,它会发出一个由内存控制器所执行的要求,内存控制器接著将要求发送至内存,并在接收数据时向CPU报告整个周期(从CPU到内存控制器,内存再回到CPU)所需的时间。毫无疑问,缩短整个周期也是提高内存速度的关键,这就好比在桥梁上工作的警察,其指挥疏通能力也是决定通畅度的因素之一。更快速的内存技术对整体性能表现有重大的贡献,但是提高内存带宽只是解决方案的一部分,数据在CPU以及内存间传送所花的时间通常比处理器执行功能所花的时间更长,为此缓冲区被广泛应用。其实,所谓的缓冲器就是CPU中的一级缓存与二级缓存,它们是内存这座“大桥梁”与CPU之间的“小桥梁”。事实上,一级缓存与二级缓存采用的是SRAM,我们也可以将其宽泛地理解为“内存带宽”,不过现在似乎更多地被解释为“前端总线”,所以我们也只是简单的提一下。事先预告一下,“前端总线”与“内存带宽”之间有着密切的联系,我们将会在后面的测试中有更加深刻的认识。

带宽重要性

内存带宽为何会如此重要呢?在回答这一问题之前,我们先来简单看一看系统工作的过程。基本上当CPU接收到指令后,它会最先向CPU中的一级缓存(L1Cache)去寻找相关的数据,虽然一级缓存是与CPU同频运行的,但是由于容量较小,所以不可能每次都命中。这时CPU会继续向下一级的二级缓存(L2Cache)寻找,同样的道理,当所需要的数据在二级缓存中也没有的话,会继续转向L3Cache(如果有的话,如K6-2+和K6-3)、内存和硬盘。由于目前系统处理的数据量都是相当巨大的,因此几乎每一步操作都得经过内存,这也是整个系统中工作最为频繁的部件。如此一来,内存的性能就在一定程度上决定了这个系统的表现,这点在多媒体设计软件和3D游戏中表现得更为明显。3D显卡的内存带宽(或许称为显存带宽更为合适)的重要性也是不言而喻的,甚至其作用比系统的内存带宽更为明显。大家知道,显示卡在进行像素渲染时,都需要从显存的不同缓冲区中读写数据。这些缓冲区中有的放置描述像素ARGB(阿尔法通道,红,绿,蓝)元素的颜色数据,有的放置像素Z值(用来描述像素的深度或者说可见性的数据)。显然,一旦产生Z轴数据,显存的负担会立即陡然提升,在加上各种材质贴图、深度复杂性渲染、3D特效.

提高内存带宽

内存带宽的计算方法并不复杂,大家可以遵循如下的计算公式:带宽=总线宽度×总线频率×一个时钟周期内交换的数据包个数。很明显,在这些乘数因子中,每个都会对最终的内存带宽产生极大的影响。然而,如今在频率上已经没有太大文章可作,毕竟这受到制作工艺的限制,不可能在短时间内成倍提高。而总线宽度和数据包个数就大不相同了,简单的改变会令内存带宽突飞猛进。DDR技术就使我们感受到提高数据包个数的好处,它令内存带宽疯狂地提升一倍。当然,提高数据包个数的方法不仅仅局限于在内存上做文章,通过多个内存控制器并行工作同样可以起到效果,这也就是如今热门的双通道DDR芯片组(如nForce2、I875/865等)。事实上,双通道DDR内存控制器并不能算是新发明,因为早在RAMBUS时代,RDRAM就已经使用了类似技术,只不过当时RDRAM的总线宽度只有16Bit,无法与DDR的64Bit相提并论。内存技术发展到如今这一阶段,四通道内存控制器的出现也只是时间问题,VIA的QBM技术以及SiS支持四通道RDRAM的芯片组,这些都是未来的发展方向。至于显卡方面,我们对其显存带宽更加敏感,这甚至也是很多厂商用来区分高低端产品的重要方面。同样是使用DDR显存的产品,128Bit宽度的产品会表现出远远胜过64Bit宽度的产品。当然提高显存频率也是一种解决方案,不过其效果并不明显,而且会大幅度提高成本。值得注意的是,目前部分高端显卡甚至动用了DDRII技术,不过至少在目前看来,这项技术还为时过早。

识别内存带宽

对于内存而言,辨别内存带宽是一件相当简单的事情,因为SDRAM、DDR、RDRAM这三种内存在外观上有着很大的差别,大家通过下面这副图就能清楚地认识到。唯一需要我们去辨认的便是不同频率的DDR内存。目前主流DDR内存分为DDR266、DDR333以及DDR400,其中后三位数字代表工作频率。通过内存条上的标识,自然可以很方便地识别出其规格。相对而言,显卡上显存带宽的识别就要困难一些。在这里,我们应该抓住“显存位宽”和“显存频率”两个重要的技术指标。显存位宽的计算方法是:单块显存颗粒位宽×显存颗粒总数,而显存频率则是由"1000/显存颗粒纳秒数"来决定。一般来说,我们可以从显存颗粒上一串编号的最后2两位看出其纳秒数,从中也就得知其显存频率。至于单块显存颗粒位宽,我们只能在网上查询。HY、三星、EtronTech(钰创)等都提供专用的显存编号查询网站,相当方便。如三星的显存就可以到如下的地址下载,只要输入相应的显存颗粒编号即可。此外,使用RivaTuner也可以检测显卡上显存的总位宽,大家打开RivaTuner在MAIN菜单即可看到。

计算机硬件-硬盘

基本参数

容量

  作为计算机系统的数据存储器,容量是硬盘最主要的参数。

硬盘的容量以兆字节(MB/MiB)、千兆字节(GB/GiB)或百万兆字节(TB/TiB)为单位,而常见的换算式为:1TB=1024GB,1GB=1024MB而1MB=1024KB。但硬盘厂商通常使用的是GB,也就是1G=1000MB,而Windows系统,就依旧以“GB”字样来表示“GiB”单位(1024换算的),因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。

硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。所谓单碟容量是指硬盘单片盘片的容量,单碟容量越大,单位成本越低,平均访问时间也越短。

一般情况下硬盘容量越大,单位字节的价格就越便宜,但是超出主流容量的硬盘略微例外。

在我们买硬盘的时候说是500G的,但实际容量都比500G要小的。因为厂家是按1MB=1000KB来换算的,所以我们买新硬盘,比买时候实际用量要小点的。

转速

  转速(Rotational Speed 或Spindle speed),是硬盘内电机主轴的旋转速度,也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。转速的快慢是标示硬盘档次的重要参数之一,它是决定硬盘内部传输率的关键因素之一,在很大程度上直接影响到硬盘的速度。硬盘的转速越快,硬盘寻找文件的速度也就越快,相对的硬盘的传输速度也就得到了提高。硬盘转速以每分钟多少转来表示,单位表示为RPM,RPM是Revolutions Per minute的缩写,是转/每分钟。RPM值越大,内部传输率就越快,访问时间就越短,硬盘的整体性能也就越好。

硬盘的主轴马达带动盘片高速旋转,产生浮力使磁头飘浮在盘片上方。要将所要存取资料的扇区带到磁头下方,转速越快,则等待时间也就越短。因此转速在很大程度上决定了硬盘的速度。

家用的普通硬盘的转速一般有5400rpm、7200rpm几种高转速硬盘也是台式机用户的首选;而对于笔记本用户则是4200rpm、5400rpm为主,虽然已经有公司发布了10000rpm的笔记本硬盘,但在市场中还较为少见;服务器用户对硬盘性能要求最高,服务器中使用的SCSI硬盘转速基本都采用10000rpm,甚至还有15000rpm的,性能要超出家用产品很多。较高的转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间,但随着硬盘转速的不断提高也带来了温度升高、电机主轴磨损加大、工作噪音增大等负面影响。

平均访问时间

  平均访问时间(Average Access Time)是指磁头从起始位置到到达目标磁道位置,并且从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间。

平均访问时间体现了硬盘的读写速度,它包括了硬盘的寻道时间和等待时间,即:平均访问时间=平均寻道时间+平均等待时间。

硬盘的平均寻道时间(Average Seek Time)是指硬盘的磁头移动到盘面指定磁道所需的时间。这个时间当然越小越好,硬盘的平均寻道时间通常在8ms到12ms之间,而SCSI硬盘则应小于或等于8ms。

硬盘的等待时间,又叫潜伏期(Latency),是指磁头已处于要访问的磁道,等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间。平均等待时间为盘片旋转一周所需的时间的一半,一般应在4ms以下。

传输速率

  传输速率(Data Transfer Rate)硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度,单位为兆字节每秒(MB/s)。硬盘数据传输率又包括了内部数据传输率和外部数据传输率。

内部传输率(Internal Transfer Rate) 也称为持续传输率(Sustained Transfer Rate),它反映了硬盘缓冲区未用时的性能。内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度。

外部传输率(External Transfer Rate)也称为突发数据传输率(Burst Data Transfer Rate)或接口传输率,它标称的是系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率,外部数据传输率与硬盘接口类型和硬盘缓存的大小有关。

Fast ATA接口硬盘的最大外部传输率为16.6MB/s,而Ultra ATA接口的硬盘则达到33.3MB/s。2012年12月,两80后研制出传输速度每秒1.5GB的固态硬盘。

缓存

  缓存(Cache memory)是硬盘控制器上的一块内存芯片,具有极快的存取速度,它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传输速度和外界介面传输速度不同,缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素,能够大幅度地提高硬盘整体性能。当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据,有大缓存,则可以将那些零碎数据暂存在缓存中,减小外系统的负荷,也提高了数据的传输速度。

接口种类

ATA

ATA 全称 Advanced Technology Attachment,是用传统的40-pin 并口数据线连接主板与硬盘的,外部接口速度最大为133MB/s,因为并口线的抗干扰性太差,且排线占空间,不利计算机散热,将逐渐被SATA 所取代。

IDE

全称 Integrated Drive Electronics,即“电子集成驱动器”,俗称PATA并口。

RAID的优点

1. 传输速率高。在部分RAID模式中,可以让很多磁盘驱动器同时传输数据,而这些磁盘驱动器在逻辑上又是一个磁盘驱动器,所以使用RAID可以达到单个的磁盘驱动器几倍的速率。因为CPU的速度增长很快,而磁盘驱动器的数据传输速率无法大幅提高,所以需要有一种方案解决二者之间的矛盾。 2. 更高的安全性。相较于普通磁盘驱动器很多RAID模式都提供了多种数据修复功能,当RAID中的某一磁盘驱动器出现严重故障无法使用时,可以通过RAID中的其他磁盘驱动器来恢复此驱动器中的数据,而普通磁盘驱动器无法实现,这是使用RAID的第二个原因

SATA

2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范,2002年,虽然串行ATA的相关设备还未正式上市,但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连接方式,串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查如果发现错误会自动矫正。

SATA Ⅱ

SATA Ⅱ是芯片巨头Intel英特尔与硬盘巨头Seagate希捷在SATA的基础上发展起来的,其主要特征是外部传输率从SATA的150MB/s进一步提高到了300MB/s,此外还包括NCQ(Native Command Queuing,原生命令队列)、端口多路器(Port Multiplier)、交错启动(Staggered Spin-up)等一系列的技术特征。但是并非所有的SATA硬盘都可以使用NCQ技术,除了硬盘本身要支持NCQ之外,也要求主板芯片组的SATA控制器支持NCQ。

SATA Ⅲ

正式名称为“SATARevision3.0”,是串行ATA国际组织(SATA-IO)在2009年5月份发布的新版规范,主要是传输速度翻番达到6Gbps,同时向下兼容旧版规范“SATARevision2.6”(也就是现在俗称的SATA3Gbps),接口、数据线都没有变动。SATA3.0接口技术标准是2007上半年英特尔公司提出的,由英特尔公司的存储产品架构设计部技术总监Knut Grimsrud负责。Knut Grimsrud表示,SATA3.0的传输速率将达到6Gbps,将在SATA2.0的基础上增加1倍。

SCSI

SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”(小型计算机系统接口),是同IDE(ATA)完全不同的接口,IDE接口是普通PC的标准接口,而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口,是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低,以及热插拔等优点,但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及,因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。

光纤通道

光纤通道的英文拼写是Fibre Channel,和SCSI接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术,是专门为网络系统设计的,但随着存储系统对速度的需求,才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的,它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有:热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。

光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计的,能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。

RAID的分类

RAID 0,无冗余无校验的磁盘阵列。数据同时分布在各个磁盘上,没有容错能力,读写速度在RAID中最快,但因为任何一个磁盘损坏都会使整个RAID系统失效,所以安全系数反倒比单个的磁盘还要低。一般用在对数据安全要求不高,但对速度要求很高的场合,如:大型游戏、图形图像编辑等。此种RAID模式至少需要2个磁盘,而更多的磁盘则能提供更高效的数据传输。

SAS

SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI,是新一代的SCSI技术,和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度。并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性,并且提供与SATA硬盘的兼容性。

物理结构

磁头

磁头是硬盘中最昂贵的部件,也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头,但是,硬盘的读、写却是两种截然不同的操作,为此,这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读/写两种特性,从而造成了硬盘设计上的局限。而MR磁头(Magnetoresistive heads),即磁阻磁头,采用的是分离式的磁头结构:写入磁头仍采用传统的磁感应磁头(MR磁头不能进行写操作),读取磁头则采用新型的MR磁头,即所谓的感应写、磁阻读。这样,在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化,以得到最好的读/写性能。另外,MR磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度,因而对信号变化相当敏感,读取数据的准确性也相应提高。而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关,故磁道可以做得很窄,从而提高了盘片密度,达到每平方英寸200MB,而使用传统的磁头只能达到每平方英寸20MB,这也是MR磁头被广泛应用的最主要原因。MR磁头已得到广泛应用,而采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头(Giant Magnetoresistive heads)也逐渐开始普及。

磁道

当磁盘旋转时,磁头若保持在一个位置上,则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹,这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的,因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区,磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的,这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响,同时也为磁头的读写带来困难。一张1.44MB的3.5英寸软盘,一面有80个磁道,而硬盘上的磁道密度则远远大于此值,通常一面有成千上万个磁道。磁道的磁化方式一般由磁头迅速切换正负极改变磁道所代表的0和1。

扇区

磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段,这些弧段便是磁盘的扇区,每个扇区可以存放512个字节的信息,磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时,要以扇区为单位。1.44MB3.5英寸的软盘,每个磁道分为18个扇区。

柱面

硬盘通常由重叠的一组盘片构成,每个盘面都被划分为数目相等的磁道,并从外缘的“0”开始编号,具有相同编号的磁道形成一个圆柱,称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘单面上的磁道数是相等的。无论是双盘面还是单盘面,由于每个盘面都只有自己独一无二的磁头,因此,盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS,即Cylinder(柱面)、Head(磁头)、Sector(扇区),只要知道了硬盘的CHS的数目,即可确定硬盘的容量,硬盘的容量=柱面数*磁头数*扇区数*512B。

计算机硬件-其它

  包括显卡、网卡、声卡等等设备,、在有特殊要求的linux运维工作中,才会特别看重,所以就不一一介绍了,至于电源,其实要求很简单,稳定、完全、功率足够基本上就满足需求啦,除非要求PDU的另说。

存储基础知识 —存储网络

    存储网络:

        DAS—-直接连接存储(Direct Attached Storage

        NAS—–网络连接存储(Network Attached Storage)

        SAN—–存储区域网络(Storage Area Networks)

DAS(Direct Attached Storage:直接存储)

优缺点

    优点:

       1.能 实现大容量存储,将多个磁盘合并成一个逻辑磁盘,满足海量存储的需求
       2.可实现应用数据和操作系统的分离:操作系统一般存放本机硬盘中,而应用数据放置于阵列中
       3.能提高存取性能:操作单个文件资料,同时有多个物理磁盘在并行工作,运行速度比单个磁盘运行速度高
       4.实施简单:无须专业人员操作和维护,节省用户投资。

    局限:

       1.服务器本身容易成为系统瓶颈
       2.服务器发生故障,数据不可访问
       3.对于存在多个服务器的系统来说,设备分散,不便管理。同时多台服务器使用DAS时,存储空间不能在服务器之间动态分配,可能造成相当的资源浪费;
       4.数据备份操作复杂。

    

    DAS的适用环境

        1) 服务器在地理分布上很分散,通过SAN(存储区域网络)或NAS(网络直接存储)在它们之间进行互连非常困难时(商店或银行的分支便是一个典型的例子);

        2)存储系统必须被直接连接到应用服务器(如Microsoft Cluster Server或某些数据库使用的“原始分区”)上时;

        3) 包括许多数据库应用和应用服务器在内的应用,它们需要直接连接到存储器上,群件应用和一些邮件服务也包括在内。

NAS(Network Attached Storage:网络附属存储)

        按字面简单说就是连接在网络上,具备资料存储功能的装置,因此也称为“网络存储器”。它是一种专用数据存储服务器。它以数据为中心,将存储设备与服务器彻底分离,集中管理数据,从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。其成本远远低于使用服务器存储,而效率却远远高于后者。目前国际著名的NAS企业有Netapp、EMC、OUO等。

存储优缺点

优点:

   NAS产品是真正即插即用的产品。NAS设备一般支持多计算机平台,用户通过网络支持协议可进入相同的文档,因而NAS设备无需改造即可用于混合Unix/Windows NT局域网内。

   NAS设备的物理位置同样是灵活的。它们可放置在工作组内,靠近数据中心的应用服务器,或者也可放在其他地点,通过物理链路与网络连接起来。无需应用服务器的干预,NAS设备允许用户在网络上存取数据,这样既可减小CPU的开销,也能显著改善网络的性能。

局限:

   NAS没有解决与文件服务器相关的一个关键性问题,即备份过程中的带宽消耗。与将备份数据流从LAN中转移出去的存储区域网(SAN)不同,NAS仍使用网络进行备份和恢复。NAS 的一个缺点是它将存储事务由并行SCSI连接转移到了网络上。这就是说LAN除了必须处理正常的最终用户传输流外,还必须处理包括备份操作的存储磁盘请求。

   由于存储数据通过普通数据网络传输,因此易受网络上其它流量的影响。当网络上有其它大数据流量时会严重影响系统性能;由于存储数据通过普通数据网络传输,因此容易产生数据泄漏等安全问题;
   存储只能以文件方式访问,而不能像普通文件系统一样直接访问物理数据块,因此会在某些情况下严重影响系统效率,比如大型数据库就不能使用NAS。

存储区域网络(Storage Area Network,简称SAN

   采用网状通道(Fibre Channel ,简称FC,区别与Fiber Channel光纤通道)技术,通过FC交换机连接存储阵列和服务器主机,建立专用于数据存储的区域网络。SAN经过十多年历史的发展,已经相当成熟,成为业界的事实标准(但各个厂商的光纤交换技术不完全相同,其服务器和SAN存储有兼容性的要求)。

SAN专注于企业级存储的特有问题。当前企业存储方案所遇到问题的两个根源是:数据与应用系统紧密结合所产生的结构性限制,以及小型计算机系统接口(SCSI)标准的限制。大多数分析都认为SAN是未来企业级的存储方案,这是因为SAN便于集成,能改善数据可用性及网络性能,而且还可以减轻管理作业。   

结构

   SAN实际是一种专门为存储建立的独立于TCP/IP网络之外的专用网络。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的传输数率,同时SAN网络独立于数据网络存在,因此存取速度很快,另外SAN一般采用高端的RAID阵列,使SAN的性能在几种专业存储方案中傲视群雄。

   SAN由于其基础是一个专用网络,因此扩展性很强,不管是在一个SAN系统中增加一定的存储空间还是增加几台使用存储空间的服务器都非常方便。通过SAN接口的磁带机,SAN系统可以方便高效的实现数据的集中备份。

目前常见的SAN有FC-SAN和IP-SAN,其中FC-SAN为通过光纤通道协议转发SCSI协议,IP-SAN通过TCP协议转发SCSI协议。 

优点

   SAN提供了一种与现有LAN连接的简易方法,并且通过同一物理通道支持广泛使用的SCSI和IP协议。SAN不受现今主流的、基于SCSI存储结构的布局限制。特别重要的是,随着存储容量的爆炸性增长,SAN允许企业独立地增加它们的存储容量。

SAN的结构允许任何服务器连接到任何存储阵列,这样不管数据置放在那里,服务器都可直接存取所需的数据。因为采用了光纤接口,SAN还具有更高的带宽。

因为SAN解决方案是从基本功能剥离出存储功能,所以运行备份操作就无需考虑它们对网络总体性能的影响。SAN方案也使得管理及集中控制实现简化,特别是对于全部存储设备都集群在一起的时候。最后一点,光纤接口提供了10公里的连接长度,这使得实现物理上分离的、不在机房的存储变得非常容易。 

局限

   成本和复杂性,特别是在光纤信道中这些缺陷尤其明显。使用光纤信道的情况下,合理的成本大约是1千兆或者两千兆大概需要五万到六万美金。从另一个角度来看,虽然新推出的基于iSCSI的SAN解决方案大约只需要两万到三万美金,但是其性能却无法和光纤信道相比较。在价格上的差别主要是由于iSCSI技术使用的是现在已经大量生产的吉比特以太网硬件,而光纤通道技术要求特定的价格昂贵的设备。

适用环境

编辑

   SAN主要用于存储量大的工作环境,如ISP、银行等,成本高、标准尚未确定等问题影响了SAN的市场,不过,随着这些用户业务量的增大,SAN也有着广泛的应用前景。


3-计算机软件

计算机软件分类

总述

计算机软件总体分为系统软件和应用软件两大类:

  系统软件是各类操作系统,如windows、Linux、UNIX等,还包括操作系统的补丁程序及硬件驱动程序,都是系统软件类。

应用软件可以细分的种类就更多了,如工具软件、游戏软件、管理软件等都属于应用软件类。

系统软件

  系统软件是负责管理计算机系统中各种独立的硬件,使得它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。

  一般来讲,系统软件包括操作系统和一系列基本的工具(比如编译器,数据库管理,存储器格式化,文件系统管理,用户身份验证,驱动管理,网络连接等方面的工具)。

    具体包括以下四类:

  1.        各种服务性程序,如诊断程序、排错程序、练习程序等;

  2.        语言程序,如汇编程序、编译程序、解释程序;

  3.        操作系统;

  4.        数据库管理系统。


应用软件

  应用软件是为了某种特定的用途而被开发的软件。它可以是一个特定的程序,比如一个图像浏览器。也可以是一组功能联系紧密,可以互相协作的程序的集合,比如微软的Office软件。也可以是一个由众多独立程序组成的庞大的软件系统,比如数据库管理系统。

较常见的有:

  文字处理软件如WPS、Word等

信息管理软件

  辅助设计软件如AutoCAD

实时控制软件如极域电子教室等

  教育与娱乐软件

  软件开发是根据用户要求建造出软件系统或者系统中的软件部分的过程。软件开发是一项包括需求捕捉,需求分析,设计,实现和测试的系统工程。

  软件一般是用某种程序设计语言来实现的。通常采用软件开发工具可以进行开发。

 不同的软件一般都有对应的软件许可,软件的使用者必须在同意所使用软件的许可证的情况下才能够合法的使用软件。从另一方面来讲,某种特定软件的许可条款也不能够与法律相抵触。

操作系统   

   操作系统(Operating System,简称OS)是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序,是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件,任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。

   操作系统是用户和计算机的接口,同时也是计算机硬件和其他软件的接口。操作系统的功能包括管理计算机系统的硬件、软件及数据资源,控制程序运行,改善人机界面,为其它应用软件提供支持,让计算机系统所有资源最大限度地发挥作用,提供各种形式的用户界面,使用户有一个好的工作环境,为其它软件的开发提供必要的服务和相应的接口等。实际上,用户是不用接触操作系统的,操作系统管理着计算机硬件资源,同时按照应用程序的资源请求,分配资源,如:划分CPU时间,内存空间的开辟,调用打印机等。  

系统作用

  主要体现在两方面:

   1.屏蔽硬件物理特性和操作细节,为用户使用计算机提供了便利

    指令系统(成千上万条机器指令,它们的执行由微程序的指令解释系统实现的)。计算机问世初期,

    计算机工作者就是在裸机上通过手工操作方式进行工作。计算机硬件体系结构越来越复杂。

   2.有效管理系统资源,提高系统资源使用效率

    如何有效地管理、合理地分配系统资源,提高系统资源的使用效率是操作系统必须发挥的主要作用。资源利用率、系统吞吐量是两个重要的指标。

    计算机系统要同时供多个程序共同使用。操作解决资源共享问题!!如何分配、管理有限的资源是非常关键的问题!

    操作系统定义:操作系统是计算机系统中最基本的系统软件,它用于有效地管理系统资源,并为用户使用计算机提供了便利的环境 。

主要功能

操作系统的主要功能是资源管理,程序控制和人机交互等。计算机系统的资源可分为设备资源和信息资源两大类。设备资源指的是组成计算机的硬件设备,如中央处理器,主存储器,磁盘存储器,打印机,磁带存储器,显示器,键盘输入设备和鼠标等。信息资源指的是存放于计算机内的各种数据,如文件,程序库,知识库,系统软件和应用软件等。

操作系统位于底层硬件与用户之间,是两者沟通的桥梁。用户可以通过操作系统的用户界面,输入命令。操作系统则对命令进行解释,驱动硬件设备,实现用户要求。以现代观点而言,一个标准个人电脑的OS应该提供以下的功能:

  • 进程管理(Processing management)

  • 内存管理(Memory management)

  • 文件系统(File system)

  • 网络通讯(Networking)

  • 安全机制(Security)

  • 用户界面(User interface)

  • 驱动程序(Device drivers)

资源管理

  系统的设备资源和信息资源都是操作系统根据用户需求按一定的策略来进行分配和调度的。操作系统的存储管理就负责把内存单元分配给需要内存的程序以便让它执行,在程序执行结束后将它占用的内存单元收回以便再使用。对于提供虚拟存储的计算机系统,操作系统还要与硬件配合做好页面调度工作,根据执行程序的要求分配页面,在执行中将页面调入和调出内存以及回收页面等。

处理器管理或称处理器调度,是操作系统资源管理功能的另一个重要内容。在一个允许多道程序同时执行的系统里,操作系统会根据一定的策略将处理器交替地分配给系统内等待运行的程序。一道等待运行的程序只有在获得了处理器后才能运行。一道程序在运行中若遇到某个事件,例如启动外部设备而暂时不能继续运行下去,或一个外部事件的发生等等,操作系统就要来处理相应的事件,然后将处理器重新分配。

操作系统的设备管理功能主要是分配和回收外部设备以及控制外部设备按用户程序的要求进行操作等。对于非存储型外部设备,如打印机、显示器等,它们可以直接作为一个设备分配给一个用户程序,在使用完毕后回收以便给另一个需求的用户使用。对于存储型的外部设备,如磁盘、磁带等,则是提供存储空间给用户,用来存放文件和数据。存储性外部设备的管理与信息管理是密切结合的。

信息管理是操作系统的一个重要的功能,主要是向用户提供一个文件系统。一般说,一个文件系统向用户提供创建文件,撤销文件,读写文件,打开和关闭文件等功能。有了文件系统后,用户可按文件名存取数据而无需知道这些数据存放在哪里。这种做法不仅便于用户使用而且还有利于用户共享公共数据。此外,由于文件建立时允许创建者规定使用权限,这就可以保证数据的安全性。

程序控制

  一个用户程序的执行自始至终是在操作系统控制下进行的。一个用户将他要解决的问题用某一种程序设计语言编写了一个程序后就将该程序连同对它执行的要求输入到计算机内,操作系统就根据要求控制这个用户程序的执行直到结束。操作系统控制用户的执行主要有以下一些内容:调入相应的编译程序,将用某种程序设计语言编写的源程序编译成计算机可执行的目标程序,分配内存储等资源将程序调入内存并启动,按用户指定的要求处理执行中出现的各种事件以及与操作员联系请示有关意外事件的处理等。

人机交互

  操作系统的人机交互功能是决定计算机系统“友善性”的一个重要因素。人机交互功能主要靠可输入输出的外部设备和相应的软件来完成。可供人机交互使用的设备主要有键盘显示、鼠标、各种模式识别设备等。与这些设备相应的软件就是操作系统提供人机交互功能的部分。人机交互部分的主要作用是控制有关设备的运行和理解并执行通过人机交互设备传来的有关的各种命令和要求。

虚拟内存

  虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术。它使得应用程序认为它拥有连续的可用的内存(一个连续完整的地址空间),而实际上,它通常是被分隔成多个物理内存碎片,还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上,在需要时进行数据交换。

用户接口

  用户接口包括作业一级接口和程序一级接口。作业一级接口为了便于用户直接或间接地控制自己的作业而设置。它通常包括联机用户接口与脱机用户接口。程序一级接口是为用户程序在执行中访问系统资源而设置的,通常由一组系统调用组成。

在早期的单用户单任务操作系统(如DOS)中,每台计算机只有一个用户,每次运行一个程序,且次序不是很大,单个程序完全可以存放在实际内存中。这时虚拟内存并没有太大的用处。但随着程序占用存储器容量的增长和多用户多任务操作系统的出现,在程序设计时,在程序所需要的存储量与计算机系统实际配备的主存储器的容量之间往往存在着矛盾。例如,在某些低档的计算机中,物理内存的容量较小,而某些程序却需要很大的内存才能运行;而在多用户多任务系统中,多个用户或多个任务更新全部主存,要求同时执行独断程序。这些同时运行的程序到底占用实际内存中的哪一部分,在编写程序时是无法确定的,必须等到程序运行时才动态分配。

用户界面

  用户界面(User Interface,简称 UI,亦称使用者界面[1])是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介,它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。

用户界面是介于用户与硬件而设计彼此之间交互沟通相关软件,目的在使得用户能够方便有效率地去操作硬件以达成双向之交互,完成所希望借助硬件完成之工作,用户界面定义广泛,包含了人机交互与图形用户接口,凡参与人类与机械的信息交流的领域都存在着用户界面。用户和系统之间一般用面向问题的受限自然语言进行交互。目前有系统开始利用多媒体技术开发新一代的用户界面。

分类方法

  操作系统的种类相当多,各种设备安装的操作系统可从简单到复杂,可分为智能卡操作系统、实时操作系统、传感器节点操作系统、嵌入式操作系统、个人计算机操作系统、多处理器操作系统、网络操作系统和大型机操作系统。 

应用领域

可分为桌面操作系统、服务器操作系统、嵌入式操作系统;

所支持用户数

可分为单用户操作系统(如MSDOS、OS/2.Windows)、多用户操作系统(如UNIX、Linux、MVS);

源码开放程度

可分为开源操作系统(如Linux、FreeBSD)和闭源操作系统(如Mac OS X、Windows);

硬件结构

可分为网络操作系统(Netware、Windows NT、OS/2 warp)、多媒体操作系统(Amiga)、和分布式操作系统等;

操作系统环境

可分为批处理操作系统(如MVX、DOS/VSE)、分时操作系统( 如Linux、UNIX、XENIX、Mac OS X)、实时操作系统(如iEMX、VRTX、RTOS,RT WINDOWS);

存储器寻址宽

可以将操作系统分为8位、16位、32位、64位、128位的操作系统。早期的操作系统一般只支持8位和16位存储器寻指宽度,现代的操作系统如Linux和Windows 7都支持32位和64位。

主要类型

批处理

  批处理操作系统(Batch Processing Operating System)的工作方式是:用户将作业交给系统操作员,系统操作员将许多用户的作业组成一批作业,之后输入到计算机中,在系统中形成一个自动转接的连续的作业流,然后启动操作系统,系统自动、依次执行每个作业。最后由操作员将作业结果交给用户。批处理操作系统的特点是:多道和成批处理。

分时

  分时操作系统(Time Sharing Operating System,简称 TSOS)的工作方式是:一台主机连接了若干个终端,每个终端有一个用户在使用。用户交互式地向系统提出命令请求,系统接受每个用户的命令,采用时间片轮转方式处理服务请求,并通过交互方式在终端上向用户显示结果。用户根据上步结果发出下道命令。分时操作系统将CPU的时间划分成若干个片段,称为时间片。操作系统以时间片为单位,轮流为每个终端用户服务。每个用户轮流使用一个时间片而使每个用户并不感到有别的用户存在。分时系统具有多路性、交互性、“独占”性和及时性的特征。多路性指,伺时有多个用户使用一台计算机,宏观上看是多个人同时使用一个CPU,微观上是多个人在不同时刻轮流使用CPU。交互性是指,用户根据系统响应结果进一步提出新请求(用户直接干预每一步)。“独占”性是指,用户感觉不到计算机为其他人服务,就像整个系统为他所独占。及时性指,系统对用户提出的请求及时响应。它支持位于不同终端的多个用户同时使用一台计算机,彼此独立互不干扰,用户感到好像一台计算机全为他所用。

常见的通用操作系统是分时系统与批处理系统的结合。其原则是:分时优先,批处理在后。“前台”响应需频繁交互的作业,如终端的要求; “后台”处理时间性要求不强的作业。

实时

  实时操作系统(Real Time Operating System,简称 RTOS)是指使计算机能及时响应外部事件的请求在规定的严格时间内完成对该事件的处理,并控制所有实时设备和实时任务协调一致地工作的操作系统。实时操作系统要追求的目标是:对外部请求在严格时间范围内做出反应,有高可靠性和完整性。其主要特点是资源的分配和调度首先要考虑实时性然后才是效率。此外,实时操作系统应有较强的容错能力。



网络

  网络操作系统(Network Operating System,简称 NOS)通常运行在服务器上的操作系统,是基于计算机网络的,是在各种计算机操作系统上按网络体系结构协议标准开发的软件,包括网络管理、通信、安全、资源共享和各种网络应用。其目标是相互通信及资源共享。在其支持下,网络中的各台计算机能互相通信和共享资源。其主要特点是与网络的硬件相结合来完成网络的通信任务。网络操作系统被设计成在同一个网络中(通常是一个局部区域网络LAN,一个专用网络或其他网络)的多台计算机中的可以共享文件和打印机访问 。 流行的网络操作系统有Linux,UNIX,BSD,Windows Server, Mac OS X Server,Novell NetWare等。



分布式

  分布式操作系统(Distributed Software Systems)是为分布计算系统配置的操作系统。大量的计算机通过网络被连结在一起,可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享。这种系统被称作分布式系统(DistributedSystem) 。它在资源管理,通信控制和操作系统的结构等方面都与其他操作系统有较大的区别。由于分布计算机系统的资源分布于系统的不同计算机上,操作系统对用户的资源需求不能像一般的操作系统那样等待有资源时直接分配的简单做法而是要在系统的各台计算机上搜索,找到所需资源后才可进行分配。对于有些资源,如具有多个副本的文件,还必须考虑一致性。所谓一致性是指若干个用户对同一个文件所同时读出的数据是一致的。为了保证一致性,操作系统须控制文件的读、写、操作,使得多个用户可同时读一个文件,而任一时刻最多只能有一个用户在修改文件。分布操作系统的通信功能类似于网络操作系统。由于分布计算机系统不像网络分布得很广,同时分布操作系统还要支持并行处理,因此它提供的通信机制和网络操作系统提供的有所不同,它要求通信速度高。分布操作系统的结构也不同于其他操作系统,它分布于系统的各台计算机上,能并行地处理用户的各种需求,有较强的容错能力。

分布式操作系统是网络操作系统的更高形式,它保持了网络操作系统的全部功能,而且还具有透明性、可靠性和高性能等。网络操作系统和分布式操作系统虽然都用于管理分布在不同地理位置的计算机,但最大的差别是:网络操作系统知道确切的网址,而分布式系统则不知道计算机的确切地址;分布式操作系统负责整个的资源分配,能很好地隐藏系统内部的实现细节,如对象的物理位置等。这些都是对用户透明的。



大型机

  大型机(Mainframe Computer),也称为大型主机。大型机使用专用的处理器指令集、操作系统和应用软件。最早的操作系统是针对20世纪60年代的大型主结构开发的,由于对这些系统在软件方面做了巨大投资,因此原来的计算机厂商继续开发与原来操作系统相兼容的硬件与操作系统。这些早期的操作系统是现代操作系统的先驱。现代的大型主机一般也可运行Linux或Unix变种。

嵌入式

  嵌入式操作系统(Embedded Operating System)是用在嵌入式系统的操作系统。嵌入式系统使用非常广泛的操作系统。嵌入式设备一般专用的嵌入式操作系统(经常是实时操作系统,如VxWorks、eCos)或者指定程序员移植到这些新系统。以及某些功能缩减版本的Linux(如Android,Tizen,MeeGo,webOS)或者其他操作系统。某些情况下,嵌入式操作系统指称的是一个自带了固定应用软件的巨大泛用程序。在许多最简单的嵌入式系统中,所谓的操作系统就是指其上唯一的应用程序。

桌面

  桌面操作系统主要用于个人计算机上。个人计算机市场从硬件架构上来说主要分为两大阵营,PC机与Mac机,从软件上可主要分为两大类,分别为类Unix操作系统和Windows操作系统:

  1. Unix和类Unix操作系统:Mac OS X,Linux发行版(如Debian,Ubuntu,Linux Mint,openSUSE,Fedora,Mandrake,Red Hat,Centos 等);

  2. 微软公司Windows操作系统  :Windows 98,Windows 2000,Windows XP,Windows Vista,Windows 7,Windows 8,Windows 8.1,Windows10等

服务器

  服务器操作系统一般指的是安装在大型计算机上的操作系统,比如Web服务器、应用服务器和数据库服务器等。服务器操作系统主要集中在三大类:

  1. Unix系列:SUNSolaris,IBM-AIX,HP-UX,FreeBSD,OS X Server等;

  2. Linux系列:Red Hat Linux,CentOS,Debian,UbuntuServer等;

  3. Windows系列:Windows NT Server,Windows Server 2003,Windows Server 2008,Windows Server 2008 R2,windows server 2012,windows server technical等。

  4. 简单操作系统

  简单操作系统,指的是计算机初期所配置的操作系统,如IBM公司的磁盘操作系统DOS/360和微型计算机的操作系统CP/M等。这类操作系统的功能主要是操作命令的执行,文件服务,支持高级程序设计语言编译程序和控制外部设备等。

典型系统

UNIX 

Linux

Mac OS X

Windows

iOS

Android

WP

Windows Phone(简称:WP)

Chrome OS


开发接口标准

 ABI: Application Binary Interface

ABI 描述了应用程序与OS 之间的底层接口, 允许编译好的目标

代码在使用兼容ABI 的系统中无需改动就能运行。

API :Application Programming Interface

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。

POSIX: Portable Operating System Interface

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

 运行程序格式:

    Windows: EXE,dll(dynamic link library)动态链接库 ,lib静态链接库

    Linux: ELF,so(shared object)动态链接库,.a静态链接库


编程语言

 低级语言

机器语言:0 和1

汇编语言:和机器语言一一对应,与硬件相关的特有代

码、驱动程序开发

: 中级语言: C

系统级应用、驱动程序

 高级应用:java, Objective-C,C#,python, php

应用级程序开发


Linux简介

    Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统,是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统。

Linux操作系统诞生于1991 年10 月5 日(这是第一次正式向外公布时间)。Linux存在着许多不同的Linux版本,但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中,比如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。

严格来讲,Linux这个词本身只表示Linux内核,但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核,并且使用GNU 工程各种工具和数据库的操作系统。   

主要特性

基本思想

  Linux的基本思想有两点:第一,一切都是文件;第二,每个软件都有确定的用途。其中第一条详细来讲就是系统中的所有都归结为一个文件,包括命令、硬件和软件设备、操作系统、进程等等对于操作系统内核而言,都被视为拥有各自特性或类型的文件。至于说Linux是基于Unix的,很大程度上也是因为这两者的基本思想十分相近。 

完全免费

  Linux是一款免费的操作系统,用户可以通过网络或其他途径免费获得,并可以任意修改其源代码。这是其他的操作系统所做不到的。正是由于这一点,来自全世界的无数程序员参与了Linux 的修改、编写工作,程序员可以根据自己的兴趣和灵感对其进行改变,这让Linux吸收了无数程序员的精华,不断壮大。

完全兼容POSIX1.0标准

  这使得可以在Linux下通过相应的模拟器运行常见的DOS、Windows的程序。这为用户从Windows转到Linux奠定了基础。许多用户在考虑使用Linux时,就想到以前在Windows下常见的程序是否能正常运行,这一点就消除了他们的疑虑。

多用户、多任务

  Linux支持多用户,各个用户对于自己的文件设备有自己特殊的权利,保证了各用户之间互不影响。多任务则是现在电脑最主要的一个特点,Linux可以使多个程序同时并独立地运行。 

良好的界面

  Linux同时具有字符界面和图形界面。在字符界面用户可以通过键盘输入相应的指令来进行操作。它同时也提供了类似Windows图形界面的X-Window系统,用户可以使用鼠标对其进行操作。在X-Window环境中就和在Windows中相似,可以说是一个Linux版的Windows。 

支持多种平台

  Linux可以运行在多种硬件平台上,如具有x86、680×0、SPARC、Alpha等处理器的平台。此外Linux还是一种嵌入式操作系统,可以运行在掌上电脑、机顶盒或游戏机上。2001年1月份发布的Linux 2.4版内核已经能够完全支持Intel 64位芯片架构。同时Linux也支持多处理器技术。多个处理器同时工作,使系统性能大大提高。


开源open source

开源:软件和源代码提供给所有人

自由分发软件和源代码

能够修改和创建衍生作品

作者的代码完善

软件分类:商业,共享,自由

开源协议

 世界上的开源许可证,大概有上百种

GPLv2, GPLv3, LGPL(lesser) :copyleft,WordPress

Apache: apache

BSD: bsd

Mozilla

Apache

MIT


开源协议

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Linux哲学思想:

        1、一切皆文件;

            所有系统中的事物基本上都被虚拟抽象化为文件形式,包括硬件,大多保存在/dev路径中

        2、单一目的的小程序;

            Linux系统中的命令和程序的功能都是以简单和功能专一为原则,有些命令程序本身的名字就是其功能的体现

        3、组合小程序完成复杂任务;

            Linux系统中要想完成复杂任务,都是由众多小命令和程序互相配合来完成的

        4、文本文件保存配置信息;

            配置信息不像window一样保存在注册表中,而是保存在文本文件中,可以用文本编辑器设置修改这些参数 

        5、尽量避免捕获用户接口;

            Linux是非常适合服务运维的操作系统,所以历经长时间的完善,力求稳定高效和自动化,所以如非必要操作,很多操作都可以自动化完成,而不需要与用户交互        

        6、提供机制,而非策略。

            Linux为用户提供的是协调各个部分之间关系以更好地发挥作用的具体运行方式。也就是说,它为用户提供,管理、监控、服务、工具等,而非解决问题的方法,这主要遵循用户的情况和意愿

获取linux发行版:

各种官网都有镜像下载地址

以CentOS为例

https://wiki.centos.org/Download   官网

http://mirrors.aliyun.com        阿里云  推荐此地址,有很多linux发行版

http://mirrors.sohu.com         搜狐

http://mirrors.163.com         网易


学习linux需要用到的软件

虚拟机、SecureCRT、VNS等

推荐虚拟机为VMware


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