计算机基础

计算机系统

计算机系统由两大部分组成硬件系统（Hartware）和软件系统（Software）

硬件系统：主要由中央处理器、存储器、输入输出控制系统和各种外部设备组成。中央处理器是对信息进行高速运算处理的主要部件，其处理速度可达每秒几亿次以上操作。存储器用于存储程序、数据和文件，常由快速的主存储器（容量可达数百兆字节，甚至数G字节）和慢速海量辅助存储器（容量可达数十G或数百G以上）组成。各种输入输出外部设备是人机间的信息转换器,由输入-输出控制系统管理外部设备与主存储器(中央处理器)之间的信息交换。 

软件系统分为系统软件、支撑软件和应用软件。系统软件由操作系统、实用程序、编译程序等组成。操作系统实施对各种软硬件资源的管理控制。实用程序是为方便用户所设，如文本编辑等。编译程序的功能是把用户用汇编语言或某种高级语言所编写的程序，翻译成机器可执行的机器语言程序。支撑软件有接口软件、工具软件、环境数据库等，它能支持用机的环境，提供软件研制工具。支撑软件也可认为是系统软件的一部分。应用软件是用户按其需要自行编写的专用程序，它借助系统软件和支援软件来运行，是软件系统的最外层。

服务器的硬件

服务器（Server)：是计算机的一种，是网络中为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机，服务器在网络操作系统的控制下，将与其相连的硬盘、磁带、打印机及昂贵的专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享，也能为网络用户提供集中计算、信息发布及数据管理等服务。

• 服务器硬件由CPU、网卡、PCI、硬盘、电源、内存、风扇等重要部件组成。
• 服务器硬件-CPU:CPU是Central Processing Unit的缩写，即中央处理器。由 控制器和运算器构成，是整个计算机系统中最重要的部分。目前主流服务器CPU公司有Inter（至强Xeon、安腾Itanium ）和AMD(Althlon MP)
• 服务器硬件-主板：主板mainboard、系统板systemboard或母板motherboard，安装在机箱内，是计算机最基本的也是最重要的部件之一。主板上面安装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 。
• 服务器硬件-内存：内存(Memory)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。
• 服务器硬件-硬盘：是服务器的核心的数据仓库，所有的软件和用户数据都存储在其中。对用户来讲，服务器上的数据最为宝贵，则对服务器上的硬盘可靠性是非常重要的。目前主流的硬盘有SATA和SAS硬盘。
• 服务器硬件-电源和风扇：支持服务器的电力负载、支持沉余，防止电源故障。电源子系统还包括智能电源和风扇。冗余电源是用于服务器、工业电脑(Industrial PC;IPC)安全监控等中的一种电源，是由两个完全一样的电源组成，由芯片控制电源进行负载均衡。当一个电源出现故障时，另一个电源马上接管其工作，在更换电源后，又是两个电源协调工作。冗余电源是为了实现服务器系统的高可用性。
• 服务器硬件-网卡：网卡为服务器的必备设备，为其在网络上的其他计算机提供通信，一般在其主板上集成网卡。

存储网络

存储网络分三大类：

  1.DAS-----直接连接存储(Direct Attached Storage)
  
  2. NAS-----网络连接存储(Network Attached Storage)
  
  3. SAN-----存储区域网络(Storage Area Networks)

一. DAS:直接连接存储，存储设备与主机紧密相连

• 管理成本较低，实施简单。
• 存储时直接依附在服务器上，因此存储共享受到限制。
• CPU必须同时完成磁盘存取和应用运行的双重任务，所以不于CPU的指令周期的优化，增加系统负担。

二. 通过局域网在多个文件服务器之间实现了互联，基于文件的协议（ NFS、SMB/CIFS ），实现文件共享。

• 集中管理数据，从而释放带宽、提高性能
• 可提供跨平台文件共享功能
• 可靠性较差，适用于局域网或较小的网络

三. 存储区域网络(Storage Area Networks，SAN) 利用高速的光纤网络链接服务器与存储设备，基于SCSI，IP，ATM等 多种高级协议，实现存储共享。

• 服务器跟储存装置两者各司其职
• 利用光纤信道来传输数据﹐以达到一个服务器与储存装置之间多对多的高效能、高稳定度的存储环境
• 实施复杂，管理成本高

四. 三种网络的形态对比： 

操作系统

1. OS：: Operating System，通用目的的软件程序。
2.  

• 硬件驱动
• 进程管理
• 内存管理
• 网络管理
• 安全管理
• 文件管理

2. OS 分类

• 服务器OS：RHEL, CentOS,Windows Server,AIX
• 桌面OS：Windows 10,Windows 7,Mac OS，Fedora
• 移动设备OS：Andriod,IOS,YunOS