2020.10.10星期六 正式班D5
一、上節課複習
1、硬碟分類
1、機械磁盤
io時間=平均尋道時間+平均延遲時間
buffer：寫緩沖區
cache：都緩存
2、固态硬碟
2、核心态和使用者态
核心态：作業系統正在控制硬體
使用者态：正在運作應用程式
二、今日内容
1、硬碟接口
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IDE并口
并口IDE，即早期的PATA接口。
在傳輸資料和信号時總線是複用的，傳輸速率會受到一定限制。
如果提高傳輸速率，傳輸的資料和信号會産生幹擾導緻錯誤。
正式班D5 -
SCSI
SCSI主要用于伺服器，廣泛用于小型機的高速資料傳輸技術。
正式班D5 -
SATA序列槽
串行ATA接口，是将主機總線擴充卡連接配接到大容量儲存設備（如硬碟驅動器、光驅、固态驅動器）的計算機總線接口。串行ATA總線使用嵌入式時鐘信号，具備更強的糾錯能力，還具有結構簡單、支援熱插拔的優點，目前是桌面硬碟的主力接口。 正式班D5 -
SAS（SATA+SCSI）
SAS即串行連接配接SCSI，與SATA硬碟都采用串行技術以獲得蘅臯的傳輸速度，并通過縮短連接配接改善内部空間。此接口改善了存儲系統的效能、可用性和擴充性，并且提供與SATA硬碟的相容性。 正式班D5 -
光纖通道
光纖通道主要用于高端伺服器場景，價格昂貴。最初是專門為網絡系統設計的，随着存儲系統速度的需求才逐漸應用到硬碟系統中。
SSD+SAS===》土豪
SSD+SATA==》對速度要求較高的正常組合
HDD+SAS==》對速度沒要求的正常組合
HDD+SATA=》企業内部使用，對速度要求較低
- 高并發場景下：冷熱資料區分對待
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熱資料：使用者經常通路的資料
冷資料：不經常被使用者通路
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熱點資料：SSD+SAS或SSD+SATA(最好SSD+SAS)
冷資料：HDD+SAS，資金不夠HDD+SATA
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2、RAID
陣列卡（RAID卡）的好處：
- 把所有硬碟容量加在一起
- 可以讓資料更安全
- 可以獲得更高的性能
（1）RAID0
（2）RAID1
（3）RAID5
（4）RAID10
（5）RAID01
在盤數相同情況下各種RAID對比：
備援好到壞：RAID1>RAID10>RAID5>RAID0
讀寫性能好到壞：RAID0>RAID10>RAID5>RAID1
成本高到低：RAID10>RAID1>RAID5>RAID0
适用于網際網路公司的RAID級别使用：
- 單台伺服器，很重要，盤不多，系統盤===》RAID1
- 資料庫/存儲伺服器，主庫-->RAID10，從庫-->RAID5/RAID0（為了維護成本用RAID10）
- web伺服器，如果沒有太多資料的話===》RAID5/RAID0（單盤）
- 有多台監控/應用伺服器===》RAID0/RAID5
3、計算機體系三層結構優化
1、三層結構：應用程式、作業系統、計算機硬體
2、運維職責：①7* 24 *365持續提供服務，不當機（做好監控）②備份③優化
3、優化思路：盡量讓使用者從記憶體中讀資料而不是硬碟，優化核心是磁盤和記憶體的使用比例優化
4、優化方案：①硬體優化==》緩存、叢集②作業系統核心優化③應用程式優化④網絡優化
4、作業系統發展史
批處理系統-->分時作業系統-->unix-->Linux
多道技術==》（程序、線程）并發
作業系統的核心==》程序（一個程式的運作過程，指作業系統控制硬體來運作程式的過程）
1、第一代計算機（1940~1955）：真空管和穿孔卡片
2、第二代計算機（1955~1965）：半導體和批處理系統
一次隻把一個/道程式讀入記憶體，運作完畢後再執行下一個程式，沒有并發，稱之為串行。
優點：充分利用了計算機資源
缺點：①整個過程需要人參與
②讓程式員明顯感覺到等待
③程式的運作是串行
3、第三代計算機（1965~1980）：內建電路晶片和多道程式設計
串行：多個任務是一個運作完後再運作下一個
并發：多個任務看起來是同時運作的
多道技術：多道技術中的多道指的是多個程式，多道技術的實作是為了解決多個程式競争或者說共享同一個資源（比如cpu）的有序排程問題，解決方式即多路複用，多路複用分為時間上的複用和空間上的複用。
1、空間上的複用：将記憶體分為幾部分，每個部分放入一個程式，這樣，同一時間記憶體中就有了多道程式。
2、時間上的複用：當一個程式在等待I/O時，另一個程式可以使用cpu，如果記憶體中可以同時存放足夠多的程式，則cpu的使用率可以接近100%，類似于我們國小數學所學的統籌方法。
多個程序的記憶體空間是互相隔離的，且是實體隔離。否則會喪失安全性和穩定性。
相容分時系統CTSS：多使用者多任務。應用多道技術來實作多個任務的并發運作。
Ken Thompson開發了一個簡易的，單使用者版本的MULTICS（分時作業系統），也就是後來的UNIX系統。