大資料_02【大資料基礎知識】

01 什么是服務器

服務器: 也稱伺服器，是一種高性能計算機，提供計算服務的設備，

服務器的構成包括處理器、硬碟、記憶體、系統總線等，和通用的計算機架構類似，
由于服務器需要提供高可靠的服務，所以在處理能力、穩定性、可靠性、安全性、可擴展性、可管理性等方面要求較高，

服務器和電腦功能都是一樣的，也可以將服務器稱之為電腦，只是服務器對穩定性與安全性以及處理器資料能力有更高要求，比如我們隨時瀏覽一個網站，發現這個網站每天24小時都能訪問，為什么呢？原因在于網站服務器不能關閉，要保證長時間穩定運行，并且要承受很多人同時訪，

02 服務器型別

按應用層次劃分：入門級服務器、作業組級服務器、部門級服務器和企業級服務器四類，

按用途劃分：通用型服務器、專用型服務器兩類，

按機箱結構劃分： 塔式服務器 刀片式服務器 機架式服務器（1U、 2U、 4U） 1U=1.75英寸=4.445厘米(cm) 機柜式服務器

03 存盤磁盤（硬碟）

硬碟有機械硬碟(HDD)、固態硬碟(SSD)和固態混合硬碟(SSHD)之分，

機械硬碟：機械硬碟即是傳統普通硬碟，主要由：盤片，磁頭，盤片轉軸及控制電機，磁頭控制器，資料轉換器，介面，快取等幾個部分組成，

固態硬碟（SSD）： 固態硬碟是用固態電子存盤芯片陣列而制成的硬碟，采用閃存顆粒來存盤，SSD由控制單元和存盤單元（FLASH芯片、DRAM芯片）組成，固態硬碟在介面的規范和定義、功能及使用方法上與普通硬碟的完全相同，在產品外形和尺寸上也完全與普通硬碟一致，

混合硬碟：混合硬碟是一塊基于傳統機械硬碟誕生出來的新硬碟，除了機械硬碟必備的碟片、馬達、磁頭等等，還內置了NAND閃存顆粒，這顆顆粒將用戶經常訪問的資料進行儲存，可以達到如SSD（就是固態硬碟）效果的讀取性能

機械硬碟與固態硬碟優缺點對比
1、防震抗摔性：機械硬碟都是磁碟型的，資料儲存在磁碟扇區里，而固態硬碟是使用閃存顆粒（即記憶體）制作而成，所以SSD固態硬碟內部不存在任何機械部件，在發生碰撞和震蕩時資料丟失的可能性降到最小，相較機械硬碟，固硬占有絕對優勢，
2、資料存盤速度：從PConline評測室的評測資料來看，固態硬碟相對機械硬碟性能提升2倍多， 3、功耗：固態硬碟的功耗上也要低于機械硬碟，
4、重量：固態硬碟在重量方面更輕，與常規1.8英寸硬碟相比，重量輕20-30克，
5、價格：截至目前（2018/11/20），品牌的128Gb 固態硬碟為150元左右，而1Tb
的機械硬碟價格才280左右，固態硬碟比起機械硬碟價格較為昂貴，性價比較低， 6、使用壽命：機械硬碟壽命長，固態硬碟壽命短，

04 什么是RAID

RAID （ Redundant Array of Independent Disks ）即獨立磁盤冗余陣列，通常簡稱為磁盤陣列，簡單地說，
RAID 是由多個獨立的高性能磁盤驅動器組成的磁盤子系統，從而提供比單個磁盤更高的存盤性能和資料冗余的技術，RAID
是一類多磁盤管理技術，其向主機環境提供了成本適中、資料可靠性高的高性能存盤，

RAID特點

(1) 大容量 　　它擴大了磁盤的容量，由多個磁盤組成的 RAID 系統具有海量的存盤空間， 現在單個磁盤的容量就可以到10TB 以上，這樣 RAID 的存盤容量就可以達到 PB 級，

(2) 高性能 　　 RAID 的高性能受益于資料條帶化技術，單個磁盤的I/O 性能受到介面、帶寬等計算機技術的限制，性能往往很有限，容易成為系統性能的瓶頸，通過資料條帶化， RAID 將資料 I/O分散到各個成員磁盤上，從而獲得比單個磁盤成倍增長的聚合 I/O 性能，

(3) 可靠性 　　可用性和可靠性是 RAID 的另一個重要特征，理論上由多個磁盤組成的 RAID 系統在可靠性方面應該比單個磁盤要差，這里有個隱含假定：單個磁盤故障將導致整個 RAID不可用， RAID 采用鏡像和資料校驗等資料冗余技術，打破了這個假定，
鏡像是最為原始的冗余技術，把某組磁盤驅動器上的資料完全復制到另一組磁盤驅動器上，保證總有資料副本可用，

(4) 可管理性 　　RAID 是一種虛擬化技術，它對多個物理磁盤驅動器虛擬成一個大容量的邏輯驅動器，對于外部主機系統來說， RAID是一個單一的、快速可靠的大容量磁盤驅動器，這樣，用戶就可以在這個虛擬驅動器上來組織和存盤應用系統資料， 從用戶應用角度看，可使存盤系統簡單易用，管理也很便利，

RAID種類

RAID種類 RAID（0-7）、RAID00、RAID10、RAID01、RAID100、RAID30、RAID50、RAID60、
常用的RAID 等級有 RAID0 、 RAID1 、 RAID10 、 RAID01 和 RAID5 ，

RAID0
RAID0 是一種簡單的、無資料校驗的資料條帶化技術，實際上不是一種真正的 RAID ，因為它并不提供任何形式的冗余策略，RAID0 將所在磁盤條帶化后組成大容量的存盤空間，將資料分散存盤在所有磁盤中，以獨立訪問方式實作多塊磁盤的并讀訪問，由于可以并發執行 I/O 操作，總線帶寬得到充分利用，再加上不需要進行資料校驗，RAID0 的性能在所有 RAID 等級中是最高的，

RAID0具有低成本、高讀寫性能、 100% 的高存盤空間利用率等優點，但是它不提供資料冗余保護，一旦資料損壞，將無法恢復， 因此， RAID0一般適用于對性能要求嚴格但對資料安全性和可靠性不高的應用，如視頻、音頻存盤、臨時資料快取空間等，

RAID1 　　
RAID1 稱為鏡像，它將資料完全一致地分別寫到作業磁盤和鏡像 磁盤，它的磁盤空間利用率為 50% ， RAID1 在資料寫入時，回應時間會有所影響，但是讀資料的時候沒有影響， RAID1 提供了最佳的資料保護，一旦作業磁盤發生故障，系統自動從鏡像磁盤讀取資料，不會影響用戶作業，
RAID1 與 RAID0 剛好相反，是為了增強資料安全性使兩塊 磁盤資料呈現完全鏡像，從而達到安全性好、技術簡單、管理方便， RAID1擁有完全容錯的能力，但實作成本高， RAID1 應用于對順序讀寫性能要求高以及對資料保護極為重視的應用，如對郵件系統的資料保護，

RAID5 　　
RAID5是有資料校驗的資料條帶化技術，資料分布在陣列中的所有磁盤上，使用校驗盤技術，按照塊的方式來組織資料，校驗資料分布在陣列中的所有磁盤上，
應該是目前最常見的 RAID 等級，對于資料和校驗資料，它的寫操作可以同時發生在完全不同的磁盤上，RAID5 還具備很好的擴展性，當陣列磁盤 數量增加時，并行操作量的能力也隨之增長，
RAID5 兼顧存盤性能、資料安全和存盤成本等各方面因素，它可以理解為 RAID0 和 RAID1
的折中方案，是目前綜合性能最佳的資料保護解決方案， RAID5
基本上可以滿足大部分的存盤應用需求，資料中心大多采用它作為應用資料的保護方案，

05 什么是集群

集群是一組相互獨立的、通過高速計算機網路互聯的計算機，它們構成了一個組，并以單一系統的模式加以管理，一個客戶與集群相互作用時，集群像是一個獨立的服務器，

計算機集群簡稱集群是一種計算機系統，
它通過一組松散集成的計算機軟體/硬體連接起來高度緊密地協作完成計算作業，在某種意義上，他們可以被看作是一臺計算機，集群系統中的單個計算機通常稱為節點，通常通過局域網連接，但也有其它的可能連接方式，集群計算機通常用來改進單個計算機的計算速度和/或可靠性，一般情況下集群計算機比單個計算機，比如作業站或超級計算機性能價格比要高得多，

06 什么是計算機網路

計算機網路是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備，通過通信線路連接起來，在網路作業系統，網路管理軟體及網路通信協議的管理和協調下，實作資源共享和資訊傳遞的計算機系統，

07 什么是交換機？

交換機（Switch）意為“開關”是一種用于電（光）信號轉發的網路設備，它可以為接入交換機的任意兩個網路節點提供獨享的電信號通路，最常見的交換機是以太網交換機，其他常見的還有電話語音交換機、光纖交換機等，

08 什么是局域網

局域網是指在某一區域內由多臺計算機互聯成的計算機組，一般是方圓幾千米以內，局域網可以實作檔案管理、應用軟體共享、列印機共享、作業組內的日程安排、電子郵件和傳真通信服務等功能，局域網是封閉型的，可以由辦公室內的兩臺計算機組成，也可以由一個公司內的上千臺計算機組成，

09 什么是網路拓撲

網路拓撲(Network
Topology)結構是指用傳輸介質互連各種設備的物理布局，指構成網路的成員間特定的物理的即真實的、或者邏輯的即虛擬的排列方式

10 以太網路

11 InfiniBand網路

優點： 延遲極低（不到400納秒）、很高吞吐量（高達40Gbps）， 結構先進（Offloading Engine，Zero Copy），

缺點： 價格較貴、軟體支持較少， 影響較低，與傳統以太網路不兼容，

用途： 多用于高性能計算領域， 常見的帶寬，10Gbps，20Gbps以及40Gbps，

12 IDC資料中心

互聯網資料中心（Internet Data
Center）簡稱IDC，就是電信部門利用已有的互聯網通信線路、帶寬資源，建立標準化的電信專業級機房環境，為企業、政府提供服務器托管、租用以及相關增值等方面的全方位服務，