Linux服务器硬件及RAID配置

一、服务器硬件

  1. 塔式服务器:最初的服务器形态之一,类似于传统的台式电脑,但具有更强的处理能力和稳定性,适合小型企业或部门使用。

  2. 机架式服务器:设计为可安装在标准化机架内的模块化单元,可以有效地节省空间并便于集中管理。适用于数据中心和云计算环境。

  3. 刀片式服务器:将多个独立的服务器节点集成在一个机架内,每个节点都是一个独立的服务器。这种设计提高了资源密度和能效比,适用于需要高密度计算的场景。

机架式服务器

刀架式服务器

服务器可以根据其使用的指令集进行分类。主要的架构包括:

  1. 基于x86架构的服务器:最常见的服务器类型,使用x86架构的微处理器(如英特尔Xeon系列和AMD EPYC系列产品)。这种架构以其兼容性和高性能而广受欢迎。x86是当前PC及服务器市场的主流架构,海光、兆芯都采用x86架构IP内核授权模式,可基于公版CPU核进行优化或修改,优点是性能起点高、生态壁垒低,由于依赖海外企业授权,自主可控风险很高。

  2. 基于ARM架构的服务器:相较x86,走Arm路线自主化程度更高,华为鲲鹏、飞腾都获得了Armv8永久授权,可自行研发设计CPU内核和芯片,也可以扩充指令集。使用ARM架构的微处理器,主要特点是低功耗和高效率。随着移动设备和云服务的发展以及国产化的趋势,ARM架构在服务器市场的份额逐渐增加。

二、RAID磁盘阵列

RAID磁盘阵列介绍

RAID是Redundant Array of Independent Disks的缩写,中文简称为独立冗余磁盘阵列。把多块独立的物理硬盘按不同的方式组合起来形成一个硬盘组 (逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。

组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别,常用的RAID级别:RAIDO,RAID1,RAID5,RAID6,RAID1+0等。

RAID 0(条带化存储)

  • RAID 0连续以位或字节为单位分割数据,并行读/写于多个磁盘上,因此具有很高的数据传输率,但它没有数据几余
  • RAID0只是单纯地提高性能,并没有为数据的可靠性提供保证,而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据
  • RAID0不能应用于数据安全性要求高的场合。

RAID 1 (镜像存储)

  • 通过磁盘数据镜像实现数据几余,在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据
  • 当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID 1可以提高读取性能
  • RAID1是磁盘阵列中单位成本最高的但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据

RAID 5

  • N (N>=3) 块盘组成阵列,一份数据产生N-1个条带,同时还有1份校验数据共N份数据在N块盘上循环均衡存储(一个纠删码)
  • N块盘同时读写,读性能很高,但由于有校验机制的问题,写性能相对不高
  • (N-1)/N磁盘利用率
  • 可靠性高,允许坏1块盘,不影响所有数据

RAID 6

  • N (N>=4) 块盘组成阵列,(N-2)/N磁盘利用率
  • 与RAID 5相比,RAID 6增加了第二个独立的奇偶校验信息块(两个纠删码)
  • 两个独立的奇偶系统使用不同的算法,即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用
  • 相对于RAID5有更大的"写损失",因此写性能较差

RAID 1+0磁盘阵列介绍

RAID 1+0(先做镜象,再做条带)

  • N (偶数,N>=4)块盘两两镜像后,再组合成一个RAID0
  • N/2磁盘利用率
  • N/2块盘同时写入,N块盘同时读取
  • 性能高,可靠性高

RAID 0+1(先做条带,再做镜象)

  • 安全性没RAID1+0高 生产环境一般不用
  • 读写性能与RAID 10相同
  • 安全性低于RAID 10
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