2020.10.10星期六 正式班D5
一、上節課複習
1、硬碟分類
1、機械磁碟
io時間=平均尋道時間+平均延遲時間
buffer：寫緩衝區
cache：都快取
2、固態硬碟
2、核心態和使用者態
核心態：作業系統正在控制硬體
使用者態：正在執行應用程式
二、今日內容
1、硬碟介面
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IDE並口
並口IDE，即早期的PATA介面。
在傳輸資料和訊號時匯流排是複用的，傳輸速率會受到一定限制。
如果提高傳輸速率，傳輸的資料和訊號會產生干擾導致錯誤。
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SCSI
SCSI主要用於伺服器，廣泛用於小型機的高速資料傳輸技術。
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SATA串列埠
序列ATA介面，是將主機匯流排介面卡連線到大容量儲存裝置（如硬碟驅動器、光碟機、固態驅動器）的計算機匯流排介面。序列ATA匯流排使用嵌入式時鐘訊號，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介面。
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SAS（SATA+SCSI）
SAS即序列連線SCSI，與SATA硬碟都採用序列技術以獲得蘅皋的傳輸速度，並通過縮短連線改善內部空間。此介面改善了儲存系統的效能、可用性和擴充性，並且提供與SATA硬碟的相容性。
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光纖通道
光纖通道主要用於高階伺服器場景，價格昂貴。最初是專門為網路系統設計的，隨著儲存系統速度的需求才逐漸應用到硬碟系統中。
SSD+SAS===》土豪
SSD+SATA==》對速度要求較高的常規組合
HDD+SAS==》對速度沒要求的常規組合
HDD+SATA=》企業內部使用，對速度要求較低
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高併發場景下：冷熱資料區分對待
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熱資料：使用者經常訪問的資料
冷資料：不經常被使用者訪問
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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：
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把所有硬碟容量加在一起
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可以讓資料更安全
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可以獲得更高的效能
（1）RAID0
（2）RAID1
（3）RAID5
（4）RAID10
（5）RAID01
在盤數相同情況下各種RAID對比：
冗餘好到壞：RAID1>RAID10>RAID5>RAID0
讀寫效能好到壞：RAID0>RAID10>RAID5>RAID1
成本高到低：RAID10>RAID1>RAID5>RAID0
適用於網際網路公司的RAID級別使用：
- 單臺伺服器，很重要，盤不多，系統盤===》RAID1
- 資料庫/儲存伺服器，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）
- 有多臺監控/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：儘量讓使用者從記憶體中讀資料而不是硬碟，優化核心是磁碟和記憶體的使用比例優化
4、優化方案：①硬體優化==》快取、叢集②作業系統核心優化③應用程式優化④網路優化
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==》（程式、執行緒）併發
作業系統的核心==》程式（一個程式的執行過程，指作業系統控制硬體來執行程式的過程）
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）：電晶體和批處理系統
一次只把一個/道程式讀入記憶體，執行完畢後再執行下一個程式，沒有併發，稱之為序列。
優點：充分利用了計算機資源
缺點：①整個過程需要人蔘與
②讓程式設計師明顯感覺到等待
③程式的執行是序列
3、第三代計算機（1965~1980）：積體電路晶片和多道程式設計
序列：多個任務是一個執行完後再執行下一個
併發：多個任務看起來是同時執行的
多道技術：多道技術中的多道指的是多個程式，多道技術的實現是為了解決多個程式競爭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：將記憶體分為幾部分，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的利用率可以接近100%，類似於我們小學數學所學的統籌方法。
多個程式的記憶體空間是相互隔離的，且是物理隔離。否則會喪失安全性和穩定性。
相容分時系統CTSS：多使用者多工。應用多道技術來實現多個任務的併發執行。
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。