一、計算機的一些硬體

1.CPU

CPU是 central processing unit 的縮寫，即中央處理器。有運算器和控制器組成，是整個計算機最重要的部分。關於CPU的一些概念：

• 主頻：CPU的時鐘頻率（CPU clock speed），指CPU運算時的工作頻率（1秒鐘發生的同步脈衝數），單位是Hz。
• 外頻：系統匯流排的工作頻率，CPU與外部（主機板晶片組）交換資料、指令的工作時鐘頻率。
• 倍頻：外頻與主頻相差的倍數。主頻=外頻X倍頻
• 快取記憶體（cache）：高速交換的儲存器，用於減少處理器訪問記憶體的平均時間，容量遠小於記憶體，但速度卻可以接近CPU的頻率。分為一級（L1）、二級（L2）、三級快取（L3）。
• 記憶體匯流排速度（memory-bus speed）：一般等同於CPU外頻 ，指CPU與二級（L2）快取和記憶體之間的通訊速度。
• 地址匯流排速度：決定了CPU可以訪問的實體地址空間。
• CPU的一些型別：
  x86、x64、ARM、power（IBM）、alpha（HP）、 Ultrasparc（sun）、安騰（compad）

2.記憶體

介於CPU 和外部儲存之間，是CPU 對外部儲存中程式與資料進行高速運算時存放程式指令、資料和中間結果的臨時場所，它的物理實質就是一組具備資料輸入輸出和資料儲存功能的高速積體電路。CPU能直接定址的儲存空間，存取速度快。計算機中所有程式的執行都在記憶體進行，對計算機效能影響很大。斷電後資料丟失。

3.硬碟（hard disk driver）

1. 由碟片（media）、磁頭（read write head）、馬達（spindel motor & voice coil motor）組成的外部儲存裝置，其讀寫方式是隨機存取方式。
2. 如果CPU有每秒處理1000個服務請求的能力，各種匯流排的負載能力能達到500個，但網絡卡只能接受200個請求，而硬碟只能負擔150個的話，那這臺伺服器得處理能力只能是150個請求/秒，有85%的處理器計算能力浪費了
3. SSD(Solid State Disk)泛指使用NAND Flash組成的固態硬碟。其特別之處在於沒有機械結構，以區塊寫入和抹除的方式作讀寫的功能，因此在讀寫的效率上，非常依賴讀寫技術上的設計SSD讀寫存取速度快，效能穩定，防震性高，發熱低，耐低溫，電耗低，無噪音。

4.儲存網路

• DAS：直接儲存(Direct Attached Storage)。儲存裝置與主機的緊密相連

1. 管理成本較低，實施簡單
2. 儲時直接依附在伺服器上，因此儲存共享受到限制
3. CPU必須同時完成磁碟存取和應用執行的雙重任務，所以不利於CPU的指令週期的優化，增加系統負擔

• NAS：網路連線儲存(Network Attached Storage)。通過區域網在多個檔案伺服器之間實現了互聯，基於檔案的協議（NFS、SMB/CIFS ），實現檔案共享。

1. 集中管理資料，從而釋放頻寬、提高效能
2. 可提供跨平臺檔案共享功能
3. 可靠性較差，適用於區域網或較小的網路

• SAN：儲存區域網路(Storage Area Networks，SAN)，利用高速的光纖網路連結伺服器與儲存裝置，基於SCSI，IP，ATM等多種高階協議，實現儲存共享。

1. 伺服器跟儲存裝置兩者各司其職
2. 利用光纖通道來傳輸資料﹐以達到一個伺服器與儲存裝置之間多對多的高效能、高穩定度的儲存環境
3. 實施複雜，管理成本高