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内容纲要

1、CPU

① CPU 是什么

CPU = Central Processing Unit = 中央处理器
它是计算机的运算和控制核心,负责解释和执行指令,处理数据,并指挥其他部件协同工作。

可以把它理解成整个计算机的“大脑”:
它不直接存储大量数据(那是内存和硬盘的事);
它不直接显示画面(那是显卡的事);
但所有部件什么时候做什么、数据怎么流动、结果怎么算出来,都由 CPU 来调度和计算。

2、RAID

RAID(独立磁盘的冗余阵列) 是 Redundant Array of Independent Disks 的缩写,冗余的 阵列 的 独立的 磁盘
RAID 后面的数字代表的是不同的“RAID 级别”,也就是不同的数据组织方式。每个数字对应一套特定的规则,每个数字代表一种“数据怎么摆、怎么保命、快不快”的方案。可以把它理解成“配方编号”:数字不同,做法和效果就不同。

① 常见的 RAID 级别

RAID 0 —— 条带化,只追速度,不要安全

  • 数据被切成块,分散写到多块硬盘上。
  • 读写最快,容量全部可用。
  • 但没有任何冗余,坏一块盘,全部数据报废。
  • 最少 2 块盘。

RAID 1 —— 镜像,一份数据存两份

  • 两块盘内容完全一样,互为备份。
  • 坏一块盘不影响使用。
  • 但容量利用率只有 50%。
  • 最少 2 块盘。

RAID 5 —— 条带 + 分布式校验

  • 数据和校验信息分散在所有盘上。
  • 允许坏一块盘,靠校验信息恢复数据。
  • 容量利用率较高,N 块盘可用 N-1 块的容量。
  • 最少 3 块盘。

RAID 6 —— 双校验,允许坏两块盘

  • 在 RAID 5 基础上多了一份校验信息。
  • 允许同时坏两块盘,安全性更高。
  • 容量利用率是 N-2 块盘,写性能比 RAID 5 略低。
  • 最少 4 块盘。

RAID 10 —— 先镜像,再条带

  • 先两两做镜像(RAID 1),再在组之间做条带(RAID 0)。
  • 兼顾安全(允许坏盘)和性能(读写快)。
  • 但容量利用率只有 50%。
  • 最少 4 块盘。

② 冷热池概念

“冷”和“热”描述的是数据被访问的频繁程度:
热数据:经常被读取或写入,对速度、延迟要求高。
冷数据:很少被访问,甚至几乎不再被访问,对速度不敏感,但通常量很大。
只要一个系统里存在“不同访问频率的数据”,就可以做冷热分层。硬盘只是因为不同介质(SSD、SAS、SATA、磁带)的速度和成本差异大,所以最常被拿来做冷热池。

  • 热池 RAID10(可用≈15TB)

  • 热池通常放经常访问、对速度要求高的数据,比如虚拟机、数据库。

  • 用 RAID10 是因为它读写快、延迟低,而且坏盘恢复快。

  • 代价是容量利用率只有一半,所以 15TB 可用意味着物理盘总量大概在 30TB 左右。

  • 冷池 RAID6(可用≈80TB)

  • 冷池通常放不常访问、但量大的数据,比如备份、归档、冷数据。

  • 用 RAID6 是因为它容量利用率高(N-2),而且能容忍两块盘同时坏,适合大容量慢速存储。

  • 80TB 可用,说明物理盘总量大概在 80TB 加上校验盘的量。

不只硬盘,这些地方也有冷热概念

  1. 内存与存储之间:热数据放在内存或 SSD 缓存里,冷数据放在机械硬盘或远端存储。
  2. 云存储:对象存储通常分标准存储、低频访问存储、归档存储、冷归档。数据一开始放标准层(热),长时间不访问就自动下沉到归档层(冷),成本大幅降低。
  3. 数据库:热数据放在内存缓冲池,冷数据留在磁盘。
  4. 缓存系统:CPU 有多级缓存,L1 最热、L3 较冷。

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