IT技术,也就是Internet Technology,互联网技术。它是指在计算机技术的基础上开发建立的一种信息技术 [1] 。互联网技术通过计算机网络的广域网使差别的装备相互毗连,加快信息的传输速度和拓宽信息的获取渠道,促进各种差别的软件应用的开发,改变了人们的生存和学习方式。互联网技术的普遍应用,是进入信息社会的标记。
它是信息技术技术行业的统称,也是信息处理的总集,IT 包罗了软件、硬件、通讯以及它们相干服务等等。
而在我们身边的 IT 技术正在改变我们的生存,比方通过 APP 承接和下发订单的打车软件,通过互联网进行实时语音通话的通讯软件,通过 APP 提供网上购物体验的电子商城等。这些形形色色的 IT 软件和硬件正在颠覆和改变我们的生存和工作。
1.1.1.2 IT的核心
传统的 IT 基础架构由常见的硬件和软件组件构成:办法、数据中心、服务器、网络硬件、桌面计算机,以及企业应用软件解决方案。而新时代下的 IT 架构有了一些新的厘革。如图所示,在 IT 基础硬件之上有了云的出现,后续的应用开发以及软件的部署也都将基于云基础办法来进行。云的出现,很大水平上改变了互联网的 IT 基础架构,同时也解决了许多传统 IT面临的挑战。
1.1.2 传统 IT 面临的挑战
1.1.2.1 信息大爆炸已经加速到来
随着移动互联网、全联接时代的到来,越来越多的终端装备被投入使用,天天都会有大量的数据产生,传统的 IT 基础办法也在面临着亘古未有的挑战。而互联网的发展阶段,我们大抵可以将它分为三个阶段,PC 时代、移动互联网时代以及物联网时代。
PC 时代,人们使用个人电脑通过互联网进行互联。移动时代,大家通过各种移动装备,如手机、Pad 等移动终端进行互联。随着 5G 时代的到来,全部的电脑,手机,智能终端,都能毗连到一起,进入万物互联的时代。
万物互联到来后,整个产业的布局和竞争是生态的竞争。从过去的经验看,PC 时代到了移动时代,再到万物互联时代,每个时代形成之后,生态一开始是高速厘革的,然后趋于稳态,当稳态的时候很难再改变它。PC 时代是 Windows 系统和 x86 芯片架构为代表的时代,上面有许许多多的应用。到了移动时代,这个时候的 ARM 芯片架构上面有 IOS、安卓系统,它们上面又有各种各样的应用。
互联网经历了两代,如今正在开启第三代,也就是万物互联。每一代互联网相比上一代,从装备的数量和市场的规模,都会有巨大的增长,这是未来的时机所在。 每一代互联网都有把握产业链的龙头公司,从 PC 时代的英特尔和微软,到今天的 ARM 和 Google,而未来谁能把握核心芯片和操作系统,就会成为新的产业链霸主。
1.1.2.1 传统 IT 面临的挑战
随着互联网的发展,灵敏攀升的互联网普及率给企业带来了大量的流量,用户以及数据。与此同时,为了可以或许匹配企业高速发展的进度,企业就需要不停地采购传统 IT 装备,时间一长,使用传统 IT 架构的弊端就渐渐显示出来:
由于装备采购周期长等缘故原由,导致新业务系统上线慢。
传统 IT 的集中式架构扩展性差,纵向扩展只能增长单机处理性能。
传统硬件装备孤立存在,可靠性只能依赖软件侧。
装备种类多,厂商多,导致管理非常复杂。
单个装备性能有限。
装备团体利用率不高,企业总本钱支出居高不下。
由此可见,传统的 IT 基础架构办法已经无法满足于企业自身业务快速发展的需求。而企业的发展不可能因此而停缓,所以肯定需要有新的 IT 架构来满足企业的需求。于是 IT 的架构就开始了它的演进。
1.1.3 IT 的发展趋势
如图所示,企业 IT 架构的演进经历了传统企业 IT 架构—>虚拟化架构—>企业云化 IT 架构。传统 IT 基础架构由通常的硬件和软件组件组成:办法、数据中心、服务器、网络硬件和企业应用软件解决方案。与其他基础架构类型相比,这种基础架构设置通常需要更多的电力、物理空间和资金。而且传统基础架构往往安装在本地,仅供企业自身来进行使用。
虚拟化架构的主要改变是将底层物理硬件先辈行虚拟化,然后在虚拟化资源情况中再部署企业的业务系统以及其他基础 IT 应用。虚拟化是指计算机软件应用在虚拟的硬件上运行而不是直接在真实的基础硬件上运行。虚拟化技术可以提拔硬件的资源利用率,简化软件的重新设置过程。
云化架构则是在虚拟化基础上的进一步发展,整个企业的基础 IT 架构应用了云的技术,包罗了各类虚拟化技术、分布式技术、自动化运维技术等等。云化让整个企业 IT 资源进行整合,资源的使用和调度更加高效,IT 运维更加自动化,IT 的服务更加自助化。
其中,企业数据中心“云化”转型的要点主要有以下几点:
从资源孤岛到真正资源池化;
从集中式向分布式架构转型;
从专用硬件向开放的软件定义模式转型;
从人工处理向自助、自动服务转型;
从分散统计到统一计量转型。
根据某国际权威数据统计机构的报告,自 2015 年开始,环球 IT 产业增长的 1/3 来自云计算相干产业的发展,且其中的增长率百分比都是由云计算产业贡献。传统 IT 基础架构对 IT 产业的贡献险些陷入了停滞、乃至在近年还有衰退的趋势。
于是,我们不难得出这样一个结论。未来企业 IT 的基础架构都将慢慢被云化的架构所代替,无论这个企业是互联网类型的企业,照旧传统行业类型的企业。而且,这个现象也正在环球各地发生着。现在,美国企业 IT 架构云化的比例大概在 70%,国内的比例在 40%左右。这个数字根据统计也是在逐年增长。
1.2 云计算简介
以云计算为基础的相干产业成为 IT 产业主流,而这个平台的基石就是计算机和虚拟化技术,在讲解云计算之前让我们首先来简单了解下计算机和虚拟化技术的发展
1.2.1 计算机发展史
假如没有云计算,我们要实现这些服务就需要手动将文件拷贝到其他的硬盘上,然后再通过这个硬盘分享给别人或者恢复数据。而如今,我们通过客户端工具,无论它是被安装在手机上照旧 PC 上,只要毗连互联网并指定需要备份的文件夹,数据就会被自动上传到共享资源池中来代替硬盘,这种模式就是云计算。使用了云计算后,资源池是共享的,所以通太过享,其他人很容易就可以将这些数据下载下来,别的,通过一定的技术手段,还可以自动进行数据同步。
1.2.3.3 工作中的云计算
云服务器
云电脑
视频会议
1.2.3.4 云计算的发展
云计算理念从最初诞生至今,企业 IT 架构从传统非云架构,向目标云化架构的演进,总结来说,经历了如下三大里程碑发展阶段:
云计算 1.0:面向数据中心管理员的 IT 基础办法资源虚拟化阶段。该阶段的关键特性体现为通过计算虚拟化技术的引入,将企业 IT 应用与底层的基础办法彻底分离解耦,将多个企业IT 应用实例及运行情况(客户机操作系统)复用在相同的物理服务器上,并通过虚拟化集群调度软件,将更多的 IT 应用复用在更少的服务器节点上,从而实现资源利用服从的提拔。
云计算 2.0:面向基础办法云租户和云用户的资源服务化与管理自动化阶段。该阶段的关键特性体现为通过管理平面的基础办法标准化服务与资源调度自动化软件的引入,以及数据平面的软件定义存储和软件定义网络技术,面向内部和外部的租户,将原本需要通过数据中心管理员人工干预的基础办法资源,复杂低效的申请、释放与设置过程,转变为在须要的限定条件下(比如资源配额、权限审批等)的一键式全自动化资源发放服务过程。这个转变大幅提拔了企业 IT 应用所需的基础办法资源的快速灵敏发放能力,缩短了企业 IT 应用上线所需的基础办法资源准备周期,将企业基础办法的静态滚动规划转变为动态资源的弹性按需供给过程。这个转变同时为企业 IT 支撑其核心业务走向灵敏,更好地应对瞬息万变的企业业务竞争与发展情况奠定了基础。云计算 2.0 阶段面向云租户的基础办法资源服务供给,可以是虚拟机形式,可以是容器 (轻量化虚拟机)形式,也可以是物理机形式。该阶段的企业 IT 云化演进,临时还不涉及基础办法层之上的企业 IT 应用与中心件、数据库软件架构的厘革。
云计算 3.0:面向企业 IT 应用开发者及管理维护者的企业应用架构的分布式微服务化和企业数据架构的互联网化,重构及大数据智能化阶段。该阶段的关键特性体现为企业 IT 自身的应用架构逐步从(依托于传统贸易数据库和中心件贸易套件,为每个业务应用领域专门设计的、烟囱式的、高复杂度的、有状态的、规模巨大的)纵向扩展应用分层架构体系,走向(依托开源增强的、跨差别业务应用领域高度共享的)数据库、中心件平台服务层以及(功能更加轻量化解耦、数据与应用逻辑彻底分离的)分布式无状态化架构,从而使得企业 IT 在支撑企业业务灵敏化、智能化以及资源利用服从提拔方面迈上一个新的高度和台阶,并为企业创新业务的快速迭代开发铺平了道路。
资源池化是实现按需自助服务的前提之一,通过资源池化不但可以把同类商品放在一起,而且还能将商品的单位进行细化。在超市里,我们会看到生鲜区、果蔬区以及其他,这样可以方便顾客快速地找到本身需要的商品,但这种形式不是资源池化,只能算是资源归类,那什么算是资源池化呢?
资源池化除了将同类的资源转换为资源池的形式外,还需要将全部的资源分解到最小单位。方便面,算是许多人生存必需品之一。许多人都有反映一包吃不饱,两包吃不完的情况,这是由于超市中方便面的最小购买单位是“包”,假如使用资源池化的方式,就需要打破“包”这个单位,将全部的面放在一个“池子”里,需要多少买多少。比如自助餐厅就是这样做的,将果汁按照差别的口味分开,客户需要多少就接多少。
资源池化还有一个作用就是可以屏蔽差别资源的差别性,假如餐厅中提供池化了的可乐,里面装的是百事可乐照旧可口可乐或者两者都有,顾客是看不出来的。而在云计算中,可以被池化的资源包罗计算、存储和网络等资源,计算资源包罗 CPU 和内存,假如对 CPU 进行池化,用户端看到的 CPU 最小单位可以是一个核心,而不再体现 CPU 的厂商是 AMD 或者 Intel。
1.2.4.4 快速部署、弹性伸缩
公有云
公有云是开始出现的云计算部署模式,也是最被大众熟知的。现在,公有云可以提供给用户浩繁的服务,用户可以通过互联网像使用水电一样使用 IT 服务。
公有云通常是由云服务提供商搭建的。从最终用户的角度来说,只需要购买云计算资源或者服务,而云计算所用到的硬件及相应的管理工作都由第三方服务商负责。公有云的资源向公众开放,使用公有云需依赖互联网。
服务器是计算机的一种。它比普通计算机运行速度更快、负载更高且价格更高。同时,服务器也是为用户提供服务的计算机,通常可以分为文件服务器、数据库服务器和应用程序服务器。
服务器是 20 世纪 90 年代灵敏发展的主流计算产品,能为网络用户提供集中计算、信息发布及数据管理等服务,也可以将与其相连的如硬盘、打印机、Modem 等各种专用通讯装备给网络上的用户进行共享。到现在为止,通用服务器仍然是企业中最主流的基础 IT 装备,占了企业 IT 计算装备的 90%,乃至更高。
对于服务器来说,它与我们个人使用的 PC 相似,却又有些差别。服务器通常具有个人 PC 不具备的特点。
服务器的主要特点包罗以下五点:
x86 服务器时代
1978 年,英特尔推出第一代 x86 架构处理器—8086 中心处理器。
1993 年,英特尔正式推出 Pentium(奔腾)系列,该系列的推出,将 x86 架构处理器带上了一个新的性能高度。
1995 年,英特尔推出 Pentium Pro—为服务器而生的 x86 处理器,以后开启了 x86 的至强时代,其标准化开放性也促成了市场发展,为云计算时代打下了坚固物质基础。
CPU:Central Processing Unit,中心处理器,是一台计算机的运算核心和控制核心。
CPU 作为服务器上的核心处理单元,而服务器是网络中的重要装备,要处理大量的访问需求。因此对服务用具有大数据量的快速吞吐、超强的稳定性、长时间运行等严格要求。所以说CPU 是计算机的“大脑”,是权衡服务器性能的主要指标。
CPU 内部存储器和输入/输出装备是电子计算机三大核心部件。CPU 主要功能是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
CPU 由逻辑运算单元、控制单元和存储单元构成。
控制器
计算机是根据事先存储的程序对全机实行控制,而程序是指能实现某一功能的指令序列。控制器就是根据指令来对各种逻辑电路发布命令的机构,它是计算机的指挥中心,控制整个 CPU 的工作,决定计算机运行过程的自动化。
在计算机的组成结构中,有一个很重要的部分就是存储器。存储器是用来存储程序和数据的部件,对于计算机来说,有了存储器,才有记忆功能,才能保证正常工作。存储器按用途可分为主存储器和辅助存储器。主存储器又称内存储器(简称内存),是 CPU 能直接寻址的存储空间。
内存是电脑中的主要部件,它是相对于外存而言的。我们寻常使用的程序,如 Windows 操作系统、打字软件、游戏软件等,一般都是安装在硬盘等外存上的,必须把它们调入内存中运行,才能真正使用其功能。我们平时输入一段文字,或玩一个游戏,其实都是在内存中进行的。就好比在一个书房里,存放书籍的书架和书柜相当于电脑的外存,而我们工作的办公桌就是内存。通常我们把要永久保存的、大量的数据存储在外存上,而把一些临时的或少量的数据和程序放在内存上。
内存是计算机中重要的部件之一,它是与 CPU 进行沟通的桥梁。内存由内存芯片、电路板、金手指等部分组成。
别的,服务器上插内存条也需要遵循以下一些原则:
同一台服务器必须使用相同型号
CPU1 对应的内存槽位上必须至少设置一根内存条
当服务器设置完全平衡的内存条时,可实现最佳的内存性能。不平衡设置会降低内存性能,因此不推荐使用。
2.1.4.4 硬盘
硬盘是计算机最主要的存储装备,也就是外存。
硬盘接口是硬盘与主机系统间的毗连部件,作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。差别的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的毗连速度,直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。
参数 SATA SAS SSD 转速(RPM) 7200 10000/15000 N/A 串行/并行 串行 串行 串行 主流容量 4T~12T 8T~18T 3.2T/6.4T/7.68T MTBF 1200000 1600000 2000000 常见的硬盘种类有 SATA、SAS、 SSD,对于它们四者的特点具体如表格所示。
其中,表格中的 MTBF 为 Mean Time Between Failure,均匀无端障工作时间。该数值越高,代表该硬盘的故障率越低。别的在价格方面,通常来说 SATA硬盘较为自制,SAS 硬盘较贵一些,SSD 最为昂贵。
2.1.4.5 RAID 卡
2.1.4.5.1 RAID 概述
服务器中通常都会有带 RAID 卡。RAID 卡又名磁盘阵列卡,简称阵列卡。我们要了解 RAID卡首先需要知道什么是 RAID。
RAID:Redundant Array of Independent Disks,独立硬盘冗余阵列,旧称廉价磁盘冗余阵列(Redundant Array of Inexpensive Disks),简称磁盘阵列。利用虚拟化存储技术把多个硬盘组合起来,成为一个或多个硬盘阵列组,目标为提拔性能或数据冗余,或是两者同时提拔。关于 RAID 具体技术原理,我们会在后续存储基础技术章节中具体讲解,这里了解概念、定义即可。
RAID 卡的作用: