如果本文對你有幫助，歡迎關注、點贊、收藏、轉發給朋友，讓我有持續創作的動力
大家不要急，網絡這一塊是非常重要的内容，是以我們的學習還要繼續。在上一篇文章中簡單地學習到了 IP 的一些基礎知識。其實在網絡中最底層也是最核心的東西我們就已經學完了。後面将要學習的内容都是比較偏應用一些了。今天，我們先來學習一下存儲和網絡接入技術這兩個部分的内容。
網絡存儲
提到存儲，其實我們并不陌生，電腦裡的硬碟、手機的記憶體，辦公時的移動硬碟、U盤等等。這些都是儲存設備。其實對于伺服器來說也一樣，我們的代碼，我們的資料，最終都要落到硬碟上。
補充一個小知識：程式是怎樣運作的？其實程式就是一些可以執行的指令，我們運作程式的過程是事先将硬碟上的檔案加載到記憶體中，然後由 CPU 來進行排程執行。這個解釋其實是過于簡單了，但是可以讓你一下就能搞清楚 硬碟、記憶體、CPU 這三大件之間的關系。知道為什麼我們配電腦記憶體越大越好了吧，記憶體越大程式能加載緩存的内容越多，硬碟的讀寫就越少，自然會快一些。這些其實又牽涉到計算機相關的知識了，CPU 最快、完了是一、二、三級緩存、之後是記憶體，硬碟即使是現在的固态硬碟，讀寫速度和記憶體也是完全沒法比的。關于這些内容，有興趣的同學可以再去了解 計算機組成原理 和 作業系統 相關的知識。這些内容 信管師 不會考哦，了解一下就好。
在講網絡存儲技術之前，我們先來了解一下非常基礎的硬碟磁盤陣列的知識。這個也是比較基礎的，主要記住幾種陣列類型和它們的特點就好啦。
磁盤陣列技術
在單機時代，采用單塊磁盤進行資料存儲和讀寫的方式，由于尋址和讀寫的時間消耗，導緻I/O性能非常低，且存儲容量還會受到限制。另外，單塊磁盤極其容易出現實體故障，經常導緻資料的丢失。是以大家就在想，有沒有一種辦法将多塊獨立的磁盤結合在一起組成一個技術方案，來提高資料的可靠性和I/O性。在這種情況之下，RAID 技術就出現了。
RAID （ Redundant Array of Independent Disks ）即獨立磁盤備援陣列，簡稱為 磁盤陣列 ，就是用多個獨立的磁盤組成在一起形成一個大的磁盤系統，進而實作比單塊磁盤更好的存儲性能和更高的可靠性。這主要包括：
- RAID 0
這種磁盤陣列是沒有備份的，資料就是直接往兩邊的磁盤裡存。下圖中，BLOCK 就是資料塊，可以看到這個就是一路向下存儲下去的。它的執行效率比較高，因為資料是可以在陣列中同步向多個磁盤寫入的，是以會比單塊磁盤的速度快。但是會有我們前面說的資料丢失的問題，如果有一塊磁盤壞了，資料就丢失了。是以，RAID0 比較适合的是對可靠性要求不高的，對讀寫性能要求高的場景。它的磁盤使用率是 N 。
- RAID 1
RAID 1 是有備份的存儲方式，左右兩邊存儲的 BLOCK 是完全一樣的。這種方式有個啥問題呢？它的資料是確定能有一個備份了，但是好像有點浪費資源呀，沒錯，資源使用率降低到了 50 %，同時速度也降低回去了。這是一種比較奢侈的方案，但是能確定資料的可靠性，是以它的适用場景正好和 RAID 0 是相反的，适合于可靠性要求高，讀寫性能要求低的場景。它的磁盤使用率是 2N 。
- RAID 5
上面的 RAID 0 和 RAID 1 是兩種截然不同的方案，接下來要講的呢，很明顯就是要綜合它們的方案，比如說這個 RAID5 。在這個模式中，備份校驗不是一對一的，而是通過一定的算法采用奇偶校驗的方式将資料并發地寫到不同的磁盤上。從下面的圖中，我們可以看出，資料會被分散出來，我們最少需要三塊磁盤，這樣可以允許壞一塊磁盤，這塊磁盤上的資料可以從其它另外兩塊磁盤上恢複回來。當然，如果同時壞了兩塊的話，那就無法恢複資料了。相對來說，它比 RAID 0 有保障一些，同時又比 RAID 1 稍微節省一點空間。是以，RAID5 是目前使用比較多的一種将存儲性能、資料安全、存儲成本都比較兼顧的方案。它的磁盤使用率是 (N-1)/N 。
- RAID 10
最後我們再來看的是 RAID 10 ，也有的地方叫做 是 RAID 1+0 ，看出來什麼情況了吧。它是結合 RAID 1 和 RAID 0 ，比如下面這個圖，我們是先做小的 RAID 1 ，然後把兩組 RAID 1 再組合成 RAID 0 。這貨要說功能、性能、安全都沒毛病，但最大的問題在哪裡？貴呀！至少 4 塊磁盤起步。
要是不差錢的話，RAID 10 這貨确實是最佳的選擇，當然，還是要看具體的場景來分析。比如說，我們要是資料庫伺服器，那麼資料的安全性和讀取速度都非常重要，在不計成本的情況下，RAID 10 肯定是最好的選擇，否則的話，RAID 5 也是不錯的選擇。而對于應用伺服器或者緩存伺服器來說，其實 RAID 0 就可以用了，因為我們的代碼一般都會多地儲存，而且也會在代碼伺服器上存一份。是以說，對于 RAID 的選擇，我們還是要根據實際的業務情況來說的。這一塊了解一下就好，我也沒做過這麼複雜的，也都隻是聽說和看過相關的資料，有不正确的地方也歡迎大家補充。
網絡存儲技術
接下來就是網絡存儲技術。上面是實體磁盤相關的陣列技術，再往上，也就是到伺服器級别，也會有相應的跨主機的網絡存儲技術。我們一個一個來了解下。
- 1）DAS 直連式存儲
這個非常好了解，存儲和計算放在一起。就像我們的個人 PC ，CPU 和 硬碟 都在我們的機箱裡，DAS 就是這個意思。對于個人來說，換硬碟還好說，但是對于伺服器來說，要換硬碟可就非常麻煩了，是以 DAS 的問題就在于如果需要增加容量時，會很難擴充。另外，當伺服器壓力大時，也會波及存儲資料，是以，DAS 在伺服器方面來說，已經越來越少使用了。
- 2）NAS 網絡附加存儲
NAS 網絡附加存儲其實就是一個專用的檔案伺服器，比如我們常見的網盤，或者做開發時經常會用的 OSS ，另外還有通過 NFS 之類的技術搭建的内網共享服務等。這種伺服器以資料為中心，将存儲與伺服器分離。好處就是讓計算和存儲分離，保護資料，同時也可以實作即插即用的效果，通過遠端挂載或者接口就可以快速地實作操作，非常簡單，成本也會比直接上硬體更低。缺點呢，就是可能會有不安全的因素，特别是如果是遠端的 NAS 伺服器。另外就是會占用比較大的帶寬，當然這也是針對外網來說的，不過内網帶寬也是不能忽視的。
現在很多人會使用一些比較高端的路由也都會帶一些簡單的 NAS 功能，可以友善地讓我們搭建一個非常簡單的家庭 NAS 系統。其實就相當于一個網盤，這些路由可以外接硬碟，然後實作智能下載下傳、遠端上傳等功能，相當于一個無時無刻都能使用的随身 U 盤。有興趣的小夥伴可以了解一下哦。
- 3）SAN 存儲區域網絡
SAN 是通過專用高速網絡将一個或多個網絡儲存設備和伺服器連接配接起來的專用存儲系統，它将儲存設備從傳統的以太網中分離了出來，成為獨立的區域存儲結構。
中間這個 FC 交換機呢，實際是一組 光纖 交換通道。是以，它的速度非常快，而且不是像 NAS 一樣走 TCP/IP ，而是自建的通道，穩定性和安全性也有所保障。本身 SAN 就是一大組非常龐大的存儲區域。在 SAN 中，又有幾種分類：
FC SAN ：就是上圖這種架構，通過接口（SCSI、FC）、連接配接裝置（交換機、路由器）和協定（IP、SCSI）三個元件再加上附加的儲存設備和伺服器就組成了 SAN 系統。它的特點是熱插拔性、高速帶寬、遠端連接配接、連接配接裝置數量大。缺點嘛就是成本和複雜性。光纖裝置可不便宜呀，不過它是單獨的光纖通道，不占用普通區域網路帶寬，速度也是最快的。
IP SAN ：主要是指 iSCSI（Internet SCSI），其實就是使用了 TCP/IP 協定的 SAN ，通過在 IP 網絡上運作 SCSI 協定，就可以既具備 IP 網絡配置和管理簡單的優勢，又提供了 SAN 架構所擁有的強大功能和擴充性。
IB SAN ：InfiniBand 無限帶寬，是一種交換結構 I/O 技術，其設計思路是通過一套中心機構（IB交換機）在遠端存儲器、網絡以及伺服器等裝置之間建立一個單一的連接配接鍊路，并由IB交換機來指揮流量。這個大家了解一下即可。
網絡存儲的目的都是為了擴大存儲能力，提高存儲性能。這些存儲方式都可以集中化地進行資料存儲并有效提取檔案；支援跨平台和多使用者；NAS 和 SAN 更能讓存儲和計算應用分離，保證資料的高可用性。在實際的業務開發過程中，還是要根據實際情況選擇合适的網絡存儲方式，就和前面講的那幾種 RAID 一樣，沒有最好的，隻有最合适的。
網絡接入
網絡接入技術指的呢，就是我們怎麼上網的方式。哇塞，這東西還需要學？不是叫電信或者聯通的過來就搞定了，我們隻交個錢就行了。 好吧，也沒毛病，不過考試的時候可不會問你哪家的寬帶便宜。網絡接入技術呢，其實我們都會多少聽過一點，比如說最早的撥号上網，然後 ADSL ，再到現在普遍的光纖，我們一個一個來看看。
- PSTN 接入
Public Switching Telephone Network ，公用交換電話網絡，很明顯，利用電話線撥号接入 Internet，計算機需要安裝一個 Modem（數據機，貓），撥号的時候會發出像打電話撥号的聲音。早些年上網的同學們一定接觸過，比如說當年上國中的時候給我老媽幹掉了 200 塊的電話費，01、02年左右的 200 塊哦！這玩意現在已經淘汰了，速度太慢，一般不會超過 64Kb/s ，僅僅隻有一些傳真或者POS機會使用，不過也越來越少了，傳真和 POS 機現在都已經是走寬帶網絡的了。
- ISDN 接入
Integrated Services Digital Network，ISDN，也是在電話網絡的基礎上構造的通信，不過是純數字網絡，能夠為使用者提供語音、資料、圖像和傳真等一系列的綜合業務。速度比純電話接入有所提升，最快能達到 2Mb/s 。
- ADSL 接入
Asymmetrical Digital Subscriber Loop，非對稱數位用戶線路，使用了時分複用的技術，也是我們最早稱為 “寬帶” 的網絡。當時說拉條寬帶基本上都是指的這個 ADSL 網絡。它的速率可以達到最快 8Mb/s 的下行速率和 1.5Mb/s 的上行速率。這個接入方式可以說是在我們國内的網絡時代占據了非常長的時間，而且，我們現在熟知的 BAT 等巨頭都是在 ADSL 時代正式崛起的。
- FTTx+LAN 接入
FTTx 是光纖，LAN 是區域網路，這個技術也就是 光纖+區域網路 技術，也就是我們現在比較普遍的光纖上網方式。速度不用說了，最高下行可以達到千兆也就是 1000Mb/s ，是以我們現在去辦都會是 100M 或者 200M 的寬帶。使用的線也是非常細的那種光纖線，大家可以仔細看看自己家裡現在的貓接的都是什麼樣的線哦。
根據光纖深入使用者的程度可以分為五種，分别是 FTTC（Fiber To The Curb，光纖到路邊）、FTTZ（Fiber To The Zone，光纖到小區）、FTTB（Fiber To The Building，光纖到樓）、FTTF（Fiber To The Floor，光纖到樓層）、FTTH（Fiber To The Home，光纖到戶）。
- HFC 接入
這個呀，說實話用得人會少些，不過确實還真的有。它利用的是我們的有線電視網絡，也就是那個圓圓的粗粗的電視線，這個現在也已經發展為 光纖同軸電纜 了，是以它也是可以提供到 光纖 網絡的接入水準的速率。在我們國内，隻有去找有線電視服務商才能這種網絡提供，比如北京的歌華有線當時就問過我們家是不是需要辦這個網絡套餐。相對來說，普及率沒有三大營運商的光纖網絡高。最最主要的問題是，三大營運商現在辦寬帶都送電視盒了，這玩意對有線電視網絡打擊很大呀！
- 無線接入
無線網絡我們在前面講過 Wifi ，當時提到過 802.11 這個協定也就是我們的無線網絡協定，然後在那裡看了一下有線的 802.3 的幾個小的協定分類。在這裡，我們再補上 802.11 的幾個小的網絡分類，比如上次截圖中我的電腦上的 802.11n 。
| 協定 | 速度 | 工作頻率（無線信道） |
| IEEE 802.11a | 54Mb/s | 5GHz |
| IEEE 802.11b | 11Mb/s | 2.4GHz |
| IEEE 802.11g | 54Mb/s | 2.4GHz |
| IEEE 802.11n | 600Mb/s | 2.4GHz、5GHz |
| IEEE 802.11ac | 1000Mb/s | 2.4GHz、5GHz |
| IEEE 802.11ax | 4800Mb/s | 2.4GHz、5GHz |
我們買無線路由的時候，常常會有商家說我這是第幾代路由，看上面這張圖，大家就能看出來，現在最新的 802.11ax 就是傳說中的第六代路由協定，理論速度可以達到區域網路内 4.8G 的傳輸速率。而我的路由是大概三年前 2019 年買的小米路由，使用的是 802.11n 的四代協定。
至于無線信道這個 2.4GHz 和 5GHz 的概念，大家可以自己去百度了解下，一般來說，2.4GHz 範圍更廣，5GHz 速度更快。當然，這隻是一般來說有這麼個說法而已。具體應該如何選擇信道其實是挺複雜的一門學問，大家在家裡日常使用的話，一般都是 5GHz 就好啦！
無線網絡加密，也就是我們無線 Wifi 的密碼通常是什麼 WEP、WPA 和 WPA2 這三種方式，同樣的，了解一下，有興趣的自己查查。現在比較流行的是 WPA/WPA2 混合加密這種形式。這個一般在路由設定界面都可以自己設定的。
接下來，我們再簡單聊聊移動網絡。沒錯，就是現在最火的什麼 4G 、5G 這些。
移動網絡
相信不少同學都經曆過 2G、3G、4G 的網絡時代，現在也總算來到了 5G 時代，我們就一起來回顧一下這一步步走來的經曆。
首先是最早的電話網絡時代，其實也就是大哥大時代，能打電話就不錯了，手機更是奢侈品。當手機普及後，信号也進入了數字時代，這個就是我們最早的 2G 網絡，一般也就 10Kb/s 的速率，最高能到 100Kb/s 。之後，GPRS 出現了，GPRS 的中文名稱為 通用無線分組業務 ，是一種基于GSM系統的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP連接配接。它是一種 2.5G 的技術，是邁向 3G 通信的重要一步，速率沒有顯著的提升。在 2.5G 中，還有一個很重要的分支，也就是當年的小靈通，屬于的是 CDMA 網絡，這個網絡和後面的 3G 網絡也有很大的關系。
3G 網絡可以說是移動網絡發展的一個分水嶺，為什麼這麼說呢？因為 3G 網絡徹底打開了移動網際網路時代。3G 網絡的速率最高能達到 2Mb/s 。并且更重要的是，在 3G 領域有了我們自己的技術，也就是 TD-CDMA 。當年，中國移動使用的是 TD-CDMA ，聯通是 WCDMA ，電信是 CDMA2000 ，這三種技術也是 3G 網絡的三種國際通用技術标準。
到了 4G 網絡時代， 傳輸的速率最高可以達到 100Mb/s ，這個時代又開啟了一個什麼時代呢？沒錯，就是我們現在的小視訊和短視訊時代。移動網絡已經可以達到和有線網絡差不多的速度水準，也就意味着很多事情真的完全可以用手機來完成了。4G 的核心技術是正交頻分利用（OFDM），典型的國際通用标準包括：LTE、WIMAX、HSPA+ 以及我們中國的 TD-LTE 。
最後就是現在的 5G 時代，相信各位已經有不少人的手機都已經換到 5G 手機了吧。5G 的理論最大速率可以達到 10Gb/s 以上，使用者體驗速率可以達到 1Gb/s 。是不是非常吓人，我們每一次的網絡技術的進步都是以非常誇張的形式在加快，那麼 5G 能為我們帶來什麼改變呢？智能汽車、工業網際網路、智能制造，未來無限可能。
第2章、伺服器硬碟基礎知識
第3章、伺服器網卡基礎知識
網卡在TCP/IP的模型中，工作在實體層和資料鍊路層，用來接收和發送資料。除了資料的收發，網卡還有一些其他功能：
· 1、代表固定的位址：資料發送出去，發給誰，又從哪裡接收。這都是通過IP區分的
· 2、資料的封裝、解封：比如寄一封信，信封裡的信紙是data，信封是幀頭和幀尾。
· 3、鍊路管理：因為以太網是共享鍊路的，在使用時候可能會有其他人也在發送資料。如果同時發送，就會産生沖突，這就要求在發送的時候，檢測鍊路的狀态是否空閑；
· 4、資料的編碼和譯碼：在實體媒體中，傳送的是電平或光信号。這時就需要将二進制資料轉換成電平信号或光信号。
· 5、發送和接收資料
我們再來說說網卡的分類。随着計算機網絡技術的飛速發展，為了滿足各種環境和層次的應用，出現了不同類型的網卡。
· 總線分類：PCIe、USB、ISA、PCI，ISA/PCI等總線是比較早期的網絡總線，現在已很少用了，USB接口的網卡主要用在消費級電子中。
· 結構形态：內建網卡（LOM）、PCIe标卡網卡、Mezz卡。
· 應用類型：按網卡所應用的的計算機類型來區分，可以将網卡分為應用于工作站的網卡和應用于伺服器的網卡。
· 電口，PC上常見到的那種網口接口，這種接口叫RJ45，使用的是普通的網線
· 光口，用于連接配接光子產品，網卡上用于插光子產品的接口，我們叫光籠子。
光子產品按封裝形式，可以分為SFP+、SFP28、QSFP+，其中SFP+和SFP28在結構外觀上是一緻的，可以互相相容，隻是SFP28支援的速率更高，可以達到25G，而SFP+一般隻到10G。QSFP+在外觀形态上與SFP+差異很大，兩者不相容。QSFP+應用在40G以上速率上。
· DAC線纜是直連銅纜，這種銅纜的子產品頭是和線纜一體的，不需要再配置光子產品。電纜的衰減大，一般隻有1m，3m，5m長度的，但價格便宜，是短距離傳輸的最佳解決方案。
· AOC叫做有源光纜，一根AOC線纜相當于兩個光子產品+光纖，也是一體的，這種線纜資料傳輸可靠性高，但價格貴。