如何选择服务器硬件以优化性能

原创于 2025-01-13 19:51:17 发布 · 1k 阅读

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服务器硬件的选择对系统性能有着直接的影响。本文将探讨如何选择CPU、内存、磁盘和存储解决方案，以确保您的应用能够高效运行。

CPU选择

应用类型

CPU密集型应用：需要更高性能的CPU来提升处理速度，而不是依赖更多的CPU核心。
MySQL数据库：当前版本不支持多CPU并发处理同一SQL语句。

系统并发量

单个SQL无法利用多CPU资源，但增加CPU核心可以提高系统吞吐量和并发处理能力。
QPS（Queries Per Second）：衡量数据库处理能力的指标，即每秒处理SQL的数量。

MySQL与CPU

MySQL在Web应用中广泛使用，对CPU数量的需求比频率更重要。
32位操作系统限制：单个线程分配到的内存小于4G，限制了MySQL的性能。

内存

内存读取速度快于硬盘，将数据缓存到内存中可以显著提高数据库性能。
选择支持最大内存频率的主板，频率越高，读写效率越快。

磁盘配置和选择

传统硬盘

读取数据过程

选择标准

RAID技术

RAID简介

RAID（Redundant Array of Independent Disks）通过将多个磁盘组合成一个大容量磁盘，提供数据冗余和提高I/O性能。
-RAID就是磁盘冗余队列的简称，简单来说RAID的作用就是可以把多个容量较小的磁盘组成一组容量更大的磁盘，并提供数据冗余来保证数据完整性的技术
RAID磁盘阵列是什么（一看就懂）在单机时代，采用单块磁盘进行数据存储和读写的方式，由于寻址和读写的时间消耗，导致I/O性能非常低，且存储容量还会受到限制。另外，单块磁盘极其容易出现物理故障，经常导致数据的丢失。因此大家就在想，有没有一种办法将多块独立的磁盘结合在一起组成一个技术方案，来提高数据的可靠性和I/O性能呢。在这种情况下，RAID技术就应运而生了。

RAID级别

RAID0：提高读写性能，但不提供数据冗余。
RAID1：提供数据冗余，但成本较高。
RAID5：平衡存储性能、数据安全和成本。
RAID6：提供更高的数据冗余性，但写入性能较差。
RAID10：结合RAID1和RAID0的优点，但成本较高。

RAID0

RAID0 是一种非常简单的的方式，它将多块磁盘组合在一起形成一个大容量的存储。当我们要写数据的时候，会将数据分为N份，以独立的方式实现N块磁盘的读写，那么这N份数据会同时并发的写到磁盘中，因此执行性能非常的高。

RAID0 的读写性能理论上是单块磁盘的N倍（仅限理论，因为实际中磁盘的寻址时间也是性能占用的大头）

但RAID0的问题是，它并不提供数据校验或冗余备份，因此一旦某块磁盘损坏了，数据就直接丢失，无法恢复了。因此RAID0就不可能用于高要求的业务中，但可以用在对可靠性要求不高，对读写性能要求高的场景中。

那有没有可以让存储可靠性变高的方案呢？有的，下面的RAID1就是。

RAID1

RAID1 是磁盘阵列中单位成本最高的一种方式。因为它的原理是在往磁盘写数据的时候，将同一份数据无差别的写两份到磁盘，分别写到工作磁盘和镜像磁盘，那么它的实际空间使用率只有50%了，两块磁盘当做一块用，这是一种比较昂贵的方案。

RAID1其实与RAID0效果刚好相反。RAID1 这种写双份的做法，就给数据做了一个冗余备份。这样的话，任何一块磁盘损坏了，都可以再基于另外一块磁盘去恢复数据，数据的可靠性非常强，但性能就没那么好了。

了解了RAID0和RAID1之后，我们发现这两个方案都不完美啊。这时候就该性能又好、可靠性也高的方案 RAID5 登场了。

RAID5

这是目前用的最多的一种方式。
因为 RAID5 是一种将存储性能、数据安全、存储成本兼顾的一种方案。

在了解RAID5之前，我们可以先简单看一下RAID3，虽然RAID3用的很少，但弄清楚了RAID3就很容易明白RAID5的思路。

RAID3的方式是：将数据按照RAID0的形式，分成多份同时写入多块磁盘，但是还会另外再留出一块磁盘用于写「奇偶校验码」。例如总共有N块磁盘，那么就会让其中额度N-1块用来并发的写数据，第N块磁盘用记录校验码数据。一旦某一块磁盘坏掉了，就可以利用其它的N-1块磁盘去恢复数据。

但是由于第N块磁盘是校验码磁盘，因此有任何数据的写入都会要去更新这块磁盘，导致这块磁盘的读写是最频繁的，也就非常的容易损坏。

RAID5的方式可以说是对RAID3进行了改进。

RAID5模式中，不再需要用单独的磁盘写校验码了。它把校验码信息分布到各个磁盘上。例如，总共有N块磁盘，那么会将要写入的数据分成N份，并发的写入到N块磁盘中，同时还将数据的校验码信息也写入到这N块磁盘中（数据与对应的校验码信息必须得分开存储在不同的磁盘上）。一旦某一块磁盘损坏了，就可以用剩下的数据和对应的奇偶校验码信息去恢复损坏的数据。

RAID5校验位算法原理：P = D1 xor D2 xor D3 … xor Dn （D1,D2,D3 … Dn为数据块，P为校验，xor为异或运算）

RAID5的方式，最少需要三块磁盘来组建磁盘阵列，允许最多同时坏一块磁盘。如果有两块磁盘同时损坏了，那数据就无法恢复了。