X86屬于典型的CISC,指令集豐富,指令不等長,善于執行復雜工作,更強調串行性能;ARM是典型的RISC,指令集精簡,但指令等長,這樣提高了處理效率,但遇到復雜指令,就需要更多的簡單指令來堆砌復雜任務。
ARM用來做專一機、大型機;X86性價比高,便宜,成為家用主流,也可以用于企業的非核心業務。
并行處理能力上,ARM憑借高效率和高并發性能取得一定優勢;X86善于執行復雜指令,且在純串行任務上,相較于ARM能取得優勢。最主要的是,X86和ARM的內部指令都不同,不可能執行同一個程序,根本不能做橫向比較。
X86 架構原理
在接觸BIOS的時候,都需要對PC架構有一定的認知。目前的PC架構絕大多數都是Intel的X86架構,貌似也是因為INTEL的這個X86架構早就了目前INTEL如日中天的地位。
廢話不多說,X86架構進行一個簡單的介紹:
當然,這個架構圖并不是所有的都是如此,根據不同的主板,平臺,架構是略有差別的比如說,目前很多主板已經將北橋集成到CPU當中,將南橋集成為PCH,但大致的框架還是如此的。下面對這個架構圖上的各個內容分別進行一些簡介。
1:CPU,大家都不陌生的名詞,中央處理器,計算機的核心大腦。
2: 北橋(North Bridge Chipset):北橋是電腦主板上的一塊芯片,位于CPU插座邊,起連接作用。北橋是個人電腦主板芯片組兩枚大規模芯片中的一枚。北橋被用來處理高速信號、通常處理CPU(處理器)、RAM(內存)、AGP端口或PCI Express和南橋芯片之間的通信。北橋由于數據處理量大,一般都裝有散熱片或者散熱風扇,目前很多主板已經將北橋芯片集成到CPU當中,但是基本的功能都是還在的。
3:南橋芯片(South Bridge)是主板芯片組的重要組成部分,一般位于主板上離CPU插槽較遠的下方,PCI插槽的附近,這種布局是考慮到它所連接的I/O總線較多,離處理器遠一點有利于布線。 主要是作為I/O總線之間的通信,一般連接的都是低速設備,如USB,LAN,鍵盤控制器,鼠標等。同樣的,目前很多南橋芯片也被集成了。
4: 內存是計算機中重要的部件之一,它是與CPU進行溝通的橋梁。計算機中所有程序的運行都是在內存中進行的,因此內存的性能對計算機的影響非常大。內存(Memory)也被稱為內存儲器,其作用是用于暫時存放CPU中的運算數據,以及與硬盤等外部存儲器交換的數據。
內存的分類:市場中主要有的內存類型有SDRAM、DDR SDRAM和RDRAM三種,其中DDR SDRAM內存占據了市場的主流,而SDRAM內存規格已不再發展,處于被淘汰的行列
目前市場上常用的內存為DDR,DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的縮寫,是雙倍速率同步動態隨機存儲器的意思。
個人對內存的理解,CPU是大腦,內存則是你的反應速度,雖然不是很恰當,但也湊合著理解。
5:顯卡(Video card,Graphics card)全稱顯示接口卡,又稱顯示適配器,是計算機最基本配置、最重要的配件之一。顯卡作為電腦主機里的一個重要組成部分,是電腦進行數模信號轉換的設備,承擔輸出顯示圖形的任務。顯卡接在電腦主板上,它將電腦的數字信號轉換成模擬信號讓顯示器顯示出來,同時顯卡還是有圖像處理能力,可協助CPU工作,提高整體的運行速度。顯卡的使用對計算機的運行也是極重要的,專業顯卡或者游戲顯卡,不同的星卡沒有好壞之分,而是側重方向不同。
6:顯示j接口
一、高清晰度多媒體接口(英文:High Definition Multimedia Interface,HDMI)是一種數字化視頻/音頻接口技術,是適合影像傳輸的專用型數字化接口,其可同時傳送音頻和影像信號,最高數據傳輸速度為4.5GB/s。
優點:HDMI不僅可以滿足1080P的分辨率,還能支持DVD Audio等數字音頻格式,支持八聲道96kHz或立體聲192kHz數碼音頻傳送,可以傳送無壓縮的音頻信號及視頻信號。HDMI可用于機頂盒、DVD播放機、個人電腦、電視游樂器、綜合擴大機、數字音響與電視機。HDMI可以同時傳送音頻和影像信號。
HDMI支持EDID、DDC2B,因此具有HDMI的設備具有“即插即用”的特點,信號源和顯示設備之間會自動進行“協商”,自動選擇最合適的視頻/音頻格式。
二、 VGA(Video Graphics Array)是IBM在1987年隨PS/2機一起推出的一種視頻傳輸標準,具有分辨率高、顯示速率快、顏色豐富等優點,在彩色顯示器領域得到了廣泛的應用。不支持熱插拔,不支持音頻傳輸。通用VGA顯示卡系統主要由控制電路、顯示緩存區和視頻BIOS(Basic Input Output System即基本輸入輸出系統)程序三個部分組成。
三、DisplayPort接口:高清數字顯示接口。
性能:從性能上講,DisplayPort 1.1最大支持10.8Gb/S的傳輸帶寬,HDMI 1.3標準能支持10.2G/s的帶寬;另外,DisplayPort可支持WQXGA+(2560×1600)、QXGA(2048×1536)等分辨率及30/36bit(每原色10/12bit)的色深,1920×1200分辨率的色彩支持到了120/24Bit,超高的帶寬和分辨率完全足以適應顯示設備的發展。
比HDMI更先進的是,DisplayPort在一條線纜上還可實現更多的功能。在四條主傳輸通道之外,DisplayPort還提供了一條功能強大的輔助通道。該輔助通道的傳輸帶寬為1Mbps,最高延遲僅為500μs,可以直接作為語音、視頻等低帶寬數據的傳輸通道,另外也可用于無延遲的游戲控制??梢?,DisplayPort可以實現對周邊設備最大程度的整合、控制。
而DisplayPort一開始則面向液晶顯示器開發,采用“Micro-Packet Architecture(微封包架構)”傳輸架構,視頻內容以封包方式傳送,這一點同DVI、HDMI等視頻傳輸技術有著明顯區別。也就是說,HDMI的出現取代了模擬信號視頻,而DisplayPort的出現則取代的是DVI和VGA接口。
還有其他不同的接口,就不一一列出了,以后也會有所涉及。
7:網卡是工作在鏈路層的網絡組件,是局域網中連接計算機和傳輸介質的接口,不僅能實現與局域網傳輸介質之間的物理連接和電信號匹配,還涉及幀的發送與接收、幀的封裝與拆封、介質訪問控制、數據的編碼與解碼以及數據緩存的功能等。計算機與外界局域網的連接是通過主機箱內插入一塊網絡接口板(或者是在筆記本電腦中插入一PCMCIA卡)。網絡接口板又稱為通信適配器或網絡適配器(network adapter)或網絡接口卡NIC(Network Interface Card),但是更多的人愿意使用更為簡單的名稱“網卡”。
8:聲卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光盤的原始聲音信號加以轉換,輸出到耳機、揚聲器、擴音機、錄音機等聲響設備,或通過音樂設備數字接口(MIDI)使樂器發出美妙的聲音。
9:SATA(Serial Advanced Technology Attachment,串行高級技術附件)是一種基于行業標準的串行硬件驅動器接口,是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盤接口規范。
SATA的優勢:串行接口結構簡單,支持熱插拔,傳輸速度快,執行效率高。 使用SATA(Serial ATA)口的硬盤又叫串口硬盤,是未來PC機硬盤的趨勢。Serial ATA采用串行連接方式,串行ATA總線使用嵌入式時鐘信號,具備了更強的糾錯能力,與以往相比其最大的區別在于能對傳輸指令(不僅僅是數據)進行檢查,如果發現錯誤會自動矯正,這在很大程度上提高了數據傳輸的可靠性。
10:硬盤是電腦主要的存儲媒介之一,由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。碟片外覆蓋有鐵磁性材料。
分類:硬盤有固態硬盤(SSD 盤,新式硬盤)、機械硬盤(HDD 傳統硬盤)、混合硬盤(HHD 一塊基于傳統機械硬盤誕生出來的新硬盤)。
基本參數:
容量:常用的筆記本容量一般為500G。
轉速:轉速(Rotational Speed 或Spindle speed),是硬盤內電機主軸的旋轉速度,也就是硬盤盤片在一分鐘內所能完成的最大轉數。轉速的快慢是標示硬盤檔次的重要參數之一,它是決定硬盤內部傳輸率的關鍵因素之一,在很大程度上直接影響到硬盤的速度。平均訪問時間(Average Access Time)硬盤傳輸速率(Data Transfer Rate)緩存(Cache memory)是硬硬盤控制器上的一塊內存芯片,具有極快的存取速度,它是硬盤內部存儲和外界接口之間的緩沖器。
11:總線
一:PCI Express總線是一種完全不同于過去PCI總線的一種全新總線規范,與PCI總線共享并行架構相比,PCI Express總線是一種點對點串行連接的設備連接方式。 PCI Express以點對點的方式處理通信,每個設備在要求傳輸數據的時候各自建立自己的傳輸通道,對于其他設備這個通道是封閉的,這樣的操作保證了通道的專有性,避免其他設備的干擾。
傳輸速度:X1的速度為250M/S,而X16則是X1的16倍,即為4GB/S。
二:SPI是串行外設接口(Serial Peripheral Interface)的縮寫。SPI,是一種高速的,全雙工,同步的通信總線,并且在芯片的管腳上只占用四根線,節約了芯片的管腳,同時為PCB的布局上節省空間,提供方便,正是出于這種簡單易用的特性,如今越來越多的芯片集成了這種通信協議,比如AT91RM9200
SPI的通信原理很簡單,它以主從方式工作,這種模式通常有一個主設備和一個或多個從設備,需要至少4根線,事實上3根也可以(用于單向傳輸時,也就是半雙工方式)。也是所有基于SPI的設備共有的,它們是SDI(數據輸入)、SDO(數據輸出)、SCLK(時鐘)、CS(片選)。
三:USB,是英文Universal Serial Bus(通用串行總線)的縮寫,而其中文簡稱為“通串線”,是一個外部總線標準,用于規范電腦與外部設備的連接和通訊。是應用在PC領域的接口技術。USB接口支持設備的即插即用和熱插拔功能。
四:LPC全名:Low Pin Count;97年Intel發布的取代傳統ISA BUS的一種新接口規范 以往為了連接ISA擴充槽、適配器、ROM BIOS芯片、Super I/O等接口,南橋芯片必須保留一個ISA BUS,并且連通Super I/O芯片,以控制傳統的外圍設備。 Intel所定義的PC接口,將以往ISA BUS的地址/數據分離譯碼,改成類似PCI的地址/數據信號線共享的譯碼方式,信號線數量大幅降低,工作速率由PCI總線速率同步驅動,雖然改良過的LPC接口一樣維持最大傳輸值16MB/s,不過所需要的信號腳位數大幅降低25~30個,以LPC接口設計的Super I/O芯片、Flash芯片都能享有腳位數減少、體積微縮的好處,主板的設計也可以簡化,這也就是取名LPC——Low Pin Count的原因。
12:超級輸入輸出芯片(SIO)一般位于主板左下方或者左上方。主要使用的芯片有Winbond、ITE,它為主板上的標準I/O接口提供控制處理功能。這里所說的“超級”是指它集成了PS/2鍵盤、PS/2鼠標、串口COM、并口LPT接口等處理功能,而這些接口都是計算機中的慢速I/O設備。它們全部位于主板后部右邊。它的主要功能包括負責處理從鍵盤、鼠標、串行接口等設備傳輸來的串行數據,將它們轉換成為并行數據,同時也負責并行接口、軟驅接口數據的傳輸與處理。
13:BIOS是英文“Basic Input Output System“的縮略詞,直譯過來后中文名稱就是”基本輸入輸出系統“。其實,它是一組固化到計算機內主板上一個ROM芯片上的程序,它保存著計算機最重要的基本輸入輸出的程序、開機后自檢程序和系統自啟動程序,它可從CMOS中讀寫系統設置的具體信息。 其主要功能是為計算機提供最底層的、最直接的硬件設置和控制。
14:電源分類:AT電源,ATX電源,SFX電源
ATX電源:ATX電源主要有兩個版本,一種是ATX1.01版,另一種是ATX2.01版。2.01版與1.01版的ATX電源除散熱風扇的位置不一樣外,它們的激活電流也不同。1.01版只有100mA,2.01版則有500mA~720mA。這意味著2.01版的ATX電源不會像1.01版那樣”過敏“,經常會受外界電壓波動的影響而自行啟動計算機。
x86服務器的Hadoop集群配置參考
基于Hadoop的大數據方案越來越多地被企業所采用。但是,如何進行合理地規劃和配置Hadoop平臺是很多用戶頭痛的事情。在我們接觸或合作的很大一部分客戶,他們在給Hadoop配置硬件的時候,通常沒有考慮到對大數據處理的特性,造成后續Hadoop集群的性能無法滿足要求。典型的配置問題包括:
數據節點的CPU和內存配置很高,但磁盤數量很少(少于6塊磁盤)
按容量考慮而選擇單盤容量非常大的磁盤(大于8TB),但磁盤數量偏少
數據接收速度和查詢性能要求高,但配置的是1GbE網絡
高可用性要求高場景下管理節點和數據節點混合在一起,或者管理節點數量偏少(少于4個)
本文通過三種不同場景的Hadoop集群方案,對其配置進行說明以便為用戶提供參考。
方案一:低成本的互聯網分析(IA)
該方案是為互聯網分析(Internet Analysis,縮寫成IA)或一般非結構化數據處理而設計的Hadoop集群,具有以下特點:
支持非結構化數據的接收和分析
WebServer日志文件,點擊流量,Twitter或Facebook的流入
支持使用DataClick、BigInsights或Scoop進行數據注入
運行Map/Reduce作業
數據的臨時存儲或輕量存儲的要求
432 TB 裸存儲
超過100 TB 可用存儲空間(數據非壓縮)
靈活的壓縮選項(文件格式類型)
1 Gb 以太網數據網絡
結合數據和管理網絡
單獨的監控網絡支持xCat
可靠的硬件,無需硬件冗余的成本
HDFS數據復制機制實現數據保護
支持xCat快速部署
方案二:通用型的數據落地區或數據湖(LZ)
該方案是為通用型的數據落地區(Landing Zone,縮寫成LZ)或數據湖而設計,主要特點如下:
非結構化數據的快速接收、分析和存儲
ETL 工作負載,包括 DataStage, Informatica
DataClick, BigInsights Console 和Scoop
運行Map/Reduce 和Hive作業
每GB數據的成本低且數據完全保護
數據的長期存儲和企業級的保護
每個機架1.344 PB裸存儲!
超過400 TB 可用存儲空間(數據非壓縮)
壓縮和加密選項
靈活的存儲框架 – HDFS 或GPFS
靈活的網絡和安全選項
完全冗余的路由或私有網絡
10/40 Gb 混合的以太網數據網絡
基于硬件和軟件冗余的可靠構造
OS、電源、網絡和Name Node服務
HDFS數據復制機制實現數據保護
方案三:強大的NoSQL或復雜分析(NS/CA)
該方案支持NoSQL或復雜分析(Complex Analysis),對可靠性、性能等要求比前面兩個方案更高。它具有以下特點:
非結構化數據的快速接收、分析和查詢
使用BigSQL代替DW & RDBMS
Hbase, Accumulo, Hive 和 Map/Reduce 作業
BigR, R 或SPSS數據挖掘
每GB數據的成本低且數據完全保護
數據的長期存儲和企業級的保護
每個機架896 TB裸存儲!
超過300 TB 可用存儲空間(數據非壓縮)
壓縮和加密選項
靈活的存儲框架 – HDFS 或GPFS
靈活的網絡和安全選項
完全冗余的路由或私有網絡
10/40 Gb 混合的以太網數據網絡
基于硬件和軟件冗余的可靠構造
OS、電源、網絡和Name Node服務
HDFS數據復制機制實現數據保護
結束語
上述內容是IBM根據實踐經驗推薦的配置參考模型,用戶在實踐使用時可以數據量進行增刪數據節點,服務器和網絡設備也可用換成類似性能其它廠商的產品。
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