Linux里面一些关于硬件方面的知识整理

服务器硬件核心组件与功能

电源：冗余设计（如双电源、UPS电池）确保供电稳定，防止断电导致数据丢失

CPU：处理运算任务，需关注路数（单路/双路）和核数（并行处理能力），散热风扇需定期维护

内存：临时存储数据，读写效率高但断电易丢失，需注意缓冲（写入内存）与缓存（读取内存）机制

磁盘：永久存储设备，机械硬盘需避免物理碰撞，SSD关注寿命监控，RAID技术提升冗余

主板：整合硬件组件，需定期检查接口氧化或损坏。

服务器厂商与型号：常见厂商包括戴尔（PowerEdge系列）、惠普（ProLiant系列）、华为等，不同厂商的硬件接口和管理工具（如iDRAC、iLO）需适配

/proc/cpuinfo --》里面包含CPU的信息，比如说CPU的核数

lscpu --》查看CPU的详细信息，如厂商、核心数等

nproc --》显示逻辑CPU总数

uname -r --》查看内核版本 3.10.0-1160.el7.x86_64

uname -a --》显示所有系统信息 Linux snat-router 3.10.0-1160.el7.x86_64 #1 SMP Mon Oct 19 16:18:59 UTC 2020 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

/proc 文件系统的作用

1. 系统信息：/proc 提供了关于系统硬件、内核参数、进程状态等信息。
2. 实时监控：用户可以通过读取 /proc 中的文件来获取实时的系统运行状态。
3. 配置管理：某些 /proc 文件可以被写入，从而动态修改内核参数。

常见的 /proc 文件和目录

1. /proc/cpuinfo

• 用途：包含有关系统 CPU 的详细信息。
• 内容：CPU 的型号、核心数、线程数、频率等。

2. /proc/meminfo

• 用途：包含有关系统内存的信息。
• 内容：总内存、可用内存、缓存、交换空间等。

3. /proc/version

• 用途：显示内核版本信息。
• 内容：内核版本、编译时间、编译用户等。

4. /proc/loadavg

• 用途：显示系统的平均负载。
• 内容：1分钟、5分钟、15分钟的平均负载值，以及当前运行的进程数和总进程数。

5. /proc/stat

• 用途：包含系统的统计信息。
• 内容：CPU 使用率、中断、上下文切换等。

ulimit

ulimit 是一个在类 Unix 系统（如 Linux 和 macOS）中常用的命令，用于查看和设置系统对用户或进程的资源限制。这些资源限制可以包括文件大小、内存使用量、打开文件的数量、进程数量等。

ulimit -a

core file size (blocks, -c) 0

data seg size (kbytes, -d) unlimited

scheduling priority (-e) 0

file size (blocks, -f) unlimited --》设置单个文件的最大大小

pending signals (-i) 14989 --》设置当前用户可以挂起的最大信号数

max locked memory (kbytes, -l) 64 --》设置用户可以锁定的最大内存大小

max memory size (kbytes, -m) unlimited --》设置进程可以使用的最大物理内存大小

open files (-n) 1024 --》设置每个进程可以打开的最大文件数量

pipe size (512 bytes, -p) 8 --》设置管道（pipe）缓冲区的大小

POSIX message queues (bytes, -q) 819200

real-time priority (-r) 0 --》设置实时进程的最大优先级

stack size (kbytes, -s) 8192 --》设置每个进程的栈大小

cpu time (seconds, -t) unlimited --》设置每个进程可以使用的最大 CPU 时间

max user processes (-u) 14989 --》设置每个用户可以创建的最大进程数

virtual memory (kbytes, -v) unlimited --》设置每个进程可以使用的最大虚拟内存大小

file locks (-x) unlimited

ulimit -f 1024 --》将文件大小限制设置为 1024 块（1 块 = 512 字节）。

ulimit -n 2048 --》将打开文件的数量限制设置为 2048

ulimit -u 1024 --》将用户可以创建的最大进程数限制设置为 1024

ulimit -s 4096 --》将栈大小限制设置为 4096 KB

常用选项

• -a：显示所有当前的资源限制。
• -c：显示或设置核心文件大小限制（单位：512字节块）。
• -d：显示或设置数据段大小限制（单位：KB）。
• -f：显示或设置文件大小限制（单位：512字节块）。
• -l：显示或设置最大锁定内存大小（单位：KB）。
• -m：显示或设置最大物理内存大小（单位：KB）。

• -n：显示或设置每个进程可以打开的最大文件数量。
• -p：显示或设置管道缓冲区大小（单位：512字节块）。
• -q：显示或设置 POSIX 消息队列的最大字节数。
• -s：显示或设置栈大小（单位：KB）。
• -t：显示或设置每个进程可以使用的最大 CPU 时间（单位：秒）。
• -u：显示或设置每个用户可以创建的最大进程数。
• -v：显示或设置每个进程可以使用的最大虚拟内存大小（单位：KB）。
• -x：显示或设置每个进程可以持有的最大文件锁数量。
• -i：显示或设置当前用户可以挂起的最大信号数。

硬限制和软限制

• 软限制：是当前生效的限制值，用户可以将其设置为小于或等于硬限制的值。
• 硬限制：是软限制的最大值，用户不能将其设置为高于当前硬限制的值。

临时限制和永久限制

临时限制：通过 ulimit 命令设置的限制仅对当前 shell 会话有效，关闭终端或退出登录后，这些设置将失效。

永久限制：要永久修改资源限制，需要编辑配置文件，如 /etc/security/limits.conf 或 /etc/security/limits.d/* 文件

top

top -H --》显示线程信息

top -p [pid] --》查看某个特定进程的信息

top -u [uid] --》查看某个特定用户的所有进程

top -c --》查看运行特定命令的进程

top -d [秒数] --》调整刷新频率

top -bn 1 --》运行一次并立即退出

top 进去后按1 --》显示每个 CPU 核心的详细信息

ps -eo pid,args,psr --》显示所有进程及其对应的 CPU 核编号

• pid：进程 ID。
• args：进程的命令行参数。
• psr：分配给进程的 CPU 核编号。
• -e：显示所有用户的进程
• o：自定义输出格式

日志分析与硬件监控

• 关键日志类型：

• 硬件问题排查：

• • 高Ping值：通过ping -c 5 <IP>检测延迟，结合tcpdump抓包分析网络拥塞 89。
  • 硬件故障：

• • • 检查/var/log/kern.log中的EDAC内存错误日志 71。
    • 使用lm-sensors监控CPU温度，若超过阈值（如95°C）需检查散热 58。

CPU异常与硬件问题区分

• 网络问题特征：

• • 高延迟（Ping值>100ms）、丢包率>5%（ping或mtr检测）。
  • 网络带宽饱和（iftop或nload监控） 89。

• 硬件问题特征：

• • CPU过热：sensors显示核心温度持续高于90°C 58。
  • 内存故障：dmesg中提示EDAC MC0: UE memory read error 71。
  • 硬盘故障：smartctl中Reallocated_Sector_Ct值增长 1。

Nginx负载均衡配置

在nginx.conf中通过upstream块定义后端服务器组：

1. 基础配置：

upstream backend {
    server 10.0.6.108:7080 weight=5;  # 权重分配
    server 10.0.0.85:8980 max_fails=3 fail_timeout=30s;  # 失败检测
    server 10.0.0.11:7070 backup;  # 备用节点
    ip_hash;  # 基于IP哈希保持会话
}

开机启动流程

1. Power On（开机）

• • 按下电源按钮，计算机通电启动。

1. POST（Power-On Self-Test，开机自检）

• • 计算机进行硬件自检，确保内存、CPU、显卡等关键硬件正常。

1. BIOS（Basic Input/Output System，基本输入输出系统）检测硬件

• • BIOS初始化硬件设备，建立内存地址映射表，使系统识别硬件。

1. Boot 启动顺序检查（第1启动顺序）

• • BIOS根据预设顺序（如硬盘、光驱、U盘等）查找可引导设备。

1. 硬盘

• • 从硬盘启动，硬盘中包含操作系统和引导程序。

1. MBR（Master Boot Record，主引导记录）

• • 读取硬盘的MBR，MBR包含引导程序、分区表和结束标志。

1. GRUB2引导程序

• • MBR中的引导程序加载GRUB2，GRUB2支持多操作系统启动选项。

1. /boot里的文件系统驱动

• • GRUB2加载文件系统驱动，识别/boot分区内的文件。

1. 内核文件（vmlinuz和initramfs）

• • 加载vmlinuz（Linux内核镜像）和initramfs（初始虚拟文件系统）到内存。

1. systemd进程

• • 启动第一个真正的进程systemd，负责管理系统中的进程、服务、设备等。

1. 启动对应的运行级别里的服务

• • systemd根据配置启动对应运行级别（如多用户模式）的服务程序。

1. Multi-User（多用户模式）

• • 进入多用户模式，系统准备供多个用户登录使用。

1. /etc/rc.local和/etc/fstab

• • 执行/etc/rc.local（自定义启动脚本）和/etc/fstab（文件系统挂载信息）。

1. Login（登录）

• • 用户在登录界面输入用户名和密码，系统根据/etc/passwd和/etc/shadow验证信息。

1. 运行用户环境变量初始化文件

• • 登录成功后，系统运行用户家目录下的环境变量初始化文件（如~/.bashrc、~/.bash_profile等）。

1. 显示Bash提示符

• • 显示Bash提示符，用户可输入命令操作，开机启动流程完成。