## 2.1 Linux與硬件的搭配 雖然個人計算機各元件的主要接口是大同小異的，包括前面[第零章計算機概論](../Text/index.html)講到的種種接口等， 但是由于新的技術來得太快，Linux核心針對新硬件所納入的驅動程序模塊比不上硬件更新的速度， 加上硬件廠商針對Linux所推出的驅動程序較慢，因此你在選購新的個人計算機（或服務器）時， 應該要選擇已經過安裝Linux測試的硬件比較好。 此外，在安裝Linux之前，你最好了解一下你的Linux預計是想達成什么任務，這樣在選購硬件時才會知道那個元件是最重要的。 舉例來說，桌面電腦（Desktop）的使用者，應該會用到X Window系統， 此時，顯卡的優劣與內存的大小可就占有很重大的影響。如果是想要做成文件服務器， 那么硬盤或者是其他的儲存設備，應該就是您最想要增購的元件啰！所以說，功課還是需要作的啊！ 鳥哥在這里要不厭其煩的再次的強調，Linux對于計算機各元件/設備的分辨， 與大家慣用的Windows系統完全不一樣！因為，各個元件或設備在Linux下面都是“一個文件！” 這個觀念我們在[第一章Linux是什么](../Text/index.html)里面已經提過， 這里我們再次的強調。因此，你在認識各項設備之后，學習Linux的設備文件名之前， 務必要先將Windows對于設備名稱的概念先拿掉～否則會很難理解喔！ ### 2.1.1 認識計算機的硬件配備 “什么？學Linux還得要玩硬件？”呵呵！沒錯！ 這也是為什么鳥哥要將[計算機概論](../Text/index.html)搬上臺面之故！ 我們這里主要是介紹較為普遍的個人計算機架構來設置Linux服務器，因為比較便宜啦！ 至于各相關的硬件元件說明已經在[第零章計概](../Text/index.html)內講過了，這里不再重復說明。 僅將重要的主板與元件的相關性圖示如下： 圖2.1.1、個人計算機各元件的相關性 （上述圖示主要取自tom's硬件指南，各元件圖片分屬個別公司所有） 那么我們應該如何挑選計算機硬件呢？隨便買買就好，還是有特殊的考慮？下面有些思考角度可以提供給大家參考看看： * 游戲機/工作機的考慮 事實上，計算機主機的硬件配備與這部主機未來的功能是很有相關性的！舉例來說，家里有小孩， 或者自己仍然算是小孩的朋友大概都知道：“要用來打Game的“游戲機計算機” 所需要的配備一定比辦公室用的“工作機計算機”配備更高檔”，為什么呢？ 因為現在一般的三維（3D）計算機游戲所需要的3D光影運算太多了，所以顯卡與CPU資源都會被耗用的非常多！ 當然就需要比較高級的配備啰，尤其是在顯卡、CPU（例如Intel的 I5, I7 系列的） 及主板芯片組方面的功能。 至于辦公室的工作環境中，最常使用到的軟件大多是辦公軟件（Office），最常使用的網絡功能是瀏覽器， 這些軟件所需要的運算并不高，理論上目前的入門級計算機都能夠跑得非常順暢了！ 甚至很多企業都喜歡購買將顯卡、主板芯片組整合在一起的整合型芯片的計算機，因為便宜又好用！ * “性能/價格”比與“性能/消耗的瓦數”比的考慮 并不是“貴就比較好”喔！在目前（2015）電費居高不下的情況，如何兼顧省錢與計算機硬件的性能問題，很重要！ 如果你喜歡購買最新最快的計算機零件，這些剛出爐的元件都非常的貴，而且操作系統還不見得能夠完整的支持。 所以，鳥哥都比較喜歡購買主流級的產品而非最高檔的。因為我們最好能夠考慮到性能/價格比。 如果高一級的產品讓你的花費多一倍，但是新增加的性能卻只有10%而已，那這個性能/價格的比值太低，不建議啦！ 此外，由于電價越來越高，如何“省電”就很重要啦！因此目前硬件評論界有所謂的“每瓦性能”的單位， 每瓦電力所發揮的性能越高，當然代表越省電啊！這也是購買硬件時的考慮之一啦！要知道，如果是做為服務器用， 一年365天中時時刻刻都開機，則你的計算機多花費50瓦的電力時，每年就得要多花450度電左右（50W*365天*24小時/天/1000W=438度電），如果以企業來講， 每百部計算機每年多花450度電的話，每年得多花十萬塊以上的電費呢 （以一度電3塊錢來計算） ！所以這也需要考慮啊！ * 支持度的考慮 并非所有的產品都會支持特定的操作系統，這牽涉到硬件開發商是否有意愿提供適當的驅動程序之故。 因此，當我們想要購買或者是升級某些計算機元件時，應該要特別注意該硬件是否有針對您的操作系統提供適當的驅動程序， 否則，買了無法使用，那才是叫人嘔死啊！因此，針對Linux來說，下面的硬件分析就重要啦！  **Tips**因為鳥哥會自己編譯驅動程序，所以上次買家用桌面電腦時，就委托鳥嫂全權處理 （因為錢錢是鳥嫂負責的嘛！嘿嘿！省的麻煩！）！ 反正最多就是自己去找 driver 來編譯，那也沒什么～您說是吧？ 沒想到來的主板上面內置的那顆網卡驅動程序，網卡開發商的官網上面并沒有提供 source code！鳥哥趕緊回去查一下該主板的說明， 結果...說明書上面明明白白的說，這塊主板僅提供支持 windows 的 drivers 而已...還建議不要拿來裝 Linux 之用... 當下還是默默的去找了一塊 PCI-e 網卡來插了...連 source code 都沒有，是要編譯啥啦！巧婦難為無米之炊啊～～ @_@～～ 這個故事告訴我們，作人不要太鐵齒，硬件該查閱的工作還是要做啦！ ### 2.1.2 選擇與Linux搭配的主機配備 由于硬件的加速發展與操作系統核心功能的增強，導致較早期的計算機已經沒有能力再負荷新的操作系統了。 舉例來說，Pentun-III以前的硬件配備可能已經不再適合現在的新的Linux distribution。 而且較早期的硬件配備也可能由于保存的問題或者是電子零件老化的問題， 導致這樣的計算機系統反而非常容易在運行過程中出現不明的死機情況，因此在利用舊零件拼湊Linux使用的計算機系統時， 真的得要特別留意呢！ 不過由于Linux運行所需要的硬件配備實在不需要太高檔，因此，如果有近期汰換下來的五年內的計算機， 不必急著丟棄。由于 CPU 為 i3 等級的硬件不算太老舊，在性能方面其實也算的上非常OK了～所以， 鳥哥建議您如果有五年內的計算機被淘汰，可以拿下來測試一下，說不定能夠作為你日常生活的Linux服務器， 或者是備用服務器，都是非常好用的功能哩！ 但是由于不同的任務的主機所需要的硬件配備并不相同，舉例來說，如果你的Linux主機是要作為企業內部的Mail server或者是Proxy server時，或者是需要使用到圖形接口的運算（X Window內的Open GL等等功能）， 那么你就必須要選擇高檔一點的計算機配備了，使用過去的計算機零件可能并不適合呢。 下面我們稍微談一下，如果你的Linux主要是作為小型服務器使用，并不負責學術方面的大量運算， 而且也沒有使用X Window的圖形接口，那你的硬件需求只要像下面這樣就差不多了： * CPU CPU只要不是老舊到會讓你的硬件系統死機的都能夠支持！如同前面談到的，目前（2015）的環境中， Intel i3 系列的CPU不算太舊而且性能也不錯，非常好用了。 * RAM 內存是越大越好！事實上在Linux服務器中，內存的重要性比CPU還要高的多！因為如果內存不夠大， 就會使用到硬盤的內存交換空間（swap）。 而由[計算機概論](../Text/index.html)的內容我們知道硬盤比內存的速度要慢的多， 所以內存太小可能會影響到整體系統的性能的！尤其如果你還想要玩X window的話，那內存的容量就不能少。 對于一般的小型服務器來說，建議至少也要512MB以上的內存容量較佳。老實說，目前 DDR3 的硬件環境中， 新購系統動不動就是 4~16GB 的內存，真的是很夠用了！ * Hard Disk 由于數據量與數據存取頻率的不同，對于硬盤的要求也不相同。 舉例來說，如果是一般小型服務器，通常重點在于容量，硬盤容量大于20GB就夠用到不行了！ 但如果你的服務器是作為備份或者是小企業的文件服務器，那么你可能就得要考慮較高階的磁盤陣列（RAID）模式了。  **Tips** 磁盤陣列（RAID）是利用硬件技術將數個硬盤整合成為一個大硬盤的方法，操作系統只會看到最后被整合起來的大硬盤。 由于磁盤陣列是由多個硬盤組成，所以可以達成速度性能、備份等任務。更多相關的磁盤陣列我們會在[第十四章](../Text/index.html)中介紹的。 * VGA 對于不需要X Window的服務器來說，顯卡算是最不重要的一個元件了！你只要有顯卡能夠讓計算機啟動，那就夠了。 但如果需要X window系統時，你的顯卡最好能夠擁有32MB以上的內存容量，否則跑X系統會很累喔！ * Network Interface Card 網卡是服務器上面最重要的元件之一了！目前的主板大多擁有內置10/100/1000Mbps的超高速以太網卡。 但要注意的是，不同的網卡的功能還是有點差異。舉例來說，鳥哥曾經需要具有可以設置 bonding 功能的網卡， 結果，某些較低階的 gigabit 網卡并沒有辦法提供這個項目的支持！真是傷腦筋！此外，比較好的網卡通常 Linux 驅動程序也做的比較好，用起來會比較順暢。因此，如果你的服務器是 網絡 I/O 行為非常頻繁的網站， 好一點的Intel/boradcom等公司的網卡應該是比較適合的喔。 * 光盤、軟盤、鍵盤與鼠標 不要舊到你的計算機不支持就好了，因為這些配備都是非必備的喔！舉例來說，鳥哥安裝好Linux系統后， 可能就將該系統的光驅、鼠標、軟盤機等通通拔除，只有網絡線連接在計算機后面而已，其他的都是通過網絡連線來管控的哩！ 因為通常服務器這東西最需要的就是穩定，而穩定的最理想狀態就是平時沒事不要去動他是最好的。 下面鳥哥針對一般你可能會接觸到的計算機主機的用途與相關硬件配備的基本要求來說明一下好了： * 一般小型主機且不含X Window系統： * 用途：家庭用NAT主機（IP分享器功能）或小型企業之非圖形接口小型主機。 * CPU：五年內出產的產品即可。 * RAM：至少512MB，不過還是大于1GB以上比較妥當！ * 網卡：一般的以太網卡即可應付。 * 顯卡：只要能夠被Linux捉到的顯卡即可，例如NVidia或ATI的主流顯卡均可。 * 硬盤：20GB以上即可！ * 桌上型（Desktop）Linux系統/含X Window： * 用途：Linux的練習機或辦公室（Office）工作機。（一般我們會用到的環境） * CPU：最好等級高一點，例如 Intel I5, I7 以上等級。 * RAM：一定要大于1GB比較好！否則容易有圖形接口停頓的現象。 * 網卡：普通的以太網卡就好了！ * 顯卡：使用256MB以上內存的顯卡！（入門級的都這個容量以上了） * 硬盤：越大越好，最好有60GB。 * 中型以上Linux服務器： * 用途：中小型企業/學校單位的FTP/mail/WWW等網絡服務主機。 * CPU：最好等級高一點，例如 I5, I7 以上的多核心系統。 * RAM：最好能夠大于1GB以上，大于4GB更好！ * 網卡：知名的broadcom或Intel等廠牌，比較穩定性能較佳！ * 顯卡：如果有使用到圖形功能，則一張64MB內存的顯卡是需要的！ * 硬盤：越大越好，如果可能的話，使用磁盤陣列，或者網絡硬盤等等的系統架構， 能夠具有更穩定安全的傳輸環境，更佳！ * 建議企業用計算機不要自行組裝，可購買商用服務器較佳， 因為商用服務器已經通過制造商的散熱、穩定性等測試，對于企業來說，會是一個比較好的選擇。 總之，鳥哥在這里僅是提出一個方向：如果你的Linux主機是小型環境使用的，實時死機也不太會影響到企業環境的運行時， 那么使用升級后被淘汰下來的零件以組成計算機系統來運行，那是非常好的回收再利用的案例。 但如果你的主機系統是非常重要的，你想要更一部更穩定的Linux服務器，那考慮系統的整體搭配與運行性能的考慮， 購買已組裝測試過的商用服務器會是一個比較好的選擇喔！  **Tips** 一般來說，目前（2015）的入門計算機機種，CPU至少都是Intel i3的2GHz系列的等級以上， 內存至少有2GB，顯存也有512MB以上，所以如果您是新購置的計算機， 那么該計算機用來作為Linux的練習機，而且加裝X Window系統，肯定是可以跑的嚇嚇叫的啦！^_^ 此外，Linux開發商在釋出Linux distribution之前，都會針對該版所默認可以支持的硬件做說明， 因此，你除了可以在Linux的Howto文件去查詢硬件的支持度之外，也可以到各個相關的Linux distributions網站去查詢呢！ 下面鳥哥列出幾個常用的硬件與Linux distributions搭配的網站，建議大家想要了解你的主機支不支持該版Linux時， 務必到相關的網站去搜尋一下喔！ * Red Hat的硬件支持：[https://hardware.redhat.com/?pagename=hcl](https://hardware.redhat.com/?pagename=hcl) * Open SuSE的硬件支持：[http://en.opensuse.org/Hardware?LANG=en_UK](http://en.opensuse.org/Hardware?LANG=en_UK) * Linux對筆記本電腦的支持：[http://www.linux-laptop.net/](http://www.linux-laptop.net/) * Linux對打印機的支持：[http://www.openprinting.org/](http://www.openprinting.org/) * Linux硬件支持的中文HowTo：[http://www.linux.org.tw/CLDP/HOWTO/hardware.html#hardware](http://www.linux.org.tw/CLDP/HOWTO/hardware.html#hardware) 總之，如果是自己維護的一個小網站，考慮到經濟因素，你可以自行組裝一部主機來架設。 而如果是中、大型企業，那么主機的錢不要省～因為，省了這些錢，未來主機掛點時， 光是要找出哪個元件出問題，或者是系統過熱的問題，會氣死人ㄟ！ 而且，要注意的就是未來你的Linux主機規劃的“用途”來決定你的Linux主機硬件配備喔！相當的重要呢！ ### 2.1.3 各硬件設備在Linux中的文件名 選擇好你所需要的硬件配備后，接下來得要了解一下各硬件在Linux當中所扮演的角色啰。 這里鳥哥再次的強調一下：“在Linux系統中，每個設備都被當成一個文件來對待” 舉例來說，SATA接口的硬盤的文件名稱即為/dev/sd[a-d]，其中， 括號內的字母為a-d當中的任意一個，亦即有/dev/sda, /dev/sdb, /dev/sdc, 及 /dev/sdd這四個文件的意思。  **Tips** 這種中括號 [ ] 型式的表達式在后面的章節當中會使用得很頻繁，請特別留意 另外先提出來強調一下，在Linux這個系統當中，幾乎所有的硬件設備文件都在/dev這個目錄內， 所以你會看到/dev/sda, /dev/sr0等等的文件名喔。 那么打印機與軟盤呢？分別是/dev/lp0, /dev/fd0啰！好了，其他的周邊設備呢？ 下面列出幾個常見的設備與其在Linux當中的文件名啰： | 設備 | 設備在Linux內的文件名 | | --- | --- | | SCSI/SATA/USB硬盤機 | /dev/sd[a-p] | | USB閃存盤 | /dev/sd[a-p] （與SATA相同） | | VirtI/O界面 | /dev/vd[a-p] （用于虛擬機內） | | 軟盤機 | /dev/fd[0-7] | | 打印機 | /dev/lp[0-2] （25針打印機） /dev/usb/lp[0-15] （USB 接口） | | 鼠標 | /dev/input/mouse[0-15] （通用） /dev/psaux （PS/2界面） /dev/mouse （當前鼠標） | | CDROM/DVDROM | /dev/scd[0-1] （通用） /dev/sr[0-1] （通用，CentOS 較常見） /dev/cdrom （當前 CDROM） | | 磁帶機 | /dev/ht0 （IDE 界面） /dev/st0 （SATA/SCSI界面） /dev/tape （當前磁帶） | | IDE硬盤機 | /dev/hd[a-d] （舊式系統才有） | 時至今日，由于 IDE 界面的磁盤機幾乎已經被淘汰，太少見了！因此現在連 IDE 界面的磁盤文件名也都被仿真成 /dev/sd[a-p] 了！此外， 如果你的機器使用的是跟網際網絡供應商 （ISP） 申請使用的云端機器，這時可能會得到的是虛擬機。為了加速，虛擬機內的磁盤是使用仿真器產生， 該仿真器產生的磁盤文件名為 /dev/vd[a-p] 系列的文件名喔！要注意！要注意！  **Tips** 更多Linux核心支持的硬件設備與文件名，可以參考如下網頁： [https://www.kernel.org/doc/Documentation/devices.txt](https://www.kernel.org/doc/Documentation/devices.txt) ### 2.1.4 使用虛擬機學習 由于近年來硬件虛擬化技術的成熟，目前普通的中階個人計算機的 CPU 微指令集中，就已經整合了硬件虛擬化指令集了！ 所以，隨便一臺計算機就能夠虛擬化出好幾臺邏輯獨立的系統了！很贊！ 因為虛擬化系統可以很簡單的制作出相仿的硬件資源，因此我們在學習的時候，比較能夠取得相同的環境來查閱學習的效果！ 所以，在本書的后續所有動作中，我們都是使用虛擬化系統來做說明！畢竟未來你實際接觸到 Linux 系統時，很有可能公司交代給你的就是虛擬機了！ 趁早學也不錯！ 由于虛擬化的軟件非常之多，網絡上也有一堆朋友的教學在。如果你的系統是 windows 系列的話，鳥哥個人推薦你使用 virtualbox 這個軟件！ 至于如果你原本就用 Linux 系統，例如 Fedora/Ubuntu 等系列的話，那么建議你使用原本系統內就有的虛擬機管理員來處理即可。目前 Linux 系統大多使用 KVM 這個虛擬化軟件就是了。下面提供一些網站給您學習學習！鳥哥之后的章節所使用的機器，就是通過 KVM 創建出來的系統喔！ 提供給你作參考啰。 * [Virtualbox 官網 （https://www.virtualbox.org）](https://www.virtualbox.org/) * [Virtualbox 官網教學 （https://www.virtualbox.org/manual/ch01.html）](https://www.virtualbox.org/manual/ch01.html) * [Fedora 教學 http://docs.fedoraproject.org/en-US/Fedora/13/html/Virtualization_Guide/part-Virtualization-Virtualization_Reference_Guide.html](http://docs.fedoraproject.org/en-US/Fedora/13/html/Virtualization_Guide/part-Virtualization-Virtualization_Reference_Guide.html)