可信计算、OS和RAID卡知识

原创智能计算芯世界 2022-04-11 12:07

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本文主要介绍可信计算(TPM、TCM)知识和工作原理、常见的操作系统、RAID卡、RAID的Cache保护、RAID卡连接磁盘等原理相关知识。

第1章、可信计算和TPM基础知识

说到可信计算，就不能不提TPM安全芯片。所谓TPM安全芯片，是指符合TPM标准的安全芯片，它能有效地保护PC，防止非法用户访问。

TCG提出了TPM标准，目前最新版本为1.2。符合TPM标准的芯片首先必须具有产生加解密密匙的功能，此外还必须能够进行高速的资料加密和解密，以及充当保护BIOS和操作系统不被修改的辅助处理器。

TCG是专门致力于制定可信计算标准的非营利性机构，它从安全的BIOS、安全的硬件、安全的操作系统、安全的网络连接等PC平台的各个方面入手来重新构建一个可信的计算机平台标准，作为安全产业基础的TCG标准将渗透到IT各个领域，包括PC平台、手机平台、可信网络接入及应用中间件、服务器平台、存储系统、应用软件等所有环节。

TPM 1.2规范主要面向PC平台，由于TPM 2.0与TPM 1.2芯片并不兼容，在上层软件链成熟前，基于TPM 1.2的芯片还会持续一段时间。不过，由于TPM 2.0的灵活性，解决了TPM 1.2存在的很多安全问题，且满足更多场景的应用，其代替TPM 1.2芯片将是一个必然趋势。

第2章、服务器操作系统基础知识

第3章、磁盘和RAID卡基础知识

HDD除了磁头 Load/unload有限制，本身在寿命在没有限制；SSD寿命差异主要体现在存储介质NAND差异上，P/E代表单个Cell擦写寿命，其中TLC最低，在企业级应用一般不选，主流的是MLC/eMLC，根据读写业务的差异选择合适的硬盘。
10K/15K SAS和SSD的MTBF基本相同，NL硬盘稍低，MTBF差异表现在故障率上，NL硬盘故障率更高。云盘大约80万小时，可靠性低于NL HDD。
关于UBER，SSD比HDD高2个量级，SSD错误修复能力更强。
HDD抗振动能力比SSD差，抗冲击能力也差，在极为恶劣的环境下，SSD能发挥更大优势。
HDD对环境温度的要求都要比SSD更苛刻，高温不仅会影响硬盘的性能，更容易导致硬盘失效。
HDD对海拔的要求和SSD基本相同，但2者的原理不同；对于HDD，高海拔意味着低气压，可能导致磁头飞高不够而影响工作，对于SSD，随着海拔的上升，紫外线更强，可能更容易导致位翻转而影响工作。

企业级Performance类：也称MC（Mission Critical）叫法，主要包含转速为10K、15K 的SAS高性能硬盘，这类硬盘不仅性能高，可靠性也做好，但因转速较高，功耗也比同尺寸的其它类型硬盘高。
企业级Capacity类： 称BC（Business Critical）或近线级硬盘（NearLine），主要包含转速为7.2K 的SAS/SATA接口的硬盘，这类硬盘容量较大，同系列硬盘既有SATA接口，也有SAS接口（NL SAS）。
企业级云盘类：称Cloud Disk，主要包含转速和企业级一样或更低的，可靠性介于企业级Capacity和Desktop之间的一类硬盘，主要优势为低功耗、低成本。
桌面级硬盘(Desktop Disk)：包含在PC应用的硬盘，可靠性比企业级低，成本低廉。

硬盘直连：SAS/SATA硬盘直接连接到控制器上，支持的硬盘数量最多为8个，一般应用于偏计算的高性能机架或刀片服务器上。
磁盘Expander扩展：Expander是一种在背板上的扩展芯片，控制器输出通过Expander扩展硬盘，目前支持14盘和26盘规格，一般应用在偏存储的机架服务器上。