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# 硬件管理
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> 本文档涵盖服务器硬件基础知识与 Linux 系统硬件信息查看方法。
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## 第一部分：硬件基础知识
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### 1. CPU
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#### 1.1 指令集
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| 类型 | 代表架构 | 特点 |
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| **CISC**（复杂指令集） | X86、AMD64 | 指令丰富但复杂，执行速度慢，编译程序复杂 |
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| **RISC**（精简指令集） | ARM | 指令精简，MAC 已使用，Windows 生态待完善 |
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#### 1.2 主频
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CPU 主频是 CPU 的时钟频率，单位 Hz。主频越高，CPU 运算速度越快。
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### 2. 存储
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#### 2.1 ROM（只读存储器）
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- **作用**：存放 BIOS 信息
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- **特点**：断电后数据不丢失
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#### 2.2 RAM（随机存取存储器）
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##### DRAM
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- **作用**：服务器的内存条
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- **带宽计算**：内存带宽 = 内存总线频率 × 数据总线位数 / 8
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##### SRAM
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- **作用**：作为 CPU 内的高速缓存（Cache）
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##### DRAM vs SRAM
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| 特性 | DRAM | SRAM |
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| 刷新电路 | 需要 | 不需要 |
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| 性能 | 较低 | 高 |
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| 价格 | 便宜 | 贵 |
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| 集成度 | 高 | 低 |
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##### 内存分级
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CPU 寄存器（L0） → L1 Cache → L2 Cache → L3 Cache → 内存（DRAM） → 本地磁盘 → 远程存储（NAS）
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```
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**为什么需要分级？** CPU 处理速度远快于 IO，为避免 IO 阻塞，CPU 优先从高速缓存读取数据。
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**缓存未命中时**：CPU 从 L1 找不到数据时会去 L2 查找，找到后会复制到 L1 以便后续快速访问。
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### 3. 硬盘
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#### 3.1 接口类型
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| 接口 | 全称 | 速度 |
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| **SATA** | Serial ATA | Ⅰ: 1.5Gb/s，Ⅱ: 3Gb/s，Ⅲ: 6Gb/s |
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| **SAS** | Serial Attached SCSI | 更高 |
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| **M.2** | 固态硬盘专用接口 | 10Gb/s |
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> 注意：以上为接口最大带宽上限，不代表实际速度。
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#### 3.2 结构分类
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| 类型 | 组成 | 特点 |
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| **机械 HDD** | 盘片、磁头、马达 | 成本低，容量大，寿命长 |
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| **固态 SSD** | 闪存芯片、主控 | 速度快，无噪音，抗震动 |
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#### 3.3 关键参数
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- 容量、转速、传输速率、缓存
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#### 3.4 磁盘尺寸
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| 尺寸 | 应用场景 | 特点 |
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| **3.5 寸** | 企业级 | 转速快、容量大、需要外接电源 |
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| **2.5 寸** | 个人电脑/便携 | 无需外接电源，支持热插拔 |
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### 4. 网卡
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| 类型 | 说明 |
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| 板载网卡 | 主板集成 |
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| PCIE 拓展卡 | 通过 PCIE 插槽扩展 |
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### 5. 远程管理卡（BMC）
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- **全称**：Baseboard Manager Controller
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- **特点**：服务器关机状态下也能运行
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- **协议**：IPMI
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- **功能**：远程访问、查看状态、调整 BIOS、配置 RAID、安装系统、重启机器
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### 6. 阵列卡（RAID 卡）
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- **作用**：实现磁盘阵列（RAID），释放 CPU 资源，提供缓存和阵列保护
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- **功能**：RAID 建立/重建、错误检测、故障磁盘自动监测
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#### RAID 级别对比
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| 级别 | 最少盘数 | 冗余 | 性能 | 适用场景 |
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| **RAID 0** | 2 | 无 | 最高 | 不考虑数据安全的场景 |
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| **RAID 1** | 2 | 镜像 | 读快写慢 | 系统盘、关键数据 |
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| **RAID 5** | 3 | 校验 | 平衡 | 通用业务数据 |
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| **RAID 6** | 4 | 双校验 | 较高 | 高可靠性场景 |
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| **RAID 10** | 4 | 镜像+条带 | 高 | 数据库、高 IO 应用 |
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### 7. 电源
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| 类型 | 说明 |
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| 服务器电源 | 通常采用双电源冗余 |
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| UPS（不间断电源） | 稳压，市电异常时提供备用供电 |
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### 8. 显卡
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| 类型 | 说明 |
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| 亮机卡 | 服务器显示输出用，通常为集成显卡 |
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| 专业卡 | 图形渲染用，非服务器必选 |
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### 9. 机柜
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- **计量单位**：U（1U ≈ 4.5cm）
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- **用途**：标准 19 英寸机架式服务器安装
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## 第二部分：Linux 硬件信息查看
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### 2.1 查看 CPU 信息
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#### 使用 `lscpu`
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```bash
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[root@tencentos ~]# lscpu
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Architecture: x86_64
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CPU op-mode(s): 32-bit, 64-bit
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Byte Order: Little Endian
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CPU(s): 2
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On-line CPU(s) list: 0,1
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Thread(s) per core: 1
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Core(s) per socket: 2
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Socket(s): 1
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NUMA node(s): 1
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Vendor ID: GenuineIntel
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Model name: Intel(R) Xeon(R) Platinum 8255C CPU @ 2.50GHz
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CPU MHz: 2494.140
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Hypervisor vendor: KVM
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Virtualization type: full
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L1d cache: 32K
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L1i cache: 32K
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L2 cache: 4096K
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L3 cache: 36608K
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```
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#### 关键字段说明
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| 字段 | 含义 |
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|------|------|
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| Architecture | CPU 架构，如 x86_64 |
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| CPU(s) | 逻辑 CPU 数量 |
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| Thread(s) per core | 每核心线程数（超线程 >1） |
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| Core(s) per socket | 每颗物理 CPU 的核心数 |
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| Socket(s) | 物理 CPU 颗数 |
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| Model name | CPU 型号 |
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| Hypervisor vendor | 虚拟化环境（如 KVM） |
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| L1/L2/L3 cache | 各层级缓存大小 |
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#### 使用 `/proc/cpuinfo`
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```bash
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[root@tencentos ~]# cat /proc/cpuinfo
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```
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可查看：processor、vendor_id、model name、cpu MHz、cache size、flags、bugs 等详细信息。
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#### 使用场景建议
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- **快速巡检**：`lscpu`
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- **深度分析**：`/proc/cpuinfo`
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- **判断虚拟机**：关注 `Hypervisor vendor`
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- **计算核心/线程数**：结合 CPU(s) × Thread(s) × Core(s) × Socket(s)
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### 2.2 查看内存信息
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#### 使用 `free -h`
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```bash
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[root@tencentos ~]# free -h
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total used free shared buff/cache available
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Mem: 1.7Gi 323Mi 341Mi 35Mi 1.0Gi 1.2Gi
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Swap: 0B 0B 0B
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```
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#### 关键字段说明
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| 字段 | 含义 |
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|------|------|
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| total | 内存总量 |
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| used | 已使用内存 |
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| free | 完全空闲 |
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| shared | 共享内存 |
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| buff/cache | 缓冲区和页缓存 |
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| available | 可用内存（推荐关注） |
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| Swap | 交换分区 |
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#### 使用 `/proc/meminfo`
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```bash
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[root@tencentos ~]# cat /proc/meminfo
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```
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常见字段：MemTotal、MemFree、MemAvailable、Buffers、Cached、SwapTotal、SwapFree、Slab、Dirty
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#### 排障建议
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- 日常巡检：`free -h`
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- 重点关注 `available` 而非 `free`
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- Swap 持续上升需关注内存压力
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### 2.3 查看磁盘与分区
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#### 使用 `lsblk`
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```bash
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[root@tencentos ~]# lsblk
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NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
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vda 253:0 0 50G 0 disk
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└─vda1 253:1 0 50G 0 part /
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```
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#### 使用 `/proc/partitions`
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```bash
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[root@tencentos ~]# cat /proc/partitions
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||
major minor #blocks name
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||
253 0 52428800 vda
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||
253 1 52427759 vda1
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```
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#### 使用 `blkid`
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```bash
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||
[root@tencentos ~]# blkid
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||
/dev/vda1: UUID="ded6c45d-0699-43e5-bc44-f31c21449dcc" BLOCK_SIZE="4096" TYPE="ext4" PARTUUID="5f3d9d70-01"
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```
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- 查看文件系统类型（ext4、xfs）
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- 获取 UUID 用于 /etc/fstab
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### 2.4 常用巡检命令
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```bash
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# 1. 看 CPU
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lscpu
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# 2. 看内存
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free -h
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||
# 3. 看磁盘
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lsblk
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blkid
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```
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## 小结
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| 命令 | 用途 |
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| `lscpu` | CPU 概况 |
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| `/proc/cpuinfo` | CPU 详细信息 |
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| `free -h` | 内存使用情况 |
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| `/proc/meminfo` | 内存详细统计 |
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| `lsblk` | 块设备与挂载 |
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| `blkid` | UUID 与文件系统类型 |
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掌握以上命令，可覆盖 Linux 基础硬件巡检的常见需求。 |