硬件服务器，到底是安装Linux操作系统好？还是Windows操作系统好？

来源：网络技术联盟站 

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作为网络工程师，但凡你进过机房，肯定见过硬件服务器，现在可能很多工程师没有见过实质的硬件服务器，因为云服务器的兴起，好多人都没有机会见过“幕后”的硬件服务器，但是你要知道，不管是阿里云、腾讯云、华为云，还是国外的谷歌云、亚马逊云等等，所有的云服务器，以及政府、军工、大型企业自建的数据中心，其背后都是硬件服务器在支撑着。

提到服务器，必须要提到服务器的操作系统，那么你知道服务器一般都会使用哪些操作系统吗？

一般就5种：

1. Linux 服务器操作系统： Linux是一种开源操作系统，具有免费、稳定、多用户支持、多处理器支持、高性能等特点。它在Web服务器、云计算和大数据领域广泛应用。

2. Microsoft Windows 服务器操作系统： Windows Server系列是Microsoft的服务器操作系统，具有用户友好性、集成性、广泛的应用程序支持和商业支持。它在企业环境中非常流行。

3. 基于云的服务器操作系统： 云服务器是在云基础设施上托管的虚拟服务器，如AWS、Azure和Google Cloud等。它们提供了灵活性、可扩展性和高级服务，适用于云计算需求。

4. UNIX操作系统： UNIX是一种古老但稳定、安全的操作系统，适用于需要跨不同平台和需求的开发人员。

5. 网络软件操作系统： NetWare和Novell Open Enterprise Server是过去流行的服务器操作系统，特别适用于企业网络环境。

那其实绝大多数都是以Linux和Windows为主，所以在做出选择的时候，一般也是从这两个选择一个，那么选择的时候有有啥讲究，两者操作系统有啥优缺点，这就是本文瑞哥要带大家讨论的。

让我们直接开始！

目录：

• Windows操作系统

• Windows 体系结构

• Windows服务器的优点

• Windows服务器的缺点

• Linux操作系统

• Linux架构

• Linux Shell

• Linux发行版

• Linux服务器的优点

• Linux服务器的缺点

• Linux服务器 vs Windows服务器

• 架构和兼容性比较

• 性能比较

• 安全性比较

• 成本比较

• 用户体验比较

• 管理经验

• 具体使用案例

• 结论

Windows操作系统

• 开发商： Microsoft Corporation

• 桌面市场份额： Windows操作系统在桌面领域具有显著的市场份额，是最主要的桌面操作系统之一，其中Windows 10是使用率最多的版本。它广泛用于个人计算机和企业桌面环境。

• 服务器版本： Microsoft提供了Windows Server系列，用于服务器和企业级应用。Windows Server 2019是该系列使用率最多的版本，提供了丰富的服务器功能和安全性。

• 特点： Windows操作系统以图形用户界面（GUI）为特点，提供了直观的用户体验。它支持大量的应用程序和软件，尤其是与Microsoft生态系统集成。Windows还有广泛的硬件和驱动程序支持。

Windows 体系结构

1. 用户模式（User Mode）：

用户模式是Windows操作系统中的一个重要部分，它包括各种组件和子系统，使用户能够与操作系统进行交互和运行应用程序。

• 集成子系统（Subsystem）： 集成子系统包括各种进程和服务，如会话管理器、登录进程、任务调度程序、打印后台处理程序服务等。这些进程负责管理用户会话、任务调度和打印作业等。

• 安全子系统（Security Subsystem）： 安全子系统负责管理安全令牌和访问控制，确保只有授权用户可以访问系统资源。

• 环境子系统（Environment Subsystem）： 环境子系统充当用户模式应用程序和操作系统内核之间的接口。其中，最常见的包括Win32子系统（用于运行Windows应用程序）、POSIX子系统（提供Unix兼容性）、OS/2子系统和LINUX的Windows子系统。

2. 内核模式（Kernel Mode）：

内核模式是Windows操作系统中较低层次的部分，它具有对硬件和系统资源的完全访问权限。内核模式在受保护的内存区域中执行操作系统的核心功能。

• 执行层（Executive Layer）： 执行层包括Windows操作系统的核心组件，如内存管理、I/O管理、线程管理、网络、安全和进程管理等。这些组件负责管理系统资源和提供基本服务。

• 微内核（Microkernel）： 微内核位于执行层和硬件抽象层（HAL）之间。它执行多处理器同步、线程调度、中断和异常处理、设备驱动程序初始化等任务，并与进程管理器进行接口通信。

• 内核模式驱动程序（Kernel Mode Drivers）： 这些驱动程序负责与硬件设备交互，以便操作系统可以有效地管理硬件资源。

• 硬件抽象层（HAL）： HAL是操作系统和计算机硬件之间的抽象层，负责控制I/O接口、中断控制器和不同处理器的硬件细节。

Windows操作系统的这两个模式共同工作，使操作系统能够提供广泛的功能，并有效地管理硬件资源。内核模式提供了对底层硬件的访问权，而用户模式则为用户和应用程序提供了友好的界面和环境。这种分层结构有助于提高操作系统的稳定性和安全性。

Windows服务器的优点

1. 图形用户界面（GUI）

Windows服务器提供直观的图形用户界面，适合初学者和那些不熟悉命令行界面的用户。这使得操作和配置服务器变得更加容易。

2. 长期支持

Windows服务器通常提供五年的维护和五年的扩展支持，这意味着你可以获得长期的安全性和功能更新。这对于企业环境中需要长期支持的应用程序非常重要。

3. 第三方应用程序支持

Windows服务器支持各种第三方应用程序，并且与许多微软应用程序（如Microsoft SQL Server、Exchange Server等）兼容。这可以使你轻松集成和使用各种应用程序。

4. 管理和维护便捷

Windows服务器提供强大的方法和自动更新功能，可以减少管理、监控和维护的工作量。自动更新可以确保你的服务器始终保持最新的安全性。

Windows服务器的缺点

1. 许可费用

相对于Linux等开源操作系统，Windows服务器的许可费用较高，这可能会对预算构成一定的压力。许可费用通常是按核心或处理器进行计费的。

2. 安全性问题

与Linux相比，Windows服务器更容易受到恶意软件、网络威胁和其他与安全相关的错误的攻击。这部分是因为Windows在全球范围内广泛使用，成为攻击者的目标。

3. 资源密集

由于其强制性图形用户界面（GUI），Windows服务器在资源方面需要更多。这意味着它通常需要更多的内存和处理能力，以确保平稳运行。

Linux操作系统

• 开发者： Linux内核由Linus Torvalds于1991年创建，Linux操作系统是一组基于Linux内核的类Unix操作系统。它是免费开源软件，由全球社区共同开发和维护。

• 桌面市场份额： Linux桌面市场份额相对较小，但在服务器领域具有广泛应用。Linux通常用于服务器，超级计算机，嵌入式系统以及一些桌面环境，如Ubuntu和Fedora。

• 服务器版本： Linux操作系统在服务器领域非常流行，有许多不同的发行版，如Ubuntu Server，CentOS，Red Hat Enterprise Linux等。这些发行版提供了高度的可定制性和安全性。

• 特点： Linux操作系统以稳定性、安全性和可定制性而闻名。它通常由系统管理员通过命令行界面进行管理和配置，提供了丰富的开源软件和工具。Linux也在虚拟化、云计算和服务器集群中广泛使用。

Linux架构

1. 硬件： 硬件是计算机系统的物理组成部分，包括CPU、内存、硬盘、网络接口卡、键盘、鼠标、显示器等。硬件提供了计算和数据存储的基础设施。

2. 内核： 内核是Linux操作系统的核心部分，它位于操作系统的最底层。内核是一个管理硬件资源的软件层，负责处理进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动程序、网络管理、安全性等任务。它提供了对硬件的抽象和访问。

3. 系统调用接口（Shell）： 系统调用接口是用户空间和内核空间之间的桥梁。它允许用户应用程序通过调用特定的系统调用来请求内核执行特定任务，如文件操作、进程控制等。Shell（命令行界面）也是用户与系统交互的方式之一，它允许用户输入命令并将其传递给内核执行。

4. 用户应用程序或实用程序： 用户应用程序是在用户空间中运行的程序，它们利用系统调用接口与内核进行通信以执行各种任务。这些应用程序可以包括文本编辑器、Web浏览器、数据库管理系统、图形界面应用程序等。用户应用程序是Linux操作系统的最终用户使用的部分。

Linux Shell

1. Shell和系统调用：

• Shell：在Linux中，shell是用户和内核之间的交互界面，充当用户与操作系统内核之间的桥梁。它接收用户的命令和请求，并将这些请求转发给内核以执行相应的操作。Shell负责解释用户的命令，执行系统调用，管理进程和环境，并返回结果给用户。

• 系统调用：系统调用是用户程序与操作系统内核之间的接口，用于请求内核提供各种服务和资源。Linux有大约380个系统调用，其中一些包括启动新进程、文件读写、网络通信、进程管理和其他核心操作。Shell会通过执行适当的系统调用来满足用户的命令。

2. 命令行Shell和图形Shell：

• 命令行Shell：命令行Shell是Linux系统中最基本的shell类型，用户通过命令行界面（终端或控制台）输入文本命令来与系统交互。它包括常见的命令行shell，如Bash（Bourne Again Shell），用于执行系统管理任务、编程、文件操作等。命令行shell提供了高度的控制和自动化能力，适用于系统管理员和开发人员。

• 图形Shell：图形Shell是Linux中的另一种shell类型，也称为桌面环境。它提供了图形用户界面（GUI），用户可以使用鼠标和图形元素（窗口、图标、菜单等）进行操作。常见的图形shell包括GNOME、KDE、Xfce等。图形shell适用于普通用户，使他们更容易上手和使用Linux系统。

Linux发行版

1. Debian：

• Debian是一个以稳定性和自由软件为特点的发行版。
• 它以其广泛的软件仓库和社区支持而著称，可以适用于各种用途。
• Debian的稳定版本被广泛用于服务器和嵌入式系统中，而测试版和不稳定版则用于开发和测试。

1. Fedora：

• Fedora是一个社区驱动的发行版，由红帽公司支持。
• 它以最新的开源软件和技术为特点，是一个先进的桌面和服务器操作系统。
• Fedora还提供了Fedora Workstation（桌面版）、Fedora Server（服务器版）和Fedora IoT等不同版本，以满足不同的用例需求。

1. Ubuntu：

• Ubuntu是一个非常受欢迎的桌面和服务器发行版，以易用性和社区支持而著称。
• 它有两个主要版本：Ubuntu Desktop（桌面版）和Ubuntu Server（服务器版）。
• Ubuntu Server通常在云计算和虚拟化环境中广泛使用，如AWS、Azure和OpenStack。

1. RedHat Enterprise Linux（RHEL）：

• RHEL是一款商业级的Linux发行版，由红帽公司提供支持。
• 它专注于企业级应用，提供了高度的可靠性、安全性和性能。
• RHEL在大型企业和数据中心中广泛使用，提供长期支持（Long-Term Support，LTS）。

1. SUSE Linux Enterprise Server（SLES）：

• SLES是由SUSE公司提供支持的商业级Linux发行版。
• 它专注于企业级应用、虚拟化和云计算，提供高度的可用性和管理工具。
• SLES在大型企业和云基础设施中得到广泛应用。

Linux服务器的优点

1. 免费许可费用

Linux操作系统是免费的，这意味着你无需支付额外的许可费用。这对于预算有限的个人用户、初创企业或大型组织来说都是一项重要的优势。

2. 更可靠

Linux通常比Windows更可靠。由于其稳定性和长时间运行能力，它很少受到恶意软件、网络威胁或其他安全问题的困扰。这对于需要高度可用性的应用程序和服务来说非常重要。

3. 低资源消耗

Linux在客户端硬件资源方面要求相对较低。这意味着你可以在相对较旧或有限的硬件上运行Linux，而无需升级或购买更昂贵的硬件。

4. 出色的性能

由于Linux的基础设施要求较低，因此它通常表现出出色的性能。这对于高负载的服务器应用程序和大规模数据处理非常重要。

5. 自定义能力

Linux允许系统管理员自由定制系统。你可以选择不同的Linux发行版、添加或删除软件包、配置内核参数，以满足特定的需求。这种灵活性对于满足特定用例要求的服务器非常有价值。

6. 开源软件支持

Linux服务器与开源软件无缝集成，这意味着你可以充分利用广泛的开源工具和应用程序，无需额外费用。这可以帮助你构建强大的解决方案，同时降低了成本。

7. 协作工作

Linux支持协作工作，而不暴露程序的核心。这允许多个用户同时访问服务器并执行任务，而不会干扰服务器的稳定性。

Linux服务器的缺点

1. 命令行操作

Linux通常通过命令行界面（CLI）进行操作和配置，这对于不熟悉CLI的用户来说可能需要一些学习和经验。尽管有图形用户界面（GUI）可用，但CLI仍然是主要的管理工具。

2. 不是所有版本都有长期支持

不是所有Linux发行版都提供长期支持（Long-Term Support，LTS）。这意味着你可能需要定期升级操作系统，以获取最新的安全补丁和功能更新。

3. 版本迁移可能复杂

从一个主要版本更新到另一个主要版本可能会涉及复杂的迁移过程，尤其是如果你有大量自定义和依赖的软件包。

4. 第三方和专业程序支持

虽然Linux有大量的开源软件可用，但某些专业或特定应用程序可能不支持Linux，或者需要管理员权限才能正常运行。这可能需要一些额外的工作来找到替代方案或克服兼容性问题。

Linux服务器 vs Windows服务器

架构和兼容性比较

• Linux服务器基于Linux内核和Unix架构，具有高度可扩展性和定制性，适用于多任务和多用户环境。它在处理各种编程语言和开源软件方面表现出色。

• Windows服务器使用整体架构，提供了直观的用户界面，适合初学者和用户友好。它与许多Microsoft应用程序和工具兼容，特别适用于需要Microsoft技术栈的应用程序。

性能比较

• Linux服务器通常被认为在性能方面具有优势，特别是在处理大量并发请求和资源消耗较低方面。它的优化文件系统和模块化架构有助于提供出色的性能。

• Windows服务器性能已经显着改进，特别是在处理并发请求时。虽然Linux仍然被认为更快，但Windows服务器已经取得了一些进步。

安全性比较

• Linux服务器通常被认为更安全，因为它是开源的，拥有全球社区的审查和支持。模块化架构和严格的权限控制有助于减少潜在的安全风险。

• Windows服务器在安全性方面有一些挑战，因为它经常成为攻击者的目标。然而，微软在服务器安全方面进行了大量投资，并提供了多种安全功能。

成本比较

• Linux服务器通常更具成本效益，因为Linux操作系统是免费的，无需额外的许可费用。更新和补丁也通常是免费的。

• Windows服务器需要购买许可证，因此初始成本较高。然而，必须考虑长期总拥有成本，包括维护和支持费用。

用户体验比较

• Windows服务器提供直观的图形用户界面，适合初学者和用户友好。用户可以轻松访问许多商业和Microsoft产品。

• Linux服务器通常更适合熟悉命令行界面和定制选项的用户。它适用于那些需要自定义和精细控制的用户。

管理经验

• 如果你或你的团队对Linux有丰富的管理经验，并且熟悉命令行界面，那么Linux可能是一个不错的选择。你可以更灵活地自定义和管理服务器。
• 如果你没有经验，或者寻求更简单的管理体验，Windows服务器可能更适合，因为它提供了直观的图形用户界面和较少的命令行依赖。

具体使用案例

• 考虑你的具体用例和应用程序需求。如果你打算运行开源应用程序、使用PHP、MySQL等技术，或者需要Web服务器和开发环境，Linux可能是更适合的选择。
• 如果你计划使用Microsoft技术栈，例如ASP.NET、Microsoft SQL Server、SharePoint等，或者你需要与Microsoft生态系统集成，那么Windows服务器可能更合适。

结论

在选择在硬件服务器上安装Linux操作系统还是Windows操作系统时，没有一种通用的答案，因为最终的决策应取决于你的具体需求和情况。有时候，最佳解决方案可能是将Linux和Windows结合使用。例如，你可以在一台服务器上运行Linux作为Web服务器，同时在另一台服务器上运行Windows以支持特定的应用程序。

在做出最终决策之前，建议你在实验环境中测试Linux和Windows服务器，以便更好地了解它们在你的应用程序和工作负载下的性能和兼容性。无论你选择Linux还是Windows，虚拟化和容器化技术可以帮助你更好地管理和扩展服务器资源。这可以让你更容易地在同一硬件上运行多个操作系统和应用程序。

记住一句话：无论你选择哪种操作系统，都需要定期更新和监控服务器，以确保安全性和性能。这是保持服务器健康的关键步骤。

文章的最后，给大家分享一个视频，windows服务器的，实际声音很大：

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