Уводзіны ў агульную архітэктуру сервера

Сервер складаецца з некалькіх падсістэм, кожная з якіх гуляе вырашальную ролю ў вызначэнні прадукцыйнасці сервера. Некаторыя падсістэмы больш важныя для прадукцыйнасці ў залежнасці ад прыкладання, для якога выкарыстоўваецца сервер.

Гэтыя серверныя падсістэмы ўключаюць:

1. Працэсар і кэш
Працэсар - гэта сэрца сервера, якое адказвае за апрацоўку амаль усіх транзакцый. Гэта вельмі важная падсістэма, і існуе распаўсюджанае памылковае меркаванне, што больш хуткія працэсары заўсёды лепш ліквідуюць вузкія месцы ў прадукцыйнасці.

Сярод асноўных кампанентаў, устаноўленых у серверах, працэсары часта больш магутныя, чым іншыя падсістэмы. Аднак толькі некалькі спецыялізаваных прыкладанняў могуць цалкам выкарыстоўваць перавагі сучасных працэсараў, такіх як P4 або 64-бітныя працэсары.

Напрыклад, класічныя прыклады сервераў, такія як файлавыя серверы, не вельмі залежаць ад працоўнай нагрузкі працэсара, паколькі большая частка файлавага трафіку выкарыстоўвае тэхналогію прамога доступу да памяці (DMA) для абыходу працэсара, у залежнасці ад прапускной здольнасці сеткі, памяці і падсістэм жорсткага дыска.

Сёння Intel прапануе мноства працэсараў, адаптаваных для сервераў серыі X. Разуменне адрозненняў і пераваг паміж рознымі працэсарамі вельмі важна.

Кэш, які строга лічыцца часткай падсістэмы памяці, фізічна інтэграваны з працэсарам. Працэсар і кэш працуюць у цесным супрацоўніцтве, пры гэтым кэш працуе прыкладна ўдвая менш, чым працэсар або эквівалент.

2. Шына PCI
Шына PCI - гэта канвеер для ўводу і вываду дадзеных на серверах. Усе серверы серыі X выкарыстоўваюць шыну PCI (у тым ліку PCI-X і PCI-E) для падлучэння такіх важных адаптараў, як SCSI і жорсткія дыскі. Серверы высокага класа звычайна маюць некалькі шын PCI і больш слотаў PCI у параўнанні з папярэднімі мадэлямі.

Удасканаленыя шыны PCI ўключаюць такія тэхналогіі, як PCI-X 2.0 і PCI-E, якія забяспечваюць больш высокую прапускную здольнасць даных і магчымасці падлучэння. Мікрасхема PCI злучае працэсар і кэш-памяць з шынай PCI. Гэты набор кампанентаў кіруе злучэннем паміж шынай PCI, працэсарам і падсістэмамі памяці для максімальнага павышэння агульнай прадукцыйнасці сістэмы.

3. Памяць
Памяць гуляе важную ролю ў прадукцыйнасці сервера. Калі серверу не хапае памяці, яго прадукцыйнасць пагаршаецца, бо аперацыйнай сістэме неабходна захоўваць дадатковыя дадзеныя ў памяці, але месца не хапае, што прыводзіць да стагнацыі дадзеных на цвёрдым дыску.

Адной прыкметнай асаблівасцю ў архітэктуры карпаратыўнага сервера серыі X з'яўляецца люстраванне памяці, якое паляпшае рэзерваванне і адмоваўстойлівасць. Гэтая тэхналогія памяці IBM прыкладна эквівалентная RAID-1 для жорсткіх дыскаў, дзе памяць падзелена на люстраныя групы. Функцыя люстравання заснавана на апаратным забеспячэнні і не патрабуе дадатковай падтрымкі з боку аперацыйнай сістэмы.

4. Жорсткі дыск
З пункту гледжання адміністратара, падсістэма жорсткага дыска з'яўляецца ключавым фактарам, які вызначае прадукцыйнасць сервера. У іерархічнай структуры прылад захоўвання дадзеных (кэш, памяць, жорсткі дыск) жорсткі дыск з'яўляецца самым павольным, але мае найбольшую ёмістасць. Для многіх серверных прыкладанняў амаль усе дадзеныя захоўваюцца на цвёрдым дыску, што робіць падсістэму хуткага жорсткага дыска вельмі важнай.

RAID звычайна выкарыстоўваецца для павелічэння месца для захоўвання на серверах. Аднак масівы RAID значна ўплываюць на прадукцыйнасць сервера. Выбар розных узроўняў RAID для вызначэння розных лагічных дыскаў уплывае на прадукцыйнасць, а прастора для захоўвання і інфармацыя аб цотнасці адрозніваюцца. Масіўныя карты IBM ServeRAID і карты IBM Fibre Channel забяспечваюць варыянты рэалізацыі розных узроўняў RAID, кожны са сваёй унікальнай канфігурацыяй.

Іншы крытычны фактар ​​прадукцыйнасці - гэта колькасць жорсткіх дыскаў у сканфігураваным масіве: чым больш дыскаў, тым лепш прапускная здольнасць. Разуменне таго, як RAID апрацоўвае запыты ўводу-вываду, гуляе важную ролю ў аптымізацыі прадукцыйнасці.

Новыя паслядоўныя тэхналогіі, такія як SATA і SAS, цяпер выкарыстоўваюцца для павышэння прадукцыйнасці і надзейнасці.

5. Сетка
Сеткавы адаптар - гэта інтэрфейс, праз які сервер звязваецца са знешнім светам. Калі даныя могуць дасягнуць высокай прадукцыйнасці праз гэты інтэрфейс, магутная сеткавая падсістэма можа значна паўплываць на агульную прадукцыйнасць сервера.

Дызайн сеткі гэтак жа важны, як і дызайн сервера. Варта разгледзець камутатары, якія размяркоўваюць розныя сегменты сеткі, або прымяненне такіх тэхналогій, як ATM.

Гігабітныя сеткавыя карты цяпер шырока выкарыстоўваюцца ў серверах для забеспячэння неабходнай высокай прапускной здольнасці. Аднак новыя тэхналогіі, такія як TCP Offload Engine (TOE), каб дасягнуць хуткасці 10G, таксама на гарызонце.

6. Графічная карта
Падсістэма дысплея ў серверах адносна няважная, бо яна выкарыстоўваецца толькі тады, калі адміністратарам трэба кіраваць серверам. Кліенты ніколі не выкарыстоўваюць графічную карту, таму прадукцыйнасць сервера рэдка падкрэслівае гэтую падсістэму.

7. Аперацыйная сістэма
Мы разглядаем аперацыйную сістэму як патэнцыйнае вузкае месца, як і іншыя падсістэмы жорсткага дыска. У такіх аперацыйных сістэмах, як Windows, Linux, ESX Server і NetWare, ёсць параметры, якія можна змяніць для павышэння прадукцыйнасці сервера.

Падсістэмы, якія вызначаюць прадукцыйнасць, залежаць ад прыкладання сервера. Выяўленне і ліквідацыя вузкіх месцаў можа быць дасягнута шляхам збору і аналізу дадзеных аб прадукцыйнасці. Аднак гэтую задачу нельга выканаць адразу, бо вузкія месцы могуць змяняцца ў залежнасці ад змены нагрузкі на сервер, магчыма штодзённай або штотыднёвай.


Час публікацыі: 20 ліпеня 2023 г