Ievads servera vispārējā arhitektūrā

Serveris sastāv no vairākām apakšsistēmām, un katrai no tām ir izšķiroša nozīme servera veiktspējas noteikšanā. Dažas apakšsistēmas ir kritiskākas veiktspējai atkarībā no lietojumprogrammas, kurai serveris tiek izmantots.

Šīs serveru apakšsistēmas ietver:

1. Procesors un kešatmiņa
Procesors ir servera sirds, kas ir atbildīgs par gandrīz visu darījumu apstrādi. Tā ir ļoti nozīmīga apakšsistēma, un ir izplatīts nepareizs uzskats, ka ātrāki procesori vienmēr ir labāki, lai novērstu veiktspējas vājās vietas.

Starp galvenajiem serveros instalētajiem komponentiem procesori bieži ir jaudīgāki nekā citas apakšsistēmas. Tomēr tikai dažas specializētas lietojumprogrammas var pilnībā izmantot moderno procesoru, piemēram, P4 vai 64 bitu procesoru, priekšrocības.

Piemēram, klasiskie serveru piemēri, piemēram, failu serveri, nav ļoti atkarīgi no procesora darba slodzes, jo lielākā daļa failu trafika izmanto tiešās atmiņas piekļuves (DMA) tehnoloģiju, lai apietu procesoru, atkarībā no tīkla, atmiņas un cietā diska caurlaidspējas apakšsistēmām.

Mūsdienās Intel piedāvā dažādus X sērijas serveriem pielāgotus procesorus. Ir ļoti svarīgi izprast dažādu procesoru atšķirības un priekšrocības.

Kešatmiņa, kas stingri tiek uzskatīta par atmiņas apakšsistēmas daļu, ir fiziski integrēta ar procesoru. CPU un kešatmiņa darbojas cieši kopā, un kešatmiņa darbojas ar aptuveni pusi no procesora vai līdzvērtīga ātruma.

2. PCI kopne
PCI kopne ir ievades un izvades datu cauruļvads serveros. Visi X sērijas serveri izmanto PCI kopni (ieskaitot PCI-X un PCI-E), lai savienotu svarīgus adapterus, piemēram, SCSI un cietos diskus. Augstākās klases serveriem parasti ir vairākas PCI kopnes un vairāk PCI slotu, salīdzinot ar iepriekšējiem modeļiem.

Uzlabotās PCI kopnes ietver tādas tehnoloģijas kā PCI-X 2.0 un PCI-E, kas nodrošina lielāku datu caurlaidspēju un savienojamības iespējas. PCI mikroshēma savieno centrālo procesoru un kešatmiņu ar PCI kopni. Šis komponentu komplekts pārvalda savienojumu starp PCI kopni, procesoru un atmiņas apakšsistēmām, lai maksimāli palielinātu kopējo sistēmas veiktspēju.

3. Atmiņa
Atmiņai ir izšķiroša loma servera veiktspējā. Ja serverim nav pietiekami daudz atmiņas, tā veiktspēja pasliktinās, jo operētājsistēmai atmiņā ir jāuzglabā papildu dati, taču vietas nepietiek, kas izraisa datu stagnāciju cietajā diskā.

Viena no ievērojamām iezīmēm uzņēmuma X sērijas servera arhitektūrā ir atmiņas spoguļošana, kas uzlabo dublēšanu un kļūdu toleranci. Šī IBM atmiņas tehnoloģija ir aptuveni līdzvērtīga RAID-1 cietajiem diskiem, kur atmiņa ir sadalīta spoguļgrupās. Spoguļošanas funkcija ir balstīta uz aparatūru, un tai nav nepieciešams operētājsistēmas papildu atbalsts.

4. Cietais disks
No administratora viedokļa cietā diska apakšsistēma ir galvenais servera veiktspējas noteicējs. Tiešsaistes uzglabāšanas ierīču (kešatmiņa, atmiņa, cietais disks) hierarhiskā izkārtojumā cietais disks ir vislēnākais, bet tam ir vislielākā ietilpība. Daudzām serveru lietojumprogrammām gandrīz visi dati tiek glabāti cietajā diskā, tāpēc ātra cietā diska apakšsistēma ir kritiska.

RAID parasti izmanto, lai palielinātu krātuves vietu serveros. Tomēr RAID masīvi būtiski ietekmē servera veiktspēju. Dažādu RAID līmeņu izvēle dažādu loģisko disku definēšanai ietekmē veiktspēju, un uzglabāšanas vieta un paritātes informācija ir atšķirīga. IBM ServeRAID masīva kartes un IBM Fibre Channel kartes nodrošina dažādu RAID līmeņu ieviešanas iespējas, katrai no tām ir unikāla konfigurācija.

Vēl viens būtisks veiktspējas faktors ir cieto disku skaits konfigurētajā masīvā: jo vairāk disku, jo labāka caurlaidspēja. Izpratnei par to, kā RAID apstrādā I/O pieprasījumus, ir būtiska nozīme veiktspējas optimizēšanā.

Lai uzlabotu veiktspēju un uzticamību, tagad tiek izmantotas jaunas seriālās tehnoloģijas, piemēram, SATA un SAS.

5. Tīkls
Tīkla adapteris ir saskarne, caur kuru serveris sazinās ar ārpasauli. Ja dati var sasniegt izcilu veiktspēju, izmantojot šo saskarni, jaudīga tīkla apakšsistēma var būtiski ietekmēt kopējo servera veiktspēju.

Tīkla dizains ir tikpat svarīgs kā servera dizains. Ir vērts apsvērt slēdžus, kas piešķir dažādus tīkla segmentus, vai tādu tehnoloģiju pielietošanu kā bankomāts.

Gigabitu tīkla kartes tagad plaši izmanto serveros, lai nodrošinātu nepieciešamo augstu caurlaidspēju. Tomēr tiek piedāvātas arī jaunākas tehnoloģijas, piemēram, TCP Offload Engine (TOE), lai sasniegtu 10 G ātrumu.

6. Grafikas karte
Displeja apakšsistēma serveros ir salīdzinoši mazsvarīga, jo tā tiek izmantota tikai tad, ja administratoriem jākontrolē serveris. Klienti nekad neizmanto grafisko karti, tāpēc servera veiktspēja reti uzsver šo apakšsistēmu.

7. Operētājsistēma
Mēs uzskatām operētājsistēmu par potenciālu vājo vietu, tāpat kā citas cietā diska apakšsistēmas. Operētājsistēmās, piemēram, Windows, Linux, ESX Server un NetWare, ir iestatījumi, kurus var mainīt, lai uzlabotu servera veiktspēju.

Veiktspēju noteicošās apakšsistēmas ir atkarīgas no servera lietojumprogrammas. Sastrēgumu identificēšanu un novēršanu var panākt, vācot un analizējot veiktspējas datus. Tomēr šo uzdevumu nevar izpildīt uzreiz, jo vājās vietas var atšķirties atkarībā no servera darba slodzes izmaiņām, iespējams, katru dienu vai katru nedēļu.


Publicēšanas laiks: 20. jūlijs 2023