Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Суперсерверы широкого пользования

Джей Милн

“Персоналки, накачавшиеся стероидами”, — такими словами иногда пытаются охарактеризовать суперсерверы широкого пользования (commodity superservers). Воплощая в себе передовые достижения технологии ПК, эти машины начинают вытеснять традиционные системы среднего уровня, предназначенные для выполнения приложений особой важности.

По оценкам одного из крупных поставщиков систем среднего уровня, доля суперсерверов широкого пользования в объеме продаж его оборудования составляет 20% (динамика роста числа поставляемых суперсерверов представлена на рис. 1). Что за приложения запускаются на этих машинах? Это могут быть Lotus Notes или SQL Server фирмы Sybase под управлением Windows NT. Устанавливается на суперсерверах широкого пользования и ОС NetWare 4.1, поддерживающая, например, тысячу пользователей. Решение приобрести одну из этих машин принимается на основе анализа требований приложения. На что же необходимо обратить внимание при выборе суперсерверов широкого пользования? На ряд взаимосвязных характеристик — производительность, отказоустойчивость и готовность, а также расширяемость.

Производительность

Производительность всегда была наиболее значимым преимуществом серверов среднего и высокого классов над обычными ПК. Сочетание единственного процессора 80486, шины ISA и немасштабируемой операционной системы ограничивало применение архитектуры ПК настольными системами и низкопроизводительными файл-серверами. Появление процессора Pentium, высокоскоростных шин ввода-вывода, таких как PCI, а также операционных систем и приложений, поддерживающих мультипроцессорную обработку, сделало суперсерверы широкого пользования надежной платформой для приложений особой важности.

Чтобы эти системы работали очень быстро, необходимо задействовать несколько процессоров. Для использования всей их мощи как операционная система, так и приложения должны поддерживать симметричную мультипроцессорную обработку (SMP). Приложение, которое не было специально предназначено для работы на мультипроцессорной системе, будет выполняться на мультипроцессорном сервере примерно с той же скоростью, что и на однопроцессорной машине.

Мультипроцессорная обработка может быть нескольких видов. Наиболее распространенной является SMP. Основное отличие между ассиметричной мультипроцессорной обработкой (AMP) и SMP состоит в том, что в системах AMP каждый процессор выполняет только назначенную ему конкретную задачу или функцию, например, один поддерживает ввод-вывод, а на другом запускаются приложения. В случае SMP любой процессор может выполнять любую задачу, благодаря чему повышается эффективность его использования. Высокопроизводительные суперсерверы во многом отличаются от двухпроцессорных настольных систем. Несмотря на то что применение двух 133-МГц процессоров Pentium обеспечивает высокую производительность, в таких системах чаще всего реализуется разделяемая кэш-память (в серверах, как правило, каждый процессор имеет собственную кэш-память) и они не оптимизированы для максимально эффективного использования всей доступной им вычислительной мощности.

Производительность не растет линейно с увеличением числа процессоров: четырехпроцессорная машина не может работать вдвое быстрее двухпроцессорной. Именно в области повышения эффективности использования процессоров еще многое предстоит сделать поставщикам вычислительных систем. Суперсервер широкого пользования нуждается в системной шине (обычно 64- или 128-разрядной) с высокой пропускной способностью.

Одним из архитектурных элементов, наиболее сильно влияющих на производительность мультипроцессорных систем, является кэш-память. Большинство мультипроцессорных систем имеют двухуровневую кэш-память: небольшого объема кэш-память первого уровня встраивается в процессор, а более объемная второго уровня располагается вне его, но подсоединяется к процессору напрямую. Некоторые серверы, такие как Compaq Proliant 4000, поддерживают кэш-память третьего уровня. Ее эффективность служит предметом острых дискуссий, так как многие эксперты считают, что хорошо спроектированной кэш-памяти второго уровня вполне достаточно для обеспечения высокой производительности мультипроцессорных систем. Весьма важным является и то, как процессоры используют кэш-память. Многие двухпроцессорные ПК имеют разделяемую кэш-память второго уровня. Такой подход относительно дешев, однако не позволяет достичь максимально возможной производительности системы. В более быстродействующих машинах каждый процессор снабжен собственной кэш-памятью. Так, процессор Pentium Pro корпорации Intel оснащен встроенной кэш-памятью второго уровня размером 256 или 512 Кбайт1. Использование такого процессора исключает необходимость проектирования кэш-памяти второго уровня поставщиками систем. Наличие встроенной кэш-памяти наряду с другими особенностями повышает быстродействие Pentium Pro по сравнению с существующими модификациями процессора Pentium.

Архитектура PCI становится стандартом де-факто для шины ввода-вывода серверов. Хотя на рынке шире представлены EISA-адаптеры, тем не менее лучше выбирать систему с шиной PCI, которая больше других подходит для мультипроцессорной машины. Пропускная способность этой машины составляет 132 Мбайт/с, в то время как шина EISA — 33 Мбайт/с, а шина ISA вообще не годится для сервера. Для того чтобы увеличить число гнезд расширения, многие поставщики производят системы с двумя PCI-шинами. При этом либо эти шины объединены с помощью моста PCI и одна из них подключена к системной шине, либо обе они подсоединены к системной шине. Последний вариант более предпочтителен.

Некоторые производители серверов, такие как Tricord и NetFrame, для организации обмена данными с диском применяют шины ввода-вывода собственной конструкции, позволяющие достичь очень высокой скорости работы. Поставщики серверов используют интеллектуальные подсистемы, имеющие выделенные процессоры, которые осуществляют только функции ввода-вывода. К примеру, разработчики фирмы Compaq оснастили процессором Intel 80486 свой RAID-контроллер SMART SCSI Array. Применение отдельных процессоров для поддержки операций ввода-вывода освобождает основные ЦП от выполнения этой задачи.

Оценивая дисковую подсистему сервера, остановите свой выбор на интерфейсе SCSI. Следует отказаться от адаптеров IDE/EIDE, поскольку они не поддерживают многозадачного режима работы и не достигают производительности плат SCSI. Современные контроллеры SCSI могут передавать данные со скоростью 40 Мбайт/с. В ближайшем будущем должны появиться более совершенные подсистемы ввода-вывода, а пока применение на сервере интерфейса SCSI является единственно правильным решением.

Отказоустойчивость и высокая готовность

Задача любой системы — оставаться в рабочем состоянии так долго, как это только возможно, однако множество различных причин, начиная от программных и аппаратных сбоев и кончая ошибками оператора, могут привести к отказу сервера. Согласно исследованию, проведенному специалистами фирмы Intel, чаще других компонентов выходят из строя жесткий диск и источник питания (см. рис. 2). Наиболее часто проблема повышения отказоустойчивости дисковых подсистем решается с помощью массивов RIAD. Контроллер массива должен поддерживать несколько уровней RAID (0, 1 и 5). Хотя уровень RAID 0 (поочередное размещение блоков данных по дискам массива) не обеспечивает повышения отказоустойчивости дисковой подсистемы сервера, большинство контроллеров позволяют установить зеркальное отображение массивов RAID уровня 0. Такая конфигурация дает возможность получить довольно высокую производительность, так как данные могут записываться или считываться с нескольких дисков одновременно. В массиве RAID уровня 5, который является весьма популярным, блоки данных, а также контрольная информация, полученная в результате выполнения операции исключающее ИЛИ (XOR) над данными, поочередно размещаются на дисках массива. Для по-строения массива RAID уровня 5 требуется минимум три диска. В подсистемах RAID должны поддерживаться диски “горячего” резерва (on-line spare) и возможность “горячей” замены накопителей. Помимо обеспечения отказоустойчивости дисковой подсистемы большое значение имеет проведение резервного копирования информации. Кое-кто пренебрегает дублированием данных на архивные носители, ошибочно считая, что отказоустойчивая дисковая подсистема гарантирует их надежную защиту. Системы RAID не уменьшают вероятности общего отказа сервера в результате стихийного бедствия, а также случайного или злонамеренного удаления файлов. Хранить резервные копии желательно не там, где находится сервер, а в другой части офиса либо, что еще лучше, в другом здании.

Высокая отказоустойчивость сервера обеспечивается и с помощью резервных ЦП. В серверах NetFrame реализована технология, называемая режимом Geminy, которая позволяет двум процессорам полностью дублировать друг друга. Если один из них определяет ошибку в работе другого, последний блокируется. Более распространенными средствами повышения отказоустойчивости являются резервные источники питания и вентиляторы.

Помогают поддерживать максимальную готовность сервера системы удаленного управления сервером, позволяющие посылать сообщения о внештатных ситуациях на центральную консоль управления.

При выборе сервера обратите внимание на такие аспекты, как техническая поддержка, сопровождение и доступность запасных частей. Какая именно техническая поддержка вам предлагается? Является ли она круглосуточной в течение всех семи дней недели? Каковы скрытые издержки при эксплуатации системы? Получите ответы на все эти вопросы. Если в приобретаемом сервере использованы нестандартные фирменные компоненты, удостоверьтесь в их доступности.

Расширяемость

В заключение следует отметить, что ключевой характеристикой суперсервера является его способность соответствовать требованиям, которые появятся в будущем. Сейчас ваш сервер, возможно, поддерживает только 200 пользователей, но в следующем году у вас может возникнуть потребность в поддержке 500 или 1000 пользователей. Оценивая расширяемость сервера, следует обращать внимание на четыре компонента.

Первый компонент — это память. Суперсерверы должны иметь максимальный объем ОЗУ по крайней мере 512 Мбайт. Хорошо, если этот параметр находится в интервале между 512 Мбайт и 1 Гбайт, поскольку такие приложения, как серверы баз данных, тем лучше работают, чем больше объем оперативной памяти. К тому же по мере увеличения объема дисковой памяти растет потребность в кэшировании данных. Согласно общему правилу, на каждый гигабайт дискового пространства сервера NetWare должно приходиться 16 Мбайт оперативной памяти. Если емкость дискового массива составляет 40 Гбайт, то сервер должен иметь 640 Мбайт ОЗУ! Причем следует отдавать предпочтение памяти с коррекцией ошибок.

Шина ввода-вывода — второй ключевой компонент. Наиболее важной характеристикой в плане расширяемости является число гнезд расширения. Старайтесь не приобретать систем с менее чем тремя свободными гнездами, а ищите такие, где их число более пяти. Все это позволит установить впоследствии добавочные сетевые адаптеры и SCSI-контроллеры. Последние потребуются для подключения дополнительных дисков и оптических накопителей.

Третьим важным аспектом является число поддерживаемых ЦП. Выбирайте сервер, допускающий установку по крайней мере четырех процессоров. При работе в средах Windows NT и NetWare SMP применение более 16 процессоров не имеет смысла. По данным фирмы Intel, наиболее оптимальной для суперсерверов широкого пользования является поддержка четырех—шести процессоров. Некоторые системы имеют большее число процессоров, однако они обходятся дороже, поскольку приходится применять специальные средства для поддержки дополнительных процессоров. Удостоверьтесь также, что вы сможете в дальнейшем заменить установленные процессоры на более быстрые.

Четвертый важный компонент — дисковая память. Следует обращать внимание на максимальный ее объем и возможность расширения в будущем. В настоящее время на рынке нет систем хранения данных, позволяющих динамически наращивать емкость дискового запоминающего устройства с архитектурой RAID 5, однако ряд подобных продуктов уже скоро будет предложен покупателям. Примером тому является дисковый массив AutoRAID фирмы Hewlett-Packard2. Дисковый массив суперсервера должен допускать применение накопителей емкостью 4 Гбайт и поддерживать по крайней мере 14 запоминающих устройств.

***

Установка системы клиент-сервер не сводится только к приобретению оборудования и инсталляции программного обеспечения. Должны быть обеспечены высокие производительность, отказоустойчивость, готовность и расширяемость, а также решены другие сопутствующие вопросы. Следует иметь в виду, что полная стоимость системы клиент—сервер всегда превышает затраты на аппаратное и программное обеспечение.


распечатать статью




  
2 '1996
СОДЕРЖАНИЕ

колонка редактора

• Сладкие сети

локальные сети

• Сценарии входа в сеть

• Высокоскоростные сетевые адаптеры

• Службы NetWare и новые средства разработки приложений

• Cisco и 3Com в одном проекте

• Массивы RAID: емкость и производительность

корпоративные сети

• "Штормящая" сеть

• Суперсерверы широкого пользования

• Catalyst 5000 фирмы Cisco

• Сетевая ловушка, или Платформы управления

• Установка и настройка средств удаленного доступа Windows 95

услуги сетей связи

• Пейджеры

• Беспроводные мосты

приложения клиент-сервер

• Стратегия многопроцессорной обработки

• Доступ к базам данных по низкоскоростным каналам

открытые системы

• Мир TCP/IP. Протоколы UDP и TCP

• Как улучшить Web-страницу?

защита данных

• Руководство по выбору ИБП

• Голосование без обмана

новые продукты

• Семейство BayStack, Цветные струйные принтеры DeskJet 1600C и DeskJet 1600CM, Дисковый массив StorageWorks RAID Array 230 ...



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх