Uvod u ukupnu arhitekturu servera

Server se sastoji od više podsistema, od kojih svaki igra ključnu ulogu u određivanju performansi servera. Neki podsistemi su kritičniji za performanse u zavisnosti od aplikacije za koju se server koristi.

Ovi serverski podsistemi uključuju:

1. Procesor i keš memorija
Procesor je srce servera, odgovoran za rukovanje gotovo svim transakcijama. To je veoma značajan podsistem i postoji uobičajena zabluda da su brži procesori uvijek bolji za uklanjanje uskih grla u performansama.

Među glavnim komponentama instaliranim u serverima, procesori su često moćniji od drugih podsistema. Međutim, samo nekoliko specijalizovanih aplikacija može u potpunosti iskoristiti prednosti modernih procesora kao što su P4 ili 64-bitni procesori.

Na primjer, klasični primjeri servera kao što su serveri datoteka ne oslanjaju se u velikoj mjeri na opterećenje procesora jer većina prometa datoteka koristi tehnologiju direktnog pristupa memoriji (DMA) kako bi zaobišla procesor, ovisno o propusnosti mreže, memorije i podsistema tvrdog diska.

Danas Intel nudi niz procesora prilagođenih za servere X serije. Razumijevanje razlika i prednosti između različitih procesora je ključno.

Keš memorija, koja se strogo smatra dijelom memorijskog podsistema, fizički je integrirana s procesorom. CPU i keš blisko rade zajedno, pri čemu keš radi na oko pola brzine procesora ili ekvivalenta.

2. PCI sabirnica
PCI magistrala je cevovod za ulazne i izlazne podatke u serverima. Svi serveri X-serije koriste PCI magistralu (uključujući PCI-X i PCI-E) za povezivanje važnih adaptera kao što su SCSI i tvrdi diskovi. Vrhunski serveri obično imaju više PCI magistrala i više PCI slotova u poređenju sa prethodnim modelima.

Napredne PCI magistrale uključuju tehnologije poput PCI-X 2.0 i PCI-E, koje pružaju veću propusnost podataka i mogućnosti povezivanja. PCI čip povezuje CPU i keš sa PCI magistralom. Ovaj skup komponenti upravlja vezom između PCI magistrale, procesora i memorijskih podsistema kako bi se maksimizirale ukupne performanse sistema.

3. Memorija
Memorija igra ključnu ulogu u performansama servera. Ako server nema dovoljno memorije, njegove performanse se pogoršavaju, jer operativni sistem mora da skladišti dodatne podatke u memoriju, ali prostora nema dovoljno, što dovodi do stagnacije podataka na hard disku.

Jedna značajna karakteristika u arhitekturi servera X-serije preduzeća je preslikavanje memorije, koje poboljšava redundantnost i toleranciju grešaka. Ova IBM memorijska tehnologija je otprilike ekvivalentna RAID-1 za čvrste diskove, gdje je memorija podijeljena u zrcaljene grupe. Funkcija preslikavanja je zasnovana na hardveru i ne zahteva dodatnu podršku operativnog sistema.

4. Tvrdi disk
Iz perspektive administratora, podsistem hard diska je ključna determinanta performansi servera. U hijerarhijskom rasporedu uređaja za skladištenje na mreži (keš memorija, memorija, čvrsti disk), tvrdi disk je najsporiji, ali ima najveći kapacitet. Za mnoge serverske aplikacije, skoro svi podaci su pohranjeni na tvrdom disku, što čini brzi podsistem tvrdog diska kritičnim.

RAID se obično koristi za povećanje prostora za skladištenje na serverima. Međutim, RAID nizovi značajno utiču na performanse servera. Izbor različitih nivoa RAID-a za definisanje različitih logičkih diskova utiče na performanse, a prostor za skladištenje i informacije o paritetu se razlikuju. IBM-ove ServeRAID kartice i IBM Fibre Channel kartice pružaju opcije za implementaciju različitih RAID nivoa, svaki sa svojom jedinstvenom konfiguracijom.

Još jedan kritičan faktor u performansama je broj tvrdih diskova u konfigurisanom nizu: što više diskova, to je bolja propusnost. Razumijevanje kako RAID obrađuje I/O zahtjeve igra vitalnu ulogu u optimizaciji performansi.

Nove serijske tehnologije, kao što su SATA i SAS, sada se koriste za poboljšanje performansi i pouzdanosti.

5. Mreža
Mrežni adapter je interfejs preko kojeg server komunicira sa spoljnim svetom. Ako podaci mogu postići superiorne performanse kroz ovaj interfejs, moćan mrežni podsistem može značajno uticati na ukupne performanse servera.

Dizajn mreže je jednako važan kao i dizajn servera. Prekidači koji dodjeljuju različite mrežne segmente ili primjenu tehnologija poput ATM-a su vrijedni razmatranja.

Gigabitne mrežne kartice se sada naširoko koriste u serverima kako bi osigurale neophodnu visoku propusnost. Međutim, novije tehnologije kao što je TCP Offload Engine (TOE) za postizanje 10G brzine su također na horizontu.

6. Grafička kartica
Podsistem prikaza u serverima je relativno nevažan jer se koristi samo kada administratori treba da kontrolišu server. Klijenti nikada ne koriste grafičku karticu, tako da performanse servera retko naglašavaju ovaj podsistem.

7. Operativni sistem
Smatramo da je operativni sistem potencijalno usko grlo, baš kao i drugi podsistemi hard diska. U operativnim sistemima kao što su Windows, Linux, ESX Server i NetWare, postoje postavke koje se mogu promijeniti kako bi se poboljšale performanse servera.

Podsistemi koji određuju performanse ovise o aplikaciji poslužitelja. Identifikovanje i eliminisanje uskih grla može se postići prikupljanjem i analizom podataka o učinku. Međutim, ovaj zadatak se ne može završiti odjednom, jer se uska grla mogu razlikovati s promjenama u radnom opterećenju servera, moguće na dnevnoj ili sedmičnoj bazi.


Vrijeme objave: Jul-20-2023