Introduktion till serverns övergripande arkitektur

En server är sammansatt av flera delsystem, som vart och ett spelar en avgörande roll för att bestämma serverns prestanda. Vissa delsystem är mer kritiska för prestanda beroende på vilket program servern används för.

Dessa serverundersystem inkluderar:

1. Processor och cache
Processorn är hjärtat i servern, ansvarig för att hantera nästan alla transaktioner. Det är ett mycket betydande delsystem, och det finns en vanlig missuppfattning att snabbare processorer alltid är bättre för att eliminera prestandaflaskhalsar.

Bland huvudkomponenterna som installeras i servrar är processorer ofta mer kraftfulla än andra delsystem. Men bara ett fåtal specialiserade applikationer kan fullt ut utnyttja fördelarna med moderna processorer som P4 eller 64-bitars processorer.

Till exempel är klassiska serverexempel som filservrar inte mycket beroende av processorbelastning eftersom den mesta filtrafiken använder Direct Memory Access (DMA)-teknik för att kringgå processorn, beroende på nätverket, minnet och hårddiskens undersystem för genomströmning.

Idag erbjuder Intel en mängd olika processorer anpassade för X-seriens servrar. Att förstå skillnaderna och fördelarna mellan olika processorer är avgörande.

Cache, som strikt anses vara en del av minnesundersystemet, är fysiskt integrerad med processorn. Processorn och cachen arbetar nära varandra, med cachen som arbetar med ungefär hälften av processorns hastighet eller motsvarande.

2. PCI-buss
PCI-bussen är pipeline för in- och utdata i servrar. Alla X-seriens servrar använder PCI-bussen (inklusive PCI-X och PCI-E) för att ansluta viktiga adaptrar som SCSI och hårddiskar. Avancerade servrar har vanligtvis flera PCI-bussar och fler PCI-platser jämfört med tidigare modeller.

Avancerade PCI-bussar inkluderar teknologier som PCI-X 2.0 och PCI-E, som ger högre datagenomströmning och anslutningsmöjligheter. PCI-chippet ansluter CPU och cache till PCI-bussen. Denna uppsättning komponenter hanterar anslutningen mellan PCI-bussen, processorn och minnesundersystemen för att maximera systemets övergripande prestanda.

3. Minne
Minnet spelar en avgörande roll för serverns prestanda. Om en server inte har tillräckligt med minne försämras dess prestanda, eftersom operativsystemet behöver lagra ytterligare data i minnet, men utrymmet är otillräckligt, vilket leder till att data stagnerar på hårddisken.

En anmärkningsvärd funktion i arkitekturen för en X-serie-server för företag är minnesspegling, som förbättrar redundans och feltolerans. Denna IBM-minnesteknik motsvarar ungefär RAID-1 för hårddiskar, där minnet är uppdelat i speglade grupper. Speglingsfunktionen är hårdvarubaserad och kräver inget extra stöd från operativsystemet.

4. Hårddisk
Ur en administratörs perspektiv är hårddiskens delsystem den viktigaste bestämningsfaktorn för serverns prestanda. I det hierarkiska arrangemanget av onlinelagringsenheter (cache, minne, hårddisk) är hårddisken den långsammaste men har den största kapaciteten. För många serverapplikationer lagras nästan all data på hårddisken, vilket gör ett snabbt hårddiskundersystem kritiskt.

RAID används vanligtvis för att öka lagringsutrymmet på servrar. Men RAID-arrayer påverkar serverns prestanda avsevärt. Valet av olika RAID-nivåer för att definiera olika logiska diskar påverkar prestanda, och lagringsutrymmet och paritetsinformationen är olika. IBMs ServeRAID-arraykort och IBM Fibre Channel-kort ger alternativ för att implementera olika RAID-nivåer, var och en med sin unika konfiguration.

En annan kritisk faktor för prestanda är antalet hårddiskar i den konfigurerade arrayen: ju fler diskar, desto bättre genomströmning. Att förstå hur RAID hanterar I/O-förfrågningar spelar en avgörande roll för att optimera prestanda.

Nya seriella teknologier, som SATA och SAS, används nu för att förbättra prestanda och tillförlitlighet.

5. Nätverk
Nätverksadaptern är det gränssnitt genom vilket servern kommunicerar med omvärlden. Om data kan uppnå överlägsen prestanda genom detta gränssnitt, kan ett kraftfullt nätverksundersystem avsevärt påverka serverns totala prestanda.

Nätverksdesign är lika viktigt som serverdesign. Switchar som allokerar olika nätverkssegment eller tillämpningen av tekniker som ATM är värda att överväga.

Gigabit-nätverkskort används nu i stor utsträckning i servrar för att ge nödvändig hög genomströmning. Men nyare teknologier som TCP Offload Engine (TOE) för att uppnå 10G-hastigheter är också på väg.

6. Grafikkort
Visningsundersystemet i servrar är relativt oviktigt eftersom det bara används när administratörer behöver kontrollera servern. Klienter använder aldrig grafikkortet, så serverprestanda betonar sällan detta delsystem.

7. Operativsystem
Vi betraktar operativsystemet som en potentiell flaskhals, precis som de andra hårddiskundersystemen. I operativsystem som Windows, Linux, ESX Server och NetWare finns det inställningar som kan ändras för att förbättra serverns prestanda.

De prestandabestämmande undersystemen beror på serverns applikation. Att identifiera och eliminera flaskhalsar kan uppnås genom att samla in och analysera resultatdata. Den här uppgiften kan dock inte slutföras på en gång, eftersom flaskhalsar kan variera med förändringar i serverns arbetsbelastning, möjligen dagligen eller veckovis.


Posttid: 2023-jul