Palvelin koostuu useista alijärjestelmistä, joista jokaisella on ratkaiseva rooli palvelimen suorituskyvyn määrittämisessä. Jotkut alijärjestelmät ovat kriittisempiä suorituskyvyn kannalta riippuen sovelluksesta, johon palvelinta käytetään.
Näitä palvelinalijärjestelmiä ovat:
1. Prosessori ja välimuisti
Prosessori on palvelimen sydän, joka vastaa lähes kaikkien tapahtumien käsittelystä. Se on erittäin merkittävä alijärjestelmä, ja on yleinen väärinkäsitys, että nopeammat prosessorit ovat aina parempia suorituskyvyn pullonkaulojen poistamiseksi.
Palvelimiin asennetuista pääkomponenteista prosessorit ovat usein tehokkaampia kuin muut alijärjestelmät. Kuitenkin vain harvat erikoissovellukset voivat hyödyntää täysin nykyaikaisten prosessorien, kuten P4- tai 64-bittisten prosessorien, etuja.
Esimerkiksi perinteiset palvelinesimerkit, kuten tiedostopalvelimet, eivät ole kovin riippuvaisia prosessorin työkuormasta, koska suurin osa tiedostoliikenteestä käyttää Direct Memory Access (DMA) -tekniikkaa prosessorin ohittamiseen riippuen verkosta, muistista ja kiintolevyn alijärjestelmistä suorituskyvyn kannalta.
Nykyään Intel tarjoaa erilaisia prosessoreita, jotka on räätälöity X-sarjan palvelimille. Eri prosessorien välisten erojen ja etujen ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää.
Välimuisti, jota pidetään tiukasti osana muistialijärjestelmää, on fyysisesti integroitu prosessoriin. Prosessori ja välimuisti toimivat tiiviisti yhdessä, ja välimuisti toimii noin puolella prosessorin tai vastaavan nopeudella.
2. PCI-väylä
PCI-väylä on syöttö- ja lähtötietojen putki palvelimissa. Kaikki X-sarjan palvelimet käyttävät PCI-väylää (mukaan lukien PCI-X ja PCI-E) tärkeiden sovittimien, kuten SCSI:n ja kiintolevyjen, liittämiseen. Huippuluokan palvelimissa on tyypillisesti useita PCI-väyliä ja enemmän PCI-paikkoja aiempiin malleihin verrattuna.
Kehittyneet PCI-väylät sisältävät PCI-X 2.0:n ja PCI-E:n kaltaisia teknologioita, jotka tarjoavat suuremman tiedonsiirron ja liitäntäominaisuudet. PCI-siru yhdistää suorittimen ja välimuistin PCI-väylään. Tämä komponenttijoukko hallitsee PCI-väylän, prosessorin ja muistialijärjestelmien välistä yhteyttä järjestelmän yleisen suorituskyvyn maksimoimiseksi.
3. Muisti
Muistilla on ratkaiseva rooli palvelimen suorituskyvyssä. Jos palvelimella ei ole tarpeeksi muistia, sen suorituskyky heikkenee, koska käyttöjärjestelmän on tallennettava lisää tietoa muistiin, mutta tilaa ei ole riittävästi, mikä johtaa tietojen pysähtymiseen kiintolevylle.
Yksi merkittävä ominaisuus yrityksen X-sarjan palvelinarkkitehtuurissa on muistin peilaus, joka parantaa redundanssia ja vikasietoisuutta. Tämä IBM-muistitekniikka vastaa suunnilleen kiintolevyille tarkoitettua RAID-1:tä, jossa muisti on jaettu peilattuihin ryhmiin. Peilaustoiminto on laitteistopohjainen, eikä se vaadi lisätukea käyttöjärjestelmältä.
4. Kiintolevy
Järjestelmänvalvojan näkökulmasta kiintolevyalijärjestelmä on palvelimen suorituskyvyn avaintekijä. Online-tallennuslaitteiden (välimuisti, muisti, kiintolevy) hierarkkisessa järjestelyssä kiintolevy on hitain, mutta sillä on suurin kapasiteetti. Monissa palvelinsovelluksissa lähes kaikki tiedot tallennetaan kiintolevylle, mikä tekee nopeasta kiintolevyalijärjestelmästä kriittisen.
RAIDia käytetään yleisesti lisäämään tallennustilaa palvelimissa. RAID-ryhmät vaikuttavat kuitenkin merkittävästi palvelimen suorituskykyyn. Eri RAID-tasojen valinta eri loogisten levyjen määrittämiseksi vaikuttaa suorituskykyyn, ja tallennustila ja pariteettitiedot ovat erilaisia. IBM:n ServeRAID-taulukkokortit ja IBM Fibre Channel -kortit tarjoavat vaihtoehtoja toteuttaa erilaisia RAID-tasoja, joista jokaisella on ainutlaatuinen kokoonpano.
Toinen kriittinen suorituskyvyn tekijä on kiintolevyjen määrä määritetyssä taulukossa: mitä enemmän levyjä, sitä parempi suorituskyky. Ymmärryksellä, kuinka RAID käsittelee I/O-pyyntöjä, on keskeinen rooli suorituskyvyn optimoinnissa.
Uusia sarjatekniikoita, kuten SATA ja SAS, käytetään nyt suorituskyvyn ja luotettavuuden parantamiseen.
5. Verkko
Verkkosovitin on rajapinta, jonka kautta palvelin kommunikoi ulkomaailman kanssa. Jos tiedot voivat saavuttaa ylivoimaisen suorituskyvyn tämän rajapinnan kautta, tehokas verkkoalijärjestelmä voi vaikuttaa merkittävästi palvelimen yleiseen suorituskykyyn.
Verkon suunnittelu on yhtä tärkeää kuin palvelinsuunnittelu. Eri verkkosegmenttejä varaavat kytkimet tai ATM:n kaltaisten teknologioiden soveltaminen kannattaa.
Gigabitin verkkokortteja käytetään nykyään laajasti palvelimissa tarvittavan korkean suorituskyvyn takaamiseksi. Horisontissa on kuitenkin myös uudempia teknologioita, kuten TCP Offload Engine (TOE), jolla saavutetaan 10 Gt.
6. Näytönohjain
Palvelinten näyttöalijärjestelmä on suhteellisen merkityksetön, koska sitä käytetään vain, kun järjestelmänvalvojien on ohjattava palvelinta. Asiakkaat eivät koskaan käytä näytönohjainta, joten palvelimen suorituskyky korostaa harvoin tätä alijärjestelmää.
7. Käyttöjärjestelmä
Pidämme käyttöjärjestelmää mahdollisena pullonkaulana, kuten muutkin kiintolevyalijärjestelmät. Käyttöjärjestelmissä, kuten Windows, Linux, ESX Server ja NetWare, on asetuksia, joita voidaan muuttaa palvelimen suorituskyvyn parantamiseksi.
Suorituskykyä määrittävät alijärjestelmät riippuvat palvelimen sovelluksesta. Pullonkaulojen tunnistaminen ja poistaminen voidaan saavuttaa keräämällä ja analysoimalla suorituskykytietoja. Tätä tehtävää ei kuitenkaan voida suorittaa kerralla, koska pullonkaulat voivat vaihdella palvelimen kuormituksen muutosten mukaan, mahdollisesti päivittäin tai viikoittain.
Postitusaika: 20.7.2023
