Ներածություն սերվերի ընդհանուր ճարտարապետությանը

Սերվերը կազմված է բազմաթիվ ենթահամակարգերից, որոնցից յուրաքանչյուրը վճռորոշ դեր է խաղում սերվերի աշխատանքը որոշելու հարցում: Որոշ ենթահամակարգեր ավելի կարևոր են աշխատանքի համար՝ կախված այն հավելվածից, որի համար օգտագործվում է սերվերը:

Այս սերվերի ենթահամակարգերը ներառում են.

1. Պրոցեսոր և քեշ
Պրոցեսորը սերվերի սիրտն է, որը պատասխանատու է գրեթե բոլոր գործարքների համար: Դա շատ նշանակալից ենթահամակարգ է, և տարածված թյուր կարծիք կա, որ ավելի արագ պրոցեսորները միշտ ավելի լավ են վերացնում աշխատանքի խոչընդոտները:

Սերվերներում տեղադրված հիմնական բաղադրիչների շարքում պրոցեսորները հաճախ ավելի հզոր են, քան մյուս ենթահամակարգերը: Այնուամենայնիվ, միայն մի քանի մասնագիտացված հավելվածներ կարող են լիովին օգտագործել ժամանակակից պրոցեսորների առավելությունները, ինչպիսիք են P4 կամ 64-բիթանոց պրոցեսորները:

Օրինակ, դասական սերվերի օրինակները, ինչպիսիք են ֆայլային սերվերները, մեծապես չեն հիմնվում պրոցեսորի աշխատանքային ծանրաբեռնվածության վրա, քանի որ ֆայլերի տրաֆիկի մեծ մասը օգտագործում է Direct Memory Access (DMA) տեխնոլոգիա՝ պրոցեսորը շրջանցելու համար՝ կախված ցանցից, հիշողությունից և կոշտ սկավառակի ենթահամակարգերից:

Այսօր Intel-ն առաջարկում է մի շարք պրոցեսորներ, որոնք հարմարեցված են X-series սերվերների համար: Շատ կարևոր է հասկանալ տարբեր պրոցեսորների միջև եղած տարբերություններն ու առավելությունները:

Քեշը, որը խստորեն համարվում է հիշողության ենթահամակարգի մաս, ֆիզիկապես ինտեգրված է պրոցեսորի հետ: CPU-ն և cache-ը սերտորեն համագործակցում են, ընդ որում քեշը աշխատում է պրոցեսորի կամ համարժեք արագության մոտավորապես կեսով:

2. PCI Bus
PCI ավտոբուսը սերվերներում մուտքային և ելքային տվյալների խողովակաշար է: Բոլոր X-series սերվերները օգտագործում են PCI ավտոբուսը (ներառյալ PCI-X և PCI-E) կարևոր ադապտերները միացնելու համար, ինչպիսիք են SCSI-ն և կոշտ սկավառակները: Բարձրակարգ սերվերները սովորաբար ունեն բազմաթիվ PCI ավտոբուսներ և ավելի շատ PCI սլոտներ՝ համեմատած նախորդ մոդելների հետ:

Ընդլայնված PCI ավտոբուսները ներառում են այնպիսի տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են PCI-X 2.0-ը և PCI-E-ն, որոնք ապահովում են տվյալների ավելի բարձր թողունակություն և միացման հնարավորություններ: PCI չիպը միացնում է պրոցեսորը և քեշը PCI ավտոբուսին: Բաղադրիչների այս հավաքածուն կառավարում է PCI ավտոբուսի, պրոցեսորի և հիշողության ենթահամակարգերի միջև կապը՝ առավելագույնի հասցնելու համակարգի ընդհանուր կատարումը:

3. Հիշողություն
Հիշողությունը կարևոր դեր է խաղում սերվերի աշխատանքի մեջ: Եթե ​​սերվերը չունի բավարար հիշողություն, նրա կատարողականը վատանում է, քանի որ օպերացիոն համակարգը պետք է լրացուցիչ տվյալներ պահի հիշողության մեջ, բայց տարածքը անբավարար է, ինչը հանգեցնում է տվյալների լճացման կոշտ սկավառակի վրա:

Ձեռնարկատիրական X-series սերվերի ճարտարապետության ուշագրավ առանձնահատկություններից մեկը հիշողության արտացոլումն է, որը բարելավում է ավելորդությունը և սխալների հանդուրժողականությունը: IBM հիշողության այս տեխնոլոգիան մոտավորապես համարժեք է RAID-1-ին կոշտ սկավառակների համար, որտեղ հիշողությունը բաժանված է հայելային խմբերի: Mirroring ֆունկցիան հիմնված է ապարատային վրա և չի պահանջում լրացուցիչ աջակցություն օպերացիոն համակարգից:

4. Կոշտ սկավառակ
Ադմինիստրատորի տեսանկյունից կոշտ սկավառակի ենթահամակարգը սերվերի աշխատանքի հիմնական որոշիչն է: Առցանց պահեստավորման սարքերի հիերարխիկ դասավորության մեջ (քեշ, հիշողություն, կոշտ սկավառակ) կոշտ սկավառակը ամենադանդաղն է, բայց ունի ամենամեծ հզորությունը: Շատ սերվերային հավելվածների համար գրեթե բոլոր տվյալները պահվում են կոշտ սկավառակի վրա, ինչը կարևոր է դարձնում արագ կոշտ սկավառակի ենթահամակարգը:

RAID-ը սովորաբար օգտագործվում է սերվերներում պահեստային տարածքը մեծացնելու համար: Այնուամենայնիվ, RAID զանգվածները զգալիորեն ազդում են սերվերի աշխատանքի վրա: Տարբեր տրամաբանական սկավառակներ սահմանելու համար տարբեր RAID մակարդակների ընտրությունը ազդում է աշխատանքի վրա, և պահեստավորման տարածքը և հավասարության մասին տեղեկությունները տարբեր են: IBM-ի ServeRAID զանգվածային քարտերը և IBM Fiber Channel քարտերը հնարավորություն են տալիս իրականացնել RAID-ի տարբեր մակարդակներ՝ յուրաքանչյուրն իր յուրահատուկ կազմաձևով:

Գործողության մեկ այլ կարևոր գործոն է կազմաձևված զանգվածում կոշտ սկավառակների քանակը. որքան շատ սկավառակներ, այնքան ավելի լավ թողունակություն: Հասկանալը, թե ինչպես է RAID-ն ընդունում I/O հարցումները, կենսական դեր է խաղում կատարողականի օպտիմալացման գործում:

Նոր սերիական տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են SATA-ն և SAS-ը, այժմ օգտագործվում են արդյունավետությունն ու հուսալիությունը բարձրացնելու համար:

5. Ցանց
Ցանցային ադապտերը այն ինտերֆեյսն է, որի միջոցով սերվերը հաղորդակցվում է արտաքին աշխարհի հետ: Եթե ​​այս ինտերֆեյսի միջոցով տվյալները կարող են հասնել գերազանց կատարման, ցանցի հզոր ենթահամակարգը կարող է զգալիորեն ազդել սերվերի ընդհանուր աշխատանքի վրա:

Ցանցի դիզայնը նույնքան կարևոր է, որքան սերվերի դիզայնը: Արժե հաշվի առնել ցանցի տարբեր հատվածներ հատկացնող անջատիչները կամ բանկոմատների նման տեխնոլոգիաների կիրառումը:

Gigabit ցանցային քարտերն այժմ լայնորեն օգտագործվում են սերվերներում՝ ապահովելու անհրաժեշտ բարձր թողունակությունը: Այնուամենայնիվ, հորիզոնում են նաև ավելի նոր տեխնոլոգիաները, ինչպիսին է TCP Offload Engine-ը (TOE)՝ հասնելու 10G դրույքաչափերին:

6. Գրաֆիկական քարտ
Սերվերների ցուցադրման ենթահամակարգը համեմատաբար անկարևոր է, քանի որ այն օգտագործվում է միայն այն դեպքում, երբ ադմինիստրատորները պետք է վերահսկեն սերվերը: Հաճախորդները երբեք չեն օգտագործում գրաֆիկական քարտը, ուստի սերվերի աշխատանքը հազվադեպ է ընդգծում այս ենթահամակարգը:

7. Օպերացիոն համակարգ
Մենք դիտարկում ենք օպերացիոն համակարգը որպես պոտենցիալ խոչընդոտ, ինչպես կոշտ սկավառակի մյուս ենթահամակարգերը: Օպերացիոն համակարգերում, ինչպիսիք են Windows-ը, Linux-ը, ESX Server-ը և NetWare-ը, կան կարգավորումներ, որոնք կարող են փոփոխվել սերվերի աշխատանքը բարելավելու համար:

Գործողությունը որոշող ենթահամակարգերը կախված են սերվերի կիրառությունից: Խցանումների հայտնաբերումը և վերացումը հնարավոր է իրականացնել կատարողականի տվյալների հավաքագրման և վերլուծության միջոցով: Այնուամենայնիվ, այս առաջադրանքը չի կարող կատարվել միանգամից, քանի որ խցանումները կարող են տարբեր լինել սերվերի ծանրաբեռնվածության փոփոխության հետ, հնարավոր է ամենօրյա կամ շաբաթական կտրվածքով: