Суперсерверы. Администраторы сетей по-прежнему стремятся придерживаться какой-либо одной технологии. Сегодня они обращают свое внимание на суперсерверы (определяемые как многопроцессорные серверы ло- кальной сети, выполненные не на RISC-архитектуре) с целью замены многочисленных серверов локальной сети на основе персональных компьютеров, хотя последние еще далеко не исчерпали своих возмож- ностей. Все чаще делается ставка на суперсерверы и в связи с прикладными задачами (прежде всего приложениями баз данных), ко- торые раньше выполнялись большими ЭВМ и хост-машинами. Суперсерверы обеспечивают для больших сетей скорость, отка- зоустойчивость и защиту для больших сетей. Такие системы обычно имеют следующие характеристики: - Несколько процессоров. - Высокопроизводительную шину или несколько шин. - Десятки мегабайт памяти с коррекцией ошибок. - Матрицы дисков RAID. - Продвинутую системную архитектуру, устраняющую узкие места в системе. - Средства избыточности, такие как резервные источники пита- ния. Чтобы удовлетворить потребности администраторов сетей, пос- тавщикам суперсерверов пришлось проделать большой путь. Основу суперсерверов составляют архитектура поддерживающая несколько процессоров (иногда 10 и более), а также усовершенствованная ши- на, что позволяет в значительной степени устранить узкое место, связанно с вводом и выводом данных. Многопроцессорная архитектура суперсервера позволяет вам добавлять дополнительные процессоры к существующему серверу, а не покупать новый. Существуют два слу- чая, в которых может возникнуть необходимость в суперсерверной системе: * У вас имеется база данных "клиент-сервер" или другое слож- ное приложение, которое требуется выполнять на сервере. * В сети существует интенсивный трафик, и имеющийся сервер не может с ним справится. Большинству фирм пришлось основательно потрудиться над обес- печением отказоустойчивости, необходимой для основных коммерчес- ких приложений. Фирмы предлагают усовершенствованные средства ад- министрирования, упрощающие непрерывный контроль за производи- тельностью сервера, и идут по пути создания гибкой легко изменяе- мой конфигурации, хотя поддержка протокола SNMP еще не стала пов- семестной. С появлением мощных процессоров, таких как 486 и Pentium, масштабные и ответственные работы стали поручать даже однопроцес- сорным компьютерам. Такие компьютеры обладают возможностями, обычно связываемыми с суперсерверами. Это касается отказоустойчи- вости, средств администрирования, а также больших объемов опера- тивной и внешней памяти. Процессоры определяют потенциальную верхнюю границу произво- дительности системы, однако другие факторы обуславливают ее ре- альное снижение. Обычной причиной низкой производительности сис- темы, содержащей несколько мощных ЦП, является неудачная органи- зация шины, которая может стать "узким местом" системы. Стандарт- ные приложения сервера требуют учитывать, насколько удачно вычис- лительная мощность процессора согласуется с архитектурой шины и системой ввода-вывода. Организация шины стандартного персонального компьютера не в состоянии обеспечить передачу всей необходимой даже одному про- цессору информации, не говоря уже о двух, поэтому в суперсерверах часто применяют шины с усовершенствованной запатентованной архи- тектурой. Хотя во многих системах имеется и стандартная шина для установки плат сетевых адаптеров. Высокопроизводительная шина суперсервера позволяет быстро перемещать данные между сетевыми платами, контроллерами диска и процессором. Суперсерверы обычно используют соответствующую высо- коскоростную шину или шину EISA. Системы с EISA позволяют исполь- зовать стандартные адаптеры обеспечивают пропускную способность, многократно превосходящую ISA (до 33 Мб/сек). Микроканальная ар- хитектура (шина MCA) обеспечивает пропускную способность 20 Мб/сек. Хотя многие поставщики обычно приводят достоверные пока- затели пропускной способности шины, эти характеристики обычно зависят от конкретного программного обеспечения. процессор процессор процессор Основная память кэш кэш кэш Высокоскоростная шина контроллер контроллер Платы сетевого интерфейса Дисковые матрицы В настольных системах, использующих архитектуру ISA, один процесс управляет шиной, выполняет задачу, а затем освобождает шину для использования другим процессом. В суперсерверах несколь- ко независимых шин могут работать одновременно, а систему можно расширить добавлением других шин, так что шину не требуется пе- репроектировать для каждого нового поколения микропроцессоров или операционных систем. На большинстве суперсерверов реализованы шины MCA и EISA, поскольку они обеспечивают стандартные интерфейсы для разнообраз- ных сравнительно дешевых адаптеров локальных сетей и других плат расширения. Помимо названных стандартных архитектур в отдельных моделях встречаются более быстрые и совершенные шины, образующие супермагистрали для связи различных элементов системы. Разработ- чики высокопроизводительных серверов довели их организацию до предельных возможностей, создав архитектуры, в которых каждая из подсистем способна работать с максимальной нагрузкой, не влияя на производительность других подсистем. Фирмы NetFRAME и Tricord добились согласованности производи- тельности процессоров с параметрами шин. Суперсерверы NetFRAME используют шину с высокой пропускной способностью, которая может сосуществовать со старыми шинами, такими как 16-разрядная шина ISA. Межпроцессорные коммуникации выполняются в совместно исполь- зуемой памяти, к которой имеют доступ все микропроцессоры, а па- раллельная работа процессоров образуют истинно многопроцессорную систему. Суперсерверы NetFRAME спроектированы с учетом будущих приложений "клиент-сервер", что позволяет нескольким микропроцес- сорам работать с несколькими приложениями на базе сервера. Иногда в системах NetFRAME использует несколько независимых шин, благодаря чему одновременно существует несколько потоков данных и отсутствуют конфликты на шине. В системах Tricord неза- висимые шины обеспечивают обмен с дисками и сетевой ввод-вывод. При этом применяется стандартная шина EISA с пиковой пропускной способностью 33 Мбит/сек и быстрая шина межпроцессорного обмена со скоростью передачи 132 и 267 Мб/сек. Компания Tricord наряду с поддержкой NetWare не упускает из виду и рынок приложений, которые традиционно связывались с хост-системами. Благодаря высокой гибкости архитектуры (на уровне настройки конфигурации) и поддержке самых разнообразных операци- онных систем и сетевых систем, суперсерверы Tricord могут обеспе- чить выполнение самого широкого спектра приложений, как с большим объемом вычислительных операций, так и с интенсивным вводом-выво- дом. Для такой операционной системы как NetWare характерно кэши- рование дисков, которое дает возможность временно хранить в памя- ти информацию с диска. Использование этой возможности и архитек- туры шины Tri-Flex фирмы Compaq заметно повышает производитель- ность сервера. В серверах PS/2 Server 195 и 295 фирмы IBM имеет по две не- зависимых шины MCA, каждая из которых обеспечивает передачу дан- ных со скоростью 20 Мб/сек, и шина межпроцессорного обмена с про- пускной способностью 200 Мб/сек. Среди других машин со специаль- ной архитектурой шины можно назвать Triumph M2 SMP/486 фирмы The Network Connection и AcerFrame 3000mp фирмы Acer. Кроме архитектуры необходимо проанализировать число гнезд расширения для каждой из шин (обычно от 4 до 15). Гнезда исполь- зуются для установки адаптеров локальной сети, контроллеров дис- ков и плат связи. Администраторам сетей следует выбирать сервер с достаточным для планируемых приложений числом гнезд и наличием резервных гнезд с учетом будущих задач. Суперсерверные системы поддерживают большие объемы оператив- ной памяти (в некоторых случаях до 1 гигабайта) и дисковой памяти (10 - 50 гигабайт). Нередко устанавливаются матрицы дисков (RAID), накопители дисков типа SCSI, средства повышения отказоус- тойчивости и управления сервером. Стоимость двухпроцессорных сис- тем составляет не менее 5000$, а наиболее мощных десятипроцессор- ных суперсерверов - от 50000 до 700000$ (для наиболее полных кон- фигураций). Так как суперсерверы обычно используют десятки мегабайт па- мяти, возрастает возможность ошибок. Некоторые системы включают в себя ECC (код коррекции ошибки), который обнаруживает и коррек- тирует ошибки в памяти. Система NetFRAME даже проверяет ошибки системной шины. Некоторые системы предусматривают резервные ис- точники питания. В секторе низкопроизводительных систем представлено до 10 однопроцессорных серверов на основе персонального компьютера. Обычно они поддерживают от 64 до 144 мегабайт оперативной памяти и от 10 до 58 гигабайт дисковой. Здесь также часто можно встре- тить поддержку RAID, но в системах с низкой производительностью обычно предоставляется меньший набор средств обеспечения отказо- устойчивости. Применение серверов локальных сетей Текущее Планируемое Межсетевые приложения 43% 33% Сервер обслуживания 15% 24% файлов и печати Файловый сервер 34% 37% Сервер печати 2% 3% Сервер базы данных 7% 3% Другие серверы 7% 4% При выборе сервера следует исходить из таких основных крите- риев как производительность, определяемая мощностью и архитекту- рой шины, поддержка и оптимизация использования программного обеспечения, отказоустойчивость и простота администрирования. Пе- речислим критерии выбора сервера в порядке их важности: - соответствие стандартам; - средства обслуживания и поддержка; - производительность; - расширяемость; - администрирование сервера; - простота в работе; - отказоустойчивость; - цена.