Um servidor é composto de vários subsistemas, cada um desempenhando um papel crucial na determinação do desempenho do servidor. Alguns subsistemas são mais críticos para o desempenho, dependendo da aplicação para a qual o servidor é usado.
Esses subsistemas de servidor incluem:
1. Processador e Cache
O processador é o coração do servidor, responsável por lidar com quase todas as transações. É um subsistema altamente significativo e existe um equívoco comum de que processadores mais rápidos são sempre melhores para eliminar gargalos de desempenho.
Entre os principais componentes instalados nos servidores, os processadores costumam ser mais potentes que outros subsistemas. No entanto, apenas alguns aplicativos especializados podem utilizar plenamente as vantagens dos processadores modernos, como P4 ou processadores de 64 bits.
Por exemplo, exemplos clássicos de servidores, como servidores de arquivos, não dependem muito da carga de trabalho do processador, já que a maior parte do tráfego de arquivos usa a tecnologia Direct Memory Access (DMA) para ignorar o processador, dependendo da rede, da memória e dos subsistemas do disco rígido para obter rendimento.
Hoje, a Intel oferece uma variedade de processadores personalizados para servidores da série X. Compreender as diferenças e vantagens entre vários processadores é crucial.
O cache, estritamente considerado parte do subsistema de memória, está fisicamente integrado ao processador. A CPU e o cache trabalham juntos, com o cache operando a cerca de metade da velocidade do processador ou equivalente.
2. Barramento PCI
O barramento PCI é o pipeline para dados de entrada e saída em servidores. Todos os servidores da série X usam o barramento PCI (incluindo PCI-X e PCI-E) para conectar adaptadores importantes, como SCSI e discos rígidos. Os servidores de última geração normalmente possuem vários barramentos PCI e mais slots PCI em comparação com os modelos anteriores.
Os barramentos PCI avançados incluem tecnologias como PCI-X 2.0 e PCI-E, que fornecem maior capacidade de transferência de dados e conectividade. O chip PCI conecta a CPU e o cache ao barramento PCI. Este conjunto de componentes gerencia a conexão entre o barramento PCI, o processador e os subsistemas de memória para maximizar o desempenho geral do sistema.
3. Memória
A memória desempenha um papel crítico no desempenho do servidor. Se um servidor não tiver memória suficiente, seu desempenho piora, pois o sistema operacional precisa armazenar dados adicionais na memória, mas o espaço é insuficiente, levando à estagnação dos dados no disco rígido.
Um recurso notável na arquitetura de um servidor corporativo da série X é o espelhamento de memória, que melhora a redundância e a tolerância a falhas. Esta tecnologia de memória IBM é aproximadamente equivalente ao RAID-1 para discos rígidos, onde a memória é dividida em grupos espelhados. A função de espelhamento é baseada em hardware, não necessitando de suporte adicional do sistema operacional.
4. Disco rígido
Da perspectiva do administrador, o subsistema do disco rígido é o principal determinante do desempenho do servidor. No arranjo hierárquico dos dispositivos de armazenamento online (cache, memória, disco rígido), o disco rígido é o mais lento, mas possui a maior capacidade. Para muitos aplicativos de servidor, quase todos os dados são armazenados no disco rígido, tornando crítico um subsistema de disco rígido rápido.
RAID é comumente usado para aumentar o espaço de armazenamento em servidores. No entanto, as matrizes RAID impactam significativamente o desempenho do servidor. A escolha de diferentes níveis de RAID para definir diferentes discos lógicos afeta o desempenho, e o espaço de armazenamento e as informações de paridade são diferentes. As placas array ServeRAID da IBM e as placas IBM Fibre Channel fornecem opções para implementar diferentes níveis de RAID, cada um com sua configuração exclusiva.
Outro fator crítico no desempenho é o número de discos rígidos no array configurado: quanto mais discos, melhor será o rendimento. Compreender como o RAID lida com solicitações de E/S desempenha um papel vital na otimização do desempenho.
Novas tecnologias seriais, como SATA e SAS, estão sendo usadas agora para melhorar o desempenho e a confiabilidade.
5. Rede
O adaptador de rede é a interface através da qual o servidor se comunica com o mundo exterior. Se os dados puderem atingir desempenho superior por meio dessa interface, um subsistema de rede poderoso poderá impactar significativamente o desempenho geral do servidor.
O design da rede é tão importante quanto o design do servidor. Vale a pena considerar switches que alocam diferentes segmentos de rede ou a aplicação de tecnologias como ATM.
Placas de rede Gigabit são agora amplamente utilizadas em servidores para fornecer o alto rendimento necessário. No entanto, tecnologias mais recentes, como o TCP Offload Engine (TOE), para atingir taxas de 10G, também estão no horizonte.
6. Placa gráfica
O subsistema de exibição em servidores é relativamente sem importância, pois só é usado quando os administradores precisam controlar o servidor. Os clientes nunca utilizam a placa gráfica, portanto o desempenho do servidor raramente enfatiza este subsistema.
7. Sistema operacional
Consideramos o sistema operacional um potencial gargalo, assim como os demais subsistemas do disco rígido. Em sistemas operacionais como Windows, Linux, ESX Server e NetWare, existem configurações que podem ser alteradas para melhorar o desempenho do servidor.
Os subsistemas que determinam o desempenho dependem da aplicação do servidor. A identificação e a eliminação de gargalos podem ser alcançadas por meio da coleta e análise de dados de desempenho. No entanto, esta tarefa não pode ser concluída de uma só vez, pois os gargalos podem variar com as alterações nas cargas de trabalho do servidor, possivelmente diariamente ou semanalmente.
Horário da postagem: 20 de julho de 2023
