Мой РПЗ (954070), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Основными параметрами (факторами), влияющими на производительность сервера, являются:
-
Количество процессоров и количество ядер в каждом процессоре.
1ЦП=1;
2ЦП=(ЦП+ЦП) 0,8=2
0,8=1,6;
3ЦП=0,8 0,8ЦП+0,8
0,8ЦП+0,8
0,8ЦП=0,64
=1,92;
4ЦП=0,83 ЦП+0,83
ЦП+0,83
ЦП+0,83
ЦП=4
0,64
0,8=2,048.
Рис.6. Зависимость количества процессоров от производительности процессорной системы.
-
Архитектура самого процессора, в котором следует учитывать:
- разрядность процессора (32, 64 бит);
- конвейерная технология (запросы идут последовательно через сеть);
- механизм предсказания условных переходов;
- набор и количество исполнительных устройств.
-
Собственная частота материнской платы (собственная частота внешней шины процессора): f=500МГц, 800МГц, 1000МГц, 1333 МГц.
-
Пропускная способность внешней шины процессора:
, где
- тактовая частота,
- разрядность.
-
Коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты 3
(шаг 0,5).
Коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты - это коэффициент, на который следует умножить тактовую частоту материнской платы, для достижения частоты процессора.
-
Рабочая тактовая частота процессора равна тактовой частоте шины, умноженной на коэффициент внутреннего умножения.
-
Параметры КЭШ и ОЗУ:
Таблица 1.
N | Наименование памяти | Функция | Объем памяти | Время доступа |
0 | КЭШ 0-го уровня | Для хранения декодированных микроопераций | 6 Кбайт | 1 |
1 | КЭШ 1-го уровня | Для хранения данных и инструкций | 32 Кбайт | 1 |
2 | КЭШ 2-го уровня | Для хранения данных | 1 |
|
3 | КЭШ 3-го уровня | Для увеличения производительности процессора | 6 | 1 |
4 | ОЗУ | 256 Мбайт | 35 |
Параметры, влияющие на производительность ОЗУ:
-
Расслоение оперативной памяти на блоки;
-
Синхронный режим с процессором;
-
Пакетно-конвейерный режим работы памяти;
-
Тактовая частота оперативной памяти;
-
Разрядность ОЗУ (64, 128, 192 бита) без учета контроля.
-
Пропускная способность шин PCI и PCI Express
7.Принципы построения отказоустойчивых сетей.
Для построения отказоустойчивых сетей можно использовать следующие методы:
-
использование дисковых RAID-массивов;
-
использование источников бесперебойного питания (ИБП);
-
использовать «горячую замену» отдельных узлов;
-
дублирование дискового контроллера;
-
использование динамических протоколов маршрутизации (HSRP) и запасных маршрутизаторов;
-
дублирование сетевых адаптеров.
RAID (избыточный массив независимых жёстких дисков) - массив из нескольких дисков, управляемых контроллером, взаимосвязанных скоростными каналами и воспринимаемых внешней системой как единое целое. В зависимости от типа используемого массива может обеспечивать различные степени отказоустойчивости и быстродействия.
Уровень RAID | Число дисков | Отказоустойчивость | Преимущества | Недостатки |
RAID-0 | N0≥2 | Отсутствует | Повышение производительности | Низкая надежность |
RAID-1 | N1=2*n | Выход из строя при выходе из строя зеркальной пары | Надежность за счет полного дублирования дисков | Двойная стоимость дискового пространства |
RAID-3 | N3=n+1 | Выход из строя при выходе из строя двух дисков | Позволяет восстановить работу одного сломанного диска, так как есть резервный диск контрольных сумм | Производительность ниже RAID-0 |
RAID-5 | N5=n+1 | Выход из строя при выходе из строя двух дисков | Как в RAID-3, но контрольные суммы распределены по всем дискам | Производительность ниже RAID-0 |
RAID-6 | N6=n+2 | Выход из строя при выходе из строя трех дисков | Имеются два резервных диска. Контрольные суммы рассчитываются двумя разными способами и распределяются по всем дискам | Производительность ниже RAID-0 |
RAID-10 | N10= 2*n | Выход из строя при выходе из строя зеркальной пары | Высокая надежность за счет дублирования дисков и высокая производительность | Двойная стоимость дискового пространства |
RAID-15 | N15= 2*(n+1) | Выход из строя при выходе из строя двух зеркальных пар | Высокая надежность за счет дублирования дисков и высокая производительность | Двойная стоимость дискового пространства |
Таблица 3. Описание уровней RAID.
Использование ИБП позволяет исключить влияние неисправностей электропитания от сети на систему.
ИБП бывают следующих типов:
-
on-line;
-
off-line;
-
line-interactive.
ИБП типа on-line: входное переменное напряжение преобразуется в постоянное, затем обратно. При пропадании внешнего питания питание идет от батареи, которая всегда включена.
ИБП типа off-line: осуществляет переход на работу от батареи ИБП в случае выхода электропитания за границы окна напряжения;
ИБП типа line-interactive: схема работы, как у off-line ИБП, но присутствует стабилизатор напряжения, позволяющий получить регулируемое выходное напряжение.
Параметры | on-line | off-line | line-interactive |
Размер окна (В) | 165-265 | 197-245 | 165-265 |
Форма выходного сигнала | синусоидальная | прямоугольная | трапецеидальная |
КПД | 0,75 | 0,95 | 0,9 |
Время переключения на АКБ (мс) | 0,2 | 30 | 2,5 |
Время заряда (ч) | 2-6 | ||
Недостатки ИБП | высокая стоимость; низкий КПД | Высокое время переключения; малый размер окна; прямоугольная форма сигнала | наличие времени переключения на АКБ; сигнал не синусоидальной форы |
Таблица 4. Параметры ИБП разных типов.
Использование «горячей замены» отдельных узлов позволяет не прекращая работы перейти к работе с запасным узлом вместо текущего, вышедшего из строя. Запасной узел всегда включен и готов к немедленной работе. В случае жестких дисков – запасные диски всегда копируют в себя информацию из основных.
Использования протоколов динамической маршрутизации (HSRP) позволяет продолжать работу с сетью при выходе из строя одного маршрутизатора. Для внешних абонентов выход из строя будет не заметен. HSRP позволяет объединить группу маршрутизаторов в один виртуальный маршрутизатор; один маршрутизатор из группы назначается активным, другие – резервными.
Отказоустойчивый массив с параллельной передачей данных и чётностью RAID3.
Рис 7. RAID 1
RAID 3 - данные хранятся по принципу striping на уровне байтов с контрольной суммой (КС) на одном из дисков. Массив не имеет проблему некоторой избыточности как в RAID 2-го уровня. Диски с контрольной суммой используемые в RAID 2, необходимы для определения ошибочного заряда. Однако большинство современных контроллеров способны определить, когда диск отказал при помощи спец сигналов или дополнительного кодирования информации, записанной на диск и используемой для исправления случайных сбоев.
Преимущества:
- · очень высокая скорость передачи данных;
- · отказ диска мало влияет на скорость работы массива;
- · малые накладные расходы для реализации избыточности.
Недостатки:
- · непростая реализация;
- · низкая производительность при большой интенсивности запросов данных небольшого объема.
8.Расчет вероятности безотказной работы дисковой подсистемы.
По заданию необходимо определить вероятность безотказной работы дисковой подсистемы сервера, построенной на базе RAID-3, содержащей 2 базовых диска (без учета уровня RAID), при условии, что вероятность безотказной работы одного диска равна 0,6 и все диски одинаковые.