如何升級(jí)網(wǎng)絡(luò)（3）

2019-11-04 23:03:19

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供稿：網(wǎng)友

　　如何升級(jí)網(wǎng)絡(luò)
內(nèi)存的作用

在對(duì)服務(wù)器的處理器進(jìn)行升級(jí)的時(shí)候，速度、緩存的大小都是需要考慮的重要因素。通常說(shuō)來(lái)，早期的芯片只有很少的緩存可以用于加速對(duì)內(nèi)存的訪問(wèn)。

在奔騰II或者奔騰III的芯片上，二級(jí)緩存的大小一般位于64KB到512KB之間，但是，這種現(xiàn)象目前已經(jīng)開(kāi)始改變，在英特爾最近生產(chǎn)的產(chǎn)品中，可以有幾兆的緩存。例如，至強(qiáng)MP處理器帶有512KB的二級(jí)緩存，另外還有2MB的三級(jí)緩存可以使用。

至于高端的產(chǎn)品，如64位的Itanium 2 可以擁有高達(dá)6MB的三級(jí)緩存，并且無(wú)論在什么情況下，談到應(yīng)用程序的性能時(shí)，由于有額外的緩沖內(nèi)存都會(huì)使其性能有很大的不同，如同通常意義下增加額外的內(nèi)存一樣。

現(xiàn)在，內(nèi)存的價(jià)格不再象原來(lái)那樣高的驚人。你可以在服務(wù)器上安裝更多的內(nèi)存。即使是在一個(gè)初級(jí)的文件和打印服務(wù)器上，也沒(méi)有必要節(jié)約，一般說(shuō)來(lái)它們的指定內(nèi)存都不少于512MB。

倒不是有很多情況需要用這么多的內(nèi)存。在共享外部文件的過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（Windows， Netware，linux等）要利用擴(kuò)展的RAM來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的緩存。這些過(guò)程是通過(guò)軟件來(lái)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，在任何時(shí)候，即使每次只是向客戶傳輸少量的數(shù)據(jù)，他們也是首先將大塊的數(shù)據(jù)從磁盤(pán)讀入到內(nèi)存，然后再進(jìn)行傳輸工作。

由于在內(nèi)存中有很多的數(shù)據(jù)，所以在下一次出現(xiàn)滿足要求的請(qǐng)求時(shí)，服務(wù)器就不用再回到磁盤(pán)去讀取數(shù)據(jù)而是直接傳輸數(shù)據(jù)，這樣就加快了訪問(wèn)的速度。類(lèi)似地，文件更新過(guò)程也是先將文件緩存到內(nèi)存中，最后才寫(xiě)到磁盤(pán)上，這樣就減少了讀寫(xiě)磁盤(pán)的次數(shù)。

為了測(cè)試擴(kuò)展的內(nèi)存對(duì)一般的Windows server 文件服務(wù)器吞吐量的影響，我們?cè)谝粋€(gè)早期生產(chǎn)的雙奔騰III處理器的服務(wù)器上進(jìn)行了試驗(yàn)，原來(lái)這個(gè)服務(wù)器的RAM為256MB，現(xiàn)在將這個(gè)服務(wù)器的內(nèi)存大小加倍，我們看到，在高負(fù)載時(shí)文件共享的性能有了25％以上的改善。

假如將其內(nèi)存升級(jí)到1GB將會(huì)得到更多的收益，但是改善的程度不是隨著內(nèi)存大小的增加而成正比。這是因?yàn)槲覀兯鶞y(cè)試的服務(wù)器原來(lái)所安裝的局域網(wǎng)接口是10/100Mbps的接口，這就限制了它所能夠處理的客戶請(qǐng)求數(shù)量。

在我們?yōu)槠浒惭b了第二塊網(wǎng)絡(luò)適配器，再將其擴(kuò)展的內(nèi)存加到512MB的時(shí)候，系統(tǒng)的性能有了極大的改善，這說(shuō)明了在進(jìn)行任何升級(jí)之前必須要充分考慮到要對(duì)其他組件進(jìn)行升級(jí)的重要性。

在我們的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展指南的第二部分中，我們將考慮存儲(chǔ)、軟件以及負(fù)載均衡等方面的內(nèi)容。

在升級(jí)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，存儲(chǔ)是另一個(gè)主要考慮的硬件，我們首先考慮是將磁盤(pán)直接綁定在文件服務(wù)器上。作為一種新的技術(shù)SCSI可以用于此處，例如，最近生產(chǎn)的Ultra320 產(chǎn)品，就可以為服務(wù)器提供高達(dá)每秒320MB的數(shù)據(jù)存取速率。

SCSI技術(shù)支持一個(gè)控制器控制多個(gè)設(shè)備，這在存儲(chǔ)陣列技術(shù)中是非常重要的一點(diǎn)，另外SCSI技術(shù)還是一種非常可靠和穩(wěn)定的技術(shù)。

然而，由于ATA驅(qū)動(dòng)器最近在能力和速度方面所取得的進(jìn)步以及最近引入的串行ATA（SATA）產(chǎn)品也開(kāi)始具有這方面的特性，使得SCSI技術(shù)的優(yōu)勢(shì)逐漸有所減弱，在低端產(chǎn)品中這一點(diǎn)尤其明顯，在低端產(chǎn)品中SCSI產(chǎn)品的成本差異是主要的影響因素。

要想提高系統(tǒng)的性能，選擇從ATA磁盤(pán)升級(jí)到SCSI產(chǎn)品的代價(jià)是非常昂貴的，但是，轉(zhuǎn)向使用SATA產(chǎn)品還是一個(gè)性價(jià)比非常合適的辦法。這種轉(zhuǎn)換需要一個(gè)新的存儲(chǔ)控制器以及替換所用的驅(qū)動(dòng)器，如今SATA磁盤(pán)的容量可以達(dá)到100GB以上，并且其轉(zhuǎn)速可以達(dá)到10,000rpm。

這一點(diǎn)很重要，因?yàn)檗D(zhuǎn)速是決定性能的最主要因素。當(dāng)然，由于需要使用新的磁盤(pán)，所以你需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的備份和恢復(fù)，這項(xiàng)工作需要時(shí)間，而且由此產(chǎn)生的中斷也需要作為一種成本因素考慮在升級(jí)成本之中。

假如你考慮升級(jí)到磁盤(pán)陣列，這也是提高存儲(chǔ)分系統(tǒng)性能和可用性的另一種方法。

使用陣列來(lái)保證可靠性
在使用存儲(chǔ)陣列的情況下，數(shù)據(jù)將被分段寫(xiě)到多個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器上。使用這種技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)并行的讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，這與串行訪問(wèn)--數(shù)據(jù)全部寫(xiě)在一個(gè)驅(qū)動(dòng)器上--相比較而言，具有更高的吞吐率。

可以有很多辦法來(lái)配置磁盤(pán)陣列，有的方法可以增加額外的性能，有的方法則會(huì)實(shí)現(xiàn)更好的冗余備份，而有的方法則具備這兩者的優(yōu)點(diǎn)。這些不同的配置方法也就是大家所共知的RAID（獨(dú)立冗余磁盤(pán)陣列）分級(jí)配置，最常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方法就是RAID 0 和RAID5。

正如剛才所描述的一樣，在使用RAID0陣列技術(shù)的情況下，數(shù)據(jù)將被簡(jiǎn)單的分成幾段，分別寫(xiě)到不同的磁盤(pán)上。這種情況沒(méi)有非凡的硬件需求，而且在大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中都有軟件來(lái)支持這種技術(shù)。

在這種情況下SCSI和ATA磁盤(pán)都可以使用（甚至可以將他們混合在一起使用），假如你想要以比較低的成本來(lái)提高存儲(chǔ)性能的話，使用這種技術(shù)則是一種很好的選擇。然而，在RAID0陣列中沒(méi)有冗余，因此假如一旦其中一塊硬盤(pán)損壞或者磁盤(pán)出現(xiàn)故障，那么所有與之相關(guān)的數(shù)據(jù)都將丟失。

在使用RAID5陣列技術(shù)的情況下，由于有額外的錯(cuò)誤校正信息交叉在數(shù)據(jù)中，所以在出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)可以利用失效磁盤(pán)上的信息以及控制RAID軟件等手段來(lái)重建數(shù)據(jù)。

至于不利的一方面，RAID 5并不一定改善存儲(chǔ)的性能。在一個(gè)安裝有硬件RAID控制器的文件共享服務(wù)器上我們進(jìn)行了測(cè)試，其結(jié)果表明，與個(gè)別地訪問(wèn)磁盤(pán)（一種稱為JBOD——完全磁盤(pán)束）相比較而言，將文件共享服務(wù)器設(shè)置為RAID 0的分段集合時(shí)，整個(gè)吞吐量只有小幅（7.5%）改進(jìn)。

但是當(dāng)相同的系統(tǒng)配置為RAID 5時(shí)，系統(tǒng)的吞吐量經(jīng)常要比JBOD配置還要差，在系統(tǒng)的負(fù)載較低時(shí)這一點(diǎn)表現(xiàn)的尤其明顯。

包括Windows在內(nèi)，有些操作系統(tǒng)也支持RAID 5技術(shù)，但是假如你要求它的性能，那么你最好還是尋求專(zhuān)業(yè)的RAID控制器。很明確的是，你需要一個(gè)熱切換磁盤(pán)，這樣服務(wù)器可以不用關(guān)機(jī)就可以操作。雖然RAID控制器會(huì)占用一定的服務(wù)器CPU，但是它可以提供額外的緩存工具，并且在某些情況下，一旦出現(xiàn)停電時(shí)它還可以提供電池備份以維護(hù)緩存中的內(nèi)容。

要求增加RAID支持的成本和工作量各不相同。例如，有些提供商在他們的服務(wù)器主板上集成了必要的電路，這樣一來(lái)假如想要使用RAID技術(shù)，只需要增加一個(gè)很小的硬件進(jìn)行連接即可。但是，大多數(shù)的提供商都要求在服務(wù)器中增加一個(gè)插件適配器和特定的驅(qū)動(dòng)器支架。假如你想要實(shí)現(xiàn)熱切換而不停機(jī)的話，則需要增加一個(gè)外部的驅(qū)動(dòng)器機(jī)架。

從技術(shù)的角度考慮的話，我們既可以使用ATA磁盤(pán)也可以使用SCSI磁盤(pán)來(lái)創(chuàng)建一個(gè)存儲(chǔ)陣列。然而，假如使用SATA驅(qū)動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)陣列，你會(huì)受到磁盤(pán)數(shù)量的限制，因?yàn)檫@些磁盤(pán)只能放在服務(wù)器的內(nèi)部而不能放在服務(wù)器的外部。

除了小型網(wǎng)絡(luò)之外，對(duì)于所有的網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，SCSI是一個(gè)最好的選擇，但是這樣一來(lái)你會(huì)花費(fèi)大量的金錢(qián)，而性能的提高卻很小。對(duì)于大多數(shù)公司來(lái)說(shuō)，他們主要考慮的是如何提高存儲(chǔ)的吞吐量，因此最好的選擇應(yīng)該是SAN。

假如使用SAN技術(shù)，用于存儲(chǔ)的磁盤(pán)則不僅僅是綁定到單個(gè)的服務(wù)器上，而是分散在一個(gè)僅僅用于存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)上，當(dāng)然，服務(wù)器也是連接在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上。從傳統(tǒng)意義上來(lái)說(shuō)，使用這種技術(shù)需要使用價(jià)格昂貴的光纖通道硬件，但是大約從去年開(kāi)始，使用普通以太網(wǎng)交換機(jī)的基于ip技術(shù)的SAN開(kāi)始引入，從而可以大大降低SAN技術(shù)的成本。

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