Расширение возможностей серверов

 

Более трети используемых сегодня серверов были выпущены свыше четырех лет назад. Они обеспечивают только 4% общей производительности, но на их долю приходится 65% всего энергопотребления.

Обновлением устаревающих серверов можно значительно увеличить производительность центра обработки данных и одновременно экономить на оплате счетов на электроэнергию.

Это ставит перед нами следующие вопросы:

Как получить максимальную отдачу от инвестирования в обновление серверной инфраструктуры?

Что в первую очередь необходимо сделать, чтобы получить требуемую производительность?

Какие компоненты сервера являются ключевыми при обновлении?

Давайте обратимся к результатам исследования, которое было проведено по заказу компании Intel.

В ходе данного исследования сравнивалась производительность исходного старого сервера, оснащенного традиционными жесткими дисками SAS и гигабитным сетевым соединением с производительностью нового сервера, в котором используются твердотельные накопители Intel и 10-гигабитные конвергентные адаптеры Ethernet.

Отчет об исследовании публикуется здесь: http://www.principledtechnologies.com/Intel/IVB_server_upgrades_1013_v2.pdf

Для проведения теста в качестве базового был выбран сервер, оснащенный старым процессором Intel Xeon E5550, на котором работали виртуальные машины баз данных MS SQL Server 2012 и почтовое решение MS Exchange Server 2010, подобно тому, как это происходит во многих компаниях. Был также использован отдельный сервер в качестве системы хранения данных, представляющей собой внутреннее хранилище с поддержкой протокола iSCSI.

На первом сервере запускались виртуальные машины, подключенные к виртуальным жестким дискам на сервере хранения. Каждая виртуальная машина базы данных должна была обеспечить выполнение 25000 команд в минуту, а каждая виртуальная машина Exchange – поддержку 500 пользователей почты с приемлемым уровнем задержки. Была обозначена реалистичная 60%-ая загрузку центрального процессора для старого сервера с гипервизором.

С использованием данных параметров на базовой конфигурации могли быть размещены 8 виртуальных машин, работающих под управлением операционной системы Windows Server 2008 R2, четыре из которых предназначались для базы данных, а четыре – для почтового решения Exchange.

Затем задавались новые конфигурации сервера и системы хранения путем замены отдельных компонентов. Новые конфигурации подвергались тестированию для того, чтобы определить, в какой степени это позволяет увеличить количество виртуальных машин, а также повысить производительность базы данных и почтового решения.

 

Модернизация операционной системы до Windows Server 2012 и процессора до Intel Xeon E5-2697 v2

Во-первых, новые системы - как сервер с гипервизором, так и сервер хранения, были переведены под управление более современной операционной системы Windows Server 2012 вместо Windows Server 2008 R2.

Кроме того, старые процессоры Intel Xeon E5550 были заменены на Intel Xeon E5-2697 v2.

Это было сделано ввиду целесообразности одновременного обновления аппаратного обеспечения и операционной системы.

Новый процессор и операционная система позволили увеличить более чем в 2 раза количество поддерживаемых виртуальных машин: с восьми до восемнадцати, двукратно повысить производительность базы данных и увеличить число пользователей Exchange с 2 тысяч до 4,5 тысяч человек.

 

Замена жестких дисков HDD SAS на твердотельные накопители SSD

Далее были заменены стандартные серверные диски SAS на твердотельные накопители (SSD) Intel DC S3700.

Это позволило запускать в общей сложности 24 виртуальные машины и увеличить количество пользователей Exchange до 6 тысяч.

 

Твердотельный накопитель Intel® DC серии S3700 Твердотельный накопитель Intel® DC серии S3700 отличается высочайшей производительностью и низким энергопотреблением.
Данный SSD, специально предназначенный для ЦОД (центров обработки данных), имеет увеличенный ресурс и функцию защиты данных.
Скорость произвольного чтения блоками 4 КБ достигает 75000 IOPS.
Ресурс - 3.7 петабайта (по 10 перезаписей всего объема накопителя в день в течение 5 лет), 20K циклов стирания/записи.
Подробнее о твердотельных накопителях Intel® DC серии смотрите здесь:
http://www.intel.ru/content/www/ru/ru/solid-state-drives/solid-state-drives-dc-s3700-series.html

 

 

 

 

 

 

 

Модернизация сети до 10GB

После обновления процессоров, операционной системы и накопителей другим потенциальным узким местом на пути к увеличению производительности могло являться сетевое подключение, в нашем случае – подключение к системе хранения.

Поэтому гигабитное подключение на базе протокола iSCSI было обновлено до 10-гигабитного аналога с использованием конвергентного адаптера Intel X520 как для сервера с гипервизором, так и для системы хранения.

При этом обнаружилось, что такая модернизация позволяет еще более увеличить производительность, количество пользователей и плотность размещения виртуальных машин.

Результатом обновления до 10-гигабитного сетевого решения на базе протокола iSCSI с использованием конвергентного адаптера Intel X520 Ethernet стала возможность размещения 28 виртуальных машин, увеличение числа пользователей Exchange до 7 тысяч.

 

Сетевые серверные адаптеры Intel® X520  Согласно утверждению Intel, семейство объединенных сетевых Ethernet-адаптеров Intel® X520 — это самые гибкие и масштабируемые Ethernet-адаптеры для современных ресурсоемких сред центров обработки данных и облачных сервисов.
Семейство объединенных сетевых Ethernet-адаптеров Intel® X520 предназначено для удовлетворения потребностей ресурсоемких центров обработки данных следующего поколения за счет предоставления непревзойденных возможностей виртуализации, гибкости для сетей LAN и SAN и обеспечения надежной работы, проверенной временем.
Подробнее о сетевых адаптерах Intel® X520 смотрите здесь:
http://www.intel.ru/content/www/ru/ru/network-adapters/converged-network-adapters/ethernet-x520.html

 

 

 

 

 

 

Таким образом, исследования показывают, что обновление компонентов по частям может улучшить производительность сервера, но модернизация процессора, операционной системы, хранилища и сетевого подключения в комплексе дает самый большой рост производительности.