Серверный рынок является наиболее консервативной частью ИТ-рынка, поскольку и производители отказоустойчивых систем, и пользователи зачастую предпочитают проверенные технологии инновационным. И на то есть целый ряд веских причин - прежде всего, в настоящее время информация стоит намного дороже любой аппаратуры, и поэтому организации, вкладывающие немалые деньги в создание собственной отказоустойчивой инфраструктуры, не готовы рисковать сохранностью своих данных ради непроверенных технологий. Долгие годы бесспорным лидером в сегменте серверов начального уровня оставалась компания Intel со своими одно-, двухпроцессорными серверами. Системы на базе процессоров Intel Xeon отлично справляются со своими задачами, сохраняя работоспособность в любых ситуациях. В этих системах предусмотрено дублирование практически всех жизненно важных систем сервера - от блоков питания и жестких дисков до вентиляторов охлаждения системы. За долгие годы своего доминирования на этом рынке такие системы заработали себе прекрасную репутацию, поэтому потребители не горят желанием менять свои предпочтения в сторону других производителей.

Однако в последнее время все более агрессивная компания AMD, еще недавно только обозначившая свое присутствие на рынке серверных систем, активно продвигает свои решения на базе процессоров AMD Opteron.

Как и на рынке настольных систем, AMD позиционирует себя как компанию, разрабатывающую и внедряющую передовые технологии там, где традиционные системы выполняют свои стандартные функции.

В новых процессорах Opteron реализованы технологии, позволяющие обойти традиционно "узкие" места компьютерных систем. Таким местом, в частности, является пропускная способность системной шины. Дело в том, что в Intel-системах все обращения процессора к памяти и периферийным устройствам, а также передача данных из памяти к устройству ввода/вывода проходят через контроллер MCH (memory controller hub), который и является основным узким местом системы.

До последнего времени быстродействия всех устройств не хватало для того, чтобы по-настоящему "загрузить" системную шину и MCH. Но в последнее время, с развитием все более скоростных устройств PCI-X, PCI-Express, 10Gbit Ethernet и др., такая архитектура стала по-настоящему "узким местом" системы. Далеко не последнюю роль тут играет быстродействующая память DDR-II. Кроме того, по мере совершенствования технологий производства нагрузка на эти участки продолжает расти. Появление 64-разрядных процессоров, двухканальной памяти, двуядерных процессоров (а в перспективе n-канальной памяти и n-ядерных процессоров) - серьезный аргумент в пользу пересмотра такой архитектуры.

При разработке процессоров Opteron были учтены существующие проблемы, а также сделаны соответствующие выводы для будущих модернизаций. Вот основные из них:

Архитектура AMD64

Позволяет конечным пользователям применять существующие 32-разрядные приложения и операционные системы и одновременно предоставляет возможность перехода на 64-разрядное окружение.

Архитектура Direct Connect

• Архитектура Direct Connect нейтрализует недостатки современных системных архитектур и устраняет узкие места при обмене данными.
• Эта архитектура позволяет сократить задержки при обращении к памяти, улучшает баланс между производительностью процессора и пропускной способностью подсистемы ввода/вывода, а также обеспечивает линейное повышение производительности симметричных многопроцессорных систем.
• Средства ввода/вывода непосредственно подключаются к центральному процессору, что улучшает баланс между производительностью процессора и пропускной способностью подсистемы ввода/вывода.
• Центральные процессоры соединяются непосредственно друг с другом, что позволяет системам на базе архитектуры Direct Connect достаточно легко масштабироваться, причем увеличение производительности при увеличении числа процессоров в таких случаях практически линейно, в отличие от Intel-систем.

Интегрированный в процессор контроллер памяти DDR DRAM

• Изменяет порядок доступа центрального процессора к оперативной памяти, в результате чего увеличивается пропускная способность, уменьшается латентность памяти и увеличивается производительность процессора.
• Доступная пропускная способность памяти до 6,4 Гбайт/с на процессор (при спецификации памяти PC3200).

Технология HyperTransport

Масштабируемая пропускная способность при обмене информацией с другими процессорами, подсистемами ввода/вывода и прочими устройствами.

Поддержка до трех согласованных каналов HyperTransport, что обеспечивает пиковую пропускную способность одного процессора до 19,2 Гбайт/с.

Процессоры с низким энергопотреблением

Процессор AMD Opteron HE (Highly Efficient) предлагает лучшую производительность на количество потребляемой энергии в отрасли и является идеальным решением для стоечных серверов 1U и сегментов информационных центров.

Но, наверное, самой привлекательной особенностью линейки процессоров Opteron является наличие в ней двуядерных процессоров. По сути дела, такой процессор представляет собой два полноценных процессора, объединенные в одном корпусе. Таким образом, операционная система "увидит" два процессора, установленных в системе. Значит, поток инструкций будет аппаратно разделен на два, что позволит получить серьезный прирост в производительности. Все это очень напоминает уже ставшую привычной технологию Intel Hyper-Threading. Но в последней два "виртуальных" процессора почти во всем разделяют между собой ресурсы одного физического процессора. То есть кэши, конвейер, исполнительные устройства - вообще практически все ресурсы у этих двух процессоров общие, и если один из выполняющихся потоков их уже занял, то второй будет вынужден ожидать их освобождения.

В качестве примера сервера на базе AMD Opteron стоит привести двухпроцессорный сервер производства Fujitsu Siemens Computers - Primergy RX220, в котором могут быть использованы один или два процессора AMD Opteron частотой от 1.8 ГГц до 2.8 ГГц (как одно-, так и двуядерные процессоры), что эквивалентно Intel классификации Xeon 2.8 ГГц - Xeon 3.8 ГГц (согласно данным AMD).

Fujitsu Siemens Computers, как и AMD, позиционирует эти серверы как серверы начального уровня, идеально подходящие для функционирования в качестве контроллеров домена, серверов приложений, веб-серверов и пр. В то время, как технологии Direct Connect и HyperTransport дают существенный прирост производительности при обращениях к памяти, периферийным устройствам PCI-X, PCI-Express и др., функционирование дисковой подсистемы происходит в привычном режиме. В отказоустойчивых системах принято строго разделять функции между составными частями такой системы, т.е. основную операционную работу (взаимодействие с внешней средой, обработка запросов, работа операционной системы) берет на себя непосредственно сервер, резервное копирование выполняется с помощью отдельных ленточных накопителей, а для хранения данных и оперативного к ним доступа используются специально оптимизированные для этого системы хранения данных. Разумеется, в сервере RX220 предусмотрена возможность подключения такой системы. Внутренняя дисковая подсистема представляет собой два SATA150 диска (до 250 Гб каждый). Привычный для серверов интерфейс USCSI был заменен на SATA для удешевления системы с учетом общей концепции разделения функций, описанной выше. Производительности SATA-дисков с лихвой хватает для функционирования операционной системы и необходимого набора приложений. Сервер сертифицирован для работы под управлением операционных систем Microsoft Windows 2000/2003, а также Linux (Red Hat и SUSE). Таким образом, сервер RX220 - идеальный вычислительный узел для любой системы, в которой необходимая степень отказоустойчивости должна быть достигнута с наименьшими затратами.

Михаил ЧУПРИНСКИЙ,
специалист ИП ИТЦ-М,
[email protected],
тел. 262 50 23