Серверы корпоративных баз данных

Основы конфигурирования серверов баз данных

• Характеристики рабочей нагрузки (тесты TPC)

  • Что такое TPC

• Выбор конфигурации сервера СУБД

  • Предпосылки выбора

  • Выбор вычислительной модели

  • Мониторы обработки транзакций

    • Гибкость доступа к данным

    • Вопросы производительности

  • Подсистема основной памяти

    • Выбор размера буфера ввода/вывода СУБД

    • Дополнительные требования к памяти

  • Процессоры

  • Дисковые подсистемы ввода/вывода

    • Соотношение запрос/индекс/диск

    • Емкость и пропускная способность дисковой памяти

    • Файловые системы по сравнению с "чистыми" (неструктурированными) дисками

    • Метаданные СУБД

    • Распределение данных

    • Использование ресурсов ввода/вывода

  • Сетевая подсистема ввода/вывода

    • Соображения по использованию режима клиент/сервер

    • Большие объекты данных

    • Конфигурация клиент/сервер и региональные сети

    • Трафик символьного терминала

    • Заключительные рекомендации по конфигурированию сетевого ввода/вывода

  • PrestoServe/NVSIMM

  • Обеспечение резервного копирования

    • Когда необходимо выполнять резервное копирование?

    • Резервное копирование в режиме online

    • Продолжительность резервного копирования

    • Использование зеркалирования дисков для облегчения резервного копирования

    • Частота резервного копирования

    • Утилиты резервного копирования

    • Отслеживание и проверка резервных копий

• Определение минимальной конфигурации системы на основе анализа основных транзакций

  • Пример 1

  • Пример 2

  • Предостережения

Основы организации вычислительных систем

• Процессоры

  • Архитектура системы команд. Классификация процессоров (CISC и RISC)

  • Конвейерная организация

    • Простейшая организация конвейера и оценка его производительности

    • Структурные конфликты и способы их минимизации

    • Конфликты по данным, остановы конвейера и реализация механизма обходов

    • Сокращение потерь на выполнение команд перехода и минимизация конфликтов по управлению

    • Проблемы реализации точного прерывания в конвейере

  • Конвейерная и суперскалярная обработка

    • Параллелизм на уровне выполнения команд, планирование загрузки конвейера и методика разворачивания циклов

    • Аппаратное прогнозирование направления переходов и снижение потерь на организацию переходов

    • Одновременная выдача нескольких команд для выполнения и динамическое планирование

    • Архитектура машин с длинным командным словом

    • Аппаратные средства поддержки большой степени распараллеливания

• Подсистема памяти

  • Введение

  • Организация кэш-памяти

  • Принципы организации основной памяти в современных компьютерах

    • Общие положения

    • Увеличение разрядности основной памяти

    • Память с расслоением

    • Использование специфических свойств динамических ЗУПВ

  • Виртуальная память и организация защиты памяти

    • Концепция виртуальной памяти

    • Страничная организация памяти

    • Сегментация памяти

• Организация ввода/вывода

  • Системные и локальные шины

  • Устройства ввода/вывода

    • Основные типы устройств ввода/вывода

    • Магнитные и магнитооптические диски

    • Дисковые массивы и уровни RAID

    • Устройства архивирования информации

• Многопроцессорные системы

  • Классификация систем параллельной обработки данных

  • Многопроцессорные системы с общей памятью

  • Многопроцессорные системы с локальной памятью и многомашинные системы

Технические характеристики современных серверов

• Симметричные мультипроцессорные системы компании Bull

  • Архитектура процессоров PowerPC

  • Проблемы реализации SMP-архитектуры

  • Описание архитектуры PowerScale

  • Семейство UNIX-серверов Escala

• Серверы компании DEC

  • Семейство компьютеров Alpha

  • Серверы на базе Alpha

    • AlphaServer 8400

    • AlphaServer 8200

    • AlphaServer 2100

    • AlphaServer 2000

    • AlphaServer 1000

    • AlphaServer 400

• Серверы компании Hewlett-Packard

  • Серверы HP9000 класса D

  • Серверы HP9000 класса K

  • Симметричные многопроцессорные серверы HP9000 класса Т

  • Семейство корпоративных параллельных серверов HP9000

• Серверы компании IBM

  • Модели C10 и C20 RISC System/6000

  • Серверы серии 500 RISC System/6000

  • Модели G40 Server RS/6000

  • Модели J40 Server RS/6000

  • Системы SP1 и SP2

• Серверы компании Silicon Graphics

  • Challenge S

  • Challenge DM

  • Challenge L

  • Challenge XL

  • Challenge DataArray

• Серверы компании Sun Microsystems

  • SPARCserver 4

  • SPARCserver 5

  • SPARCserver 20

  • SPARCserver 1000/1000E

  • SPARCcenter 2000/2000E

  • SPARCcluster PDB server

  • Ultra Enterprise 1

  • Ultra Enterprise 2

  • Ultra Enterprise 3000 и Ultra Enterprise 4000

  • Ultra Enterprise 5000 и Ultra Enterprise 6000

• Отказоустойчивые серверы компании Tandem Computer Inc.

  • Введение

  • Архитектура систем NonStop

  • Архитектура систем Integrity

  • Архитектура системы на базе ServerNet

    • ServerNet

    • Процессорный модуль

    • Организация ввода/вывода

    • Дуплексная работа

    • Возможности масштабирования системы

    • Система обслуживания

    • Инициализация

    • Программное обеспечение

  • Первые системы Tandem на базе технологии ServerNet

  • Заключение

Приложение. Современные микропроцессоры

• Процессоры с архитектурой 80x86 и Pentium

• Особенности процессоров с архитектурой SPARC компании Sun Microsystems

  • SuperSPARC

  • hyperSPARC

  • MicroSPARC-II

  • UltraSPARC

• Процессоры PA-RISC компании Hewlett-Packard

• Особенности архитектуры MIPS компании MIPS Technology

• Особенности архитектуры Alpha компании DEC

• Особенности архитектуры POWER компании IBM и PowerPC компаний Motorola, Apple и IBM

  • Архитектура POWER

  • Эволюция архитектуры POWER в направлении архитектуры PowerPC

Серверы компании IBM

Несмотря на пережитые в последние годы финансовые трудности, корпорация IBM остается самой большой и мощной компьютерной компанией в мире. Ее присутствие ощущается буквально на всех направлениях развития компьютерного рынка: от чисто научно-исследовательских работ до разработки и производства кристаллов, от производства персональных компьютеров до создания самых мощных систем класса "мейнфрейм". В последние годы для компании характерно резкое расширение распространения программных продуктов собственного производства и сервисных услуг по созданию и поддержке крупных информационных систем.

Семейство RS/6000

Хотя архитектура RISC была разработана научным сотрудником компании IBM Джоном Куком в 1974 году, первая коммерческая RISC разработка компании (RT/PC} не была принята рынком. Однако появившиеся вслед за этим компьютеры с архитектурой RISC, представленные компаниями Sun Microsystems, Hewlett-Packard и Digital Equipment были намного более успешными и действительно создали рынок RISC/UNIX рабочих станций и серверов. В феврале 1990 года, когда компания IBM поставила свою первую RISC-систему RS/6000, эти три поставщика прочно занимали лидирующие позиции.

В настоящее время семейство RS/6000 компании IBM включает в себя работающие под управлением операционной системы AIX рабочие станции и серверы, построенные на базе суперскалярной архитектуры POWER, расширенной архитектуры POWER2 и архитектуры PowerPC.

Процессоры POWER работают на частоте 33, 41.6, 45, 50 и 62.5 МГЦ. Архитектура POWER включает отдельные кэши команд и данных, 64- или 128-битовую шину памяти и 52-битовый виртуальный адрес. Она также имеет интегрированный процессор плавающей точки и таким образом хорошо подходит для приложений с интенсивными вычислениями, типичными для технической среды, хотя текущая стратегия RS/6000 нацелена как на коммерческие, так и на технические приложения. RS/6000 показывает хорошую производительность на плавающей точке: 134.6 SPECp92 для POWERstation/Powerserver 580. Первая реализация архитектуры POWER появилась на рынке в 1990 году. С тех пор компания IBM представила на рынок еще две версии процессоров POWER2 и POWER2+, обеспечивающих поддержку кэш-памяти второго уровня и имеющих расширенный набор команд. Эти процессоры работают с тактовой частотой 66.7 и 71.5 МГц и применяются в наиболее мощных рабочих станциях и серверах семейства RS/6000.

Для реализации быстрой обработки ввода/вывода в архитектуре POWER используется шина Micro Channel, имеющая пропускную способность 40 или 80 МГбайт/сек. Шина Micro Channel включает 64-битовую шину данных и обеспечивает поддержку работы нескольких главных адаптеров шины. Такая поддержка позволяет сетевым контроллерам, видеоадаптерам и другим интеллектуальным устройствам передавать информацию по шине независимо от основного процессора, что снижает нагрузку на процессор и соответственно увеличивает системную производительность.

Компания IBM распространяет влияние архитектуры POWER в направлении UNIX-систем с помощью платформы PowerPC. Архитектура POWER в этой форме обеспечивает уровень производительности и масштабируемость, превышающие возможности современных систем на платформе Intel. В архитектурном плане основные отличия этих двух разработок заключаются лишь в том, что системы PowerPC используют однокристальную реализацию архитектуры POWER, изготавливаемую компанией Motorola, в то время как большинство выпускавшихся до последнего времени систем RS/6000 использовали многокристальную реализацию. Сегодня уже выпускаются несколько вариаций процессора PowerPC, которые обеспечивают как потребности портативных изделий и настольных рабочих станций, так и достаточно мощных серверов. Первым на рынке появился процессор 601, первоначально предназначавшийся для использования в настольных рабочих станциях компаний IBM и Apple. На базе этого процессора уже построены многие модели рабочих станций и серверов RS/6000 (в том числе и реализующих симметричную мультипроцессорную обработку). Совсем недавно компания IBM представила рабочие станции моделей 42T и 42P, построенные на базе нового мощного процессора PowerPC 604, работающего с тактовой частотой 100, 120 и 133 МГц. В скором времени на рынке должен появиться микропроцессор PowerPC 620, который разработан специально для серверных конфигураций и ожидается, что со своей полностью 64-битовой архитектурой он обеспечит исключительно высокий уровень производительности.

В таблице 4.10 приведены основные характеристики серверов, а в таблице 4.11 многопроцессорных PowerPC SMP-серверов семейства RS/6000.