Виды, возможности применения и перспективы развития.

Уважаемые читатели, Вашему вниманию предлагается статья, из которой Вы узнаете о развитии одной из интереснейших и важнейших областей информационных технологий - о развитии многопроцессорных серверов.

За последние годы двух- и четырехпроцессорные компьютеры стали основой корпоративных сетей. Сначала основанные на чипах i486, затем на процессорах Pentium и, в заключение, на Pentium Pro, эти системы расширили роль ПК-серверов и утвердились в области, где ранее доминировали миникомпьютеры и мэйнфреймы.

Из статьи Вы узнаете, почему большинство современных серверов на базе процессоров Intel являются четырехпроцессорными. Сможете проследить путь, который проделала инженерная мысль при создании новой системы. Вы узнаете, как красиво были обойдены некоторые ограничения процессора Pentium Pro при создании системы с количеством процессоров большим четырех. Вам, возможно, покажется совсем простым и очевидным полученное в конце концов решение. Итак, если Вам интересно, тогда в путь...

НЕМНОГО ИСТОРИИ

Исторически сложилось так, что пионером в области разработок новейших технологий ПК-серверов на базе процессоров Pentium является ни Compaq, ни IBM, а компания ALR (Advanced Logic Research, Калифорния, США). Многие из ведущих поставщиков аппаратных и программных средств используют системы ALR в качестве своих платформ разработки. Продукция этой компании не так известна на отечественном рынке по той причине, что до 1992 года она была запрещена КОКОМ к ввозу в страны Восточной Европы.

С разработкой первого сервера на базе четырех процессоров Pentium Pro фирма ALR утвердилась как бесспорный лидер в разработке мультипроцессорных x86 компьютеров.

Поэтому настоящий обзор развития многопроцессорных ПК-серверов проводится на примере создания первого шестипроцессорного сервера этой фирмы на базе Pentium Pro.

В середине 80-ых универсальный x86 персональный компьютер был главным предметом развития формы и функциональных возможностей. Он стал эффективной альтернативой вычислительным сетям на базе миникомпьютер/терминал.

Компания ALR задавала тон в 32-разрядной x86 технологии. Ее FlexCache 25386, призер 1988 года (PC Magazine "Technical Excellence"), устанавливает стандарт компьютеров с расширенными возможностями хранения, простым расширением ВВОДА - ВЫВОДА и высокой пропускной способностью.

Но поскольку сети росли, стало очевидно, что дальнейшее расширение памяти должно быть согласовано со значительным увеличением мощности процессора. Производители компьютеров стали предлагать различные решения, которые обладали большей или меньшей мощностью, большей или меньшей стоимостью выполнения операций.

МНОГОПРОЦЕССОРНАЯ ОБРАБОТКА

Для того, чтобы справиться с возрастающей нагрузкой, администраторам сетей и руководителям отделов автоматизации приходиться решать задачи увеличения пропускной способности сетей, а также увеличивать их вычислительную мощность.

Варианты решения проблем пропускной способности сети мы рассматривали с Вами в статье "Локальные сети" (КВ №4, 97). Проблему вычислительной мощности с точки зрения аппаратной части можно решать следующим образом. Либо увеличить количество серверов, которые, разбив большие потоки данных на несколько мелких, смогут их обработать, либо увеличить мощность самих серверов так, чтобы они сами смогли справляться с возрастающей нагрузкой.

Можно пойти по пути увеличения мощности центрального процессора. Из истории развития ПК серверов видно, что RISC процессоры всегда являются более мощной альтернативой самому современному x86 процессору. Однако, мультипроцессорные x86 конфигурации способны обеспечивать сравнимую и даже более высокую производительность, чем одиночные RISC-процессоры за значительно меньшую цену. Эти конфигурации также поддерживают совместимость с более широким диапазоном легко доступных аппаратных средств и программного обеспечения, что в дальнейшем обеспечивает значительно меньшие издержки при эксплуатации.

Одним из возможных решений являются многопроцессорные системы. Конечно, многопроцессорная обработка - не единственная возможность для обработки высокой рабочей нагрузки. Сетевые администраторы могли бы просто уменьшать размер сетей и увеличивать число серверов. Этот подход, однако, был бы гораздо более дорогостоящим, чем применение многопроцессорных серверов.

В качестве заключительного аргумента можно сказать, что многопроцессорные серверы обеспечивают эффективную масштабируемость сетей. Компании могут начинать с конфигурации сервера, мощность которого удовлетворяет насущным потребностям. По мере роста сети мощность сервера может быть увеличена добавлением необходимого числа процессоров и памяти. Такой подход более эффективен, чем замена всего сервера на более мощный.

Многопроцессорные конфигурации

В ходе разработки многопроцессорных x86 серверов использовались идеи, применяемые при разработке миникомпьютеров и мэйнфреймов.

В отношении серверов, основанных на Pentium Pro, в настоящее время с различными уровнями эффективности применяются три вида архитектуры. Это - параллельная шина, CC-NUMA и кластеры.

(Продолжение следует)

Александр АПАНАСИК,
компания NTI,
тел./факс 262-60-26