Симметричная и асимметричная многопроцессорная система
Покупателям, ориентирующимся на дорогие высокопроизводительные
системы, следует изучить многопроцессорные суперсерверы. Часто
их можно приобрести с некоторой комбинацией различных процессоров,
а затем наращивать возможности при помощи модульных процессорных
плат.
Существует два типа многопроцессорных систем, симметричная и асимметричная.
Каждый тип имеет свои достоинства и недостатки. В симметричных
многопроцессорных системах системные ресурсы, такие как память
и диск, совместно используются микропроцессорами системы. Рабочая
нагрузка равномерно распределяется между имеющимися микропроцессорами,
так что один из них не будет простаивать, когда другой перегружен
выполнением конкретной задачи. Производительность систем с симметричным
мультипроцессированием увеличивается при добавлении микропроцессоров.
Недостатком такой схемы является то, что один микропроцессор нельзя
зарезервировать для выполнения отдельной задачи, такой как приложение
базы данных "клиент-сервер". Кроме того, операционные
системы, использующие преимущества симметричных многопроцессорных
систем, труднее проектировать.
С количеством и типом процессоров, являющимися основными факторами,
тесно связан вопрос о симметричной многопроцессорной обработке,
которая сводится к распределению заданий по нескольким процессорам
одной системы. При этом любой процессор можно использовать под
любую задачу, включая выполнение прикладной программы, операций
сетевой операционной системы, обмена с диском или обслуживания
трафика сетевого ввода-вывода. Кроме того, параллельная обработка
выполняется в динамическом режиме, если один процессор завершает
свое задание, он может взять на себя часть задания другого процессора,
который продолжает функционировать. В результате резко повышается
эффективность использования машинных циклов.
Большинство суперсерверов с несколькими процессорами (кроме серверов
фирмы NetFRAME Systems) поддерживают симметричную мультипроцессорную
обработку. К ним относятся Proveisa фирмы Advanced Logir Research,
SystemPro/XL фирмы Compaq Computer и NetServer LM фирмы Hewlett-Packard.
Эти компьютеры поддерживают работу двух процессоров Intel в режиме
с симметричной многопроцессорной обработкой. Модель AcerFram 3000mp
фирмы Acer America допускает работу в этом режиме до 4 процессоров,
а Manhattan AMP фирмы AST Research - пяти.
В асимметричных многопроцессорных системах задачи и системные
ресурсы управляются различными микропроцессорами. С каждым процессором
связана конкретная задача, и он выполняет только ее. Например,
один микропроцессор может обрабатывать ввод-вывод, а другой -
выполнять системные задачи, третий - отвечать за функционирование
базы данных. По-видимому, все задачи будут выполняться быстрее,
если каждой в ее полное распоряжение предоставлен отдельный процессор.
С другой стороны, поскольку загрузка распределяется по процессорам
неравномерно, некоторые процессоры будут какое-то время простаивать,
в то время как другие - работать на пределе своих возможностей.
Загрузка микропроцессоров в асимметричных системах не балансируется.
В целом на асимметричных системах может работать любое программное
обеспечение, которое было создано для какого-то конкретного процессора
и операционной системы.
Основным вопросов при покупке сервера с многопроцессорной обработкой
является поддержка режима симметричной многопроцессорной обработки
программным обеспечением. В настоящее время NetWare может работать
на симметричных многопроцессорных системах, но она не использует
преимущества равномерного распределения обработки между микропроцессорами
(то есть не ориентирована на симметричную обработку). Поэтому
для NetWare заказчики должны подбирать серверы с асимметричной
многопроцессорной обработкой. Однако выполнение NetWare на симметричных
суперсерверных системах также имеет ряд преимуществ. Большинство
разработчиков уделяют основное внимание пропускной способности,
обеспечивая работу множества пользователей сети в сегментах локальной
сети. Высокоскоростная шина обеспечивает быструю передачу информацию
между сегментами сети.
Однако нужно учитывать, что NetWare не полностью использует преимущества
таких продуктов симметричного мультипроцессирования, как Compaq
SYSTEMPRO и ALR Powerpro Array, хотя будущие версии должны это
предусматривать. Несмотря на это, так как эти системы с самого
начала разработаны для получения высокой производительности в
средних и больших сетях, они всегда дают лучшую производительность,
чем типовые настольные системы. Кроме того, они обеспечивают возможность
наращивания.
Кроме процессоров Intel во многих высокопроизводительных серверах
устанавливаются дополнительные процессоры других изготовителей.
Они используются преимущественно для операций ввода-вывода. Так
в модели Triumph M2 SMP/486 фирмы The Network Connection может
быть максимум 10 процессоров 80486 с тактовой частотой от 33 до
66 Мгц для задач общего назначения, а также до двух процессоров
Motorola 68030, предназначенных для операций ввода-вывода.
С многопроцессорным системами, поддерживающими только асимметричную
обработку, относятся модели NF450FT и NF250FT фирмы NetFRAME и
Triumph M2 фирмы The Network Connection. Некоторые поставщики
поддерживают как симметричный, так и асимметричный режимы. Сервер
IBM PS/2 Server 295 допускает установку двух процессоров приложений,
работающий симметрично, и четырех процессоров ввода-вывода, функционирующих
в асимметричном режиме. Это обеспечивает повышенную пропускную
способность по вводу-выводу.
В суперсервере PowerFRAME фирмы Tricord в симметричном режиме
работают до 6 процессоров приложений и до 6 процессоров ввода-вывода
в каждой из интеллектуальных подсистем хранения информации - в
асимметричном.
Вместе с тем поддержка симметричной многопроцессорной обработки
не означает, что система не в состоянии функционировать в качестве
NetWare-сервера. Как уже говорилось, она означает только, что
обработку в среде NetWare нельзя распространить более чем на один
процессор, а пользователи будут лишены возможности повысить производительность
NetWare за счет увеличения числа процессоров.
В следующих двух разделах описываются два типичных представителя
семейства суперсерверов. Compaq SYSTEMPRO - это система на базе
EISA для средних и больших сетей. Суперсервер NetFRAME представляет
собой расширяемую асимметричную систему обработки, которая легко
адаптируется для использования в больших сетях.
