Superserwery Compaqa

Compaq Computer Corporation był pierwszą firmą, która wprowadziła na rynek superserwery, czyli serwery wieloprocesorowe (SystemPro w 1989 r.). Już w 1993 r. Compaqowi udało się zdominować rynek superserwerów: jego udział wynosi 64%, czyli dwa razy więcej niż wszyscy pozostali konkurenci razem wzięci (patrz tab. 1).

Compaq Computer Corporation był pierwszą firmą, która wprowadziła na rynek superserwery, czyli serwery wieloprocesorowe (SystemPro w 1989 r.). Już w 1993 r. Compaqowi udało się zdominować rynek superserwerów: jego udział wynosi 64%, czyli dwa razy więcej niż wszyscy pozostali konkurenci razem wzięci (patrz tab. 1).

Triflex i superserwery

Compaq specjalizuje się w, opartych na procesorach Intela komputerach wieloprocesorowych ściśle sprzężonych, tzn. takich, których procesory korzystają ze wspólnej pamięci operacyjnej (SMP - Symmetric Multiprocessing). Najnowsza rodzina superserwerów, Compaq ProLiant, jest oparta na unikatowej architekturze Triflex. Nowa architektura pozwala na zainstalowanie do czterech procesorów (ProLiant 2000 - jeden lub dwa procesory w jednej obudowie oraz ProLiant 4000 - od jednego do czterech procesorów w dwóch obudowach - w drugiej znajduje się macierz dyskowa). Oba typy serwerów są skalowalne, tzn. każdy z nich można stosunkowo łatwo rozbudować w zależności od potrzeb. Każdy z nich może pracować pod Windows NT, SCO Unix i Novellem.

Triflex jest rozwinięciem wcześniejszych architektur Compaqa - Flex i Flex/MP, które zostały po raz pierwszy wprowadzone odpowiednio do systemów Compaq Deskpro 386/20 i Compaq SystemPro. Nowa koncepcja magistrali systemowej została zaprojektowana dla Pentium.

Nowa architektura pozwala na efektywne połączenie trzech krytycznych podsystemów serwera: procesora, pamięci i we/wy (patrz rys. 2). Każdy podsystem jest wyposażony w oddzielną magistralę, której szerokość była indywidualnie dobierana. Magistrala procesora jest 64-bitowa, magistrala dostępu do pamięci operacyjnej - 128-bitowa o przepustowości 267 MB/s, a magistrala I/O to 32-bitowa EISA w pełni zgodna ze standardem ISA. Wszystkie podsystemy są ze sobą połączone, a ich działanie jest zarządzane przez program komunikacyjny Triflex DataFlow Manager, który rozstrzyga o kolejności dostępu do pamięci przez procesory i jednostki we/wy. Pozwala on na jednoczesny dostęp do pamięci i podsystemu I/O przez więcej niż 70% czasu pracy. Jest to szczególnie ważne wtedy, gdy komputer pracuje jako serwer sieciowy, gdzie ograniczenia przepustowości magistral są najbardziej krytyczne.

Procesory, pamięć i I/O

Celem każdej architektury jest zmaksymalizowanie przepustowości systemu tak, by każdy jego element mógł pracować jak najbardziej efektywnie. Aby to osiągnąć należy spełnić dwa warunki:

1) Szerokość każdej magistrali musi być co najmniej równa szerokości połączeń wszystkich składników dochodzących do niej - w przeciwnym wypadku szyna staje się wąskim gardłem systemu

2) Składnik gotowy do transmisji danych nie powinien czekać.

Dlatego też szerokość szyny I/O w komputerach Compaqa ewulowała od 16-bitowej ISA do 32-bitowej EISA. Szyny procesora i pamięci ewulowały od 16-bitowej ISA poprzez 32-bitowe Flex i Flex/MP do 64-bitowej szyny procesora i 128-bitowej szyny pamięci.

W celu minimalizacji szerokości szyn procesory zostały połączone z dużymi pamięciami podręcznymi typu second-level cache, skąd mogą one pobierać dane i instrukcje przez większość czasu pracy. Cache zastosowany w komputerach Compaqa jest typu write-back, co oznacza, że wpisy do pamięci są dokonywane jedynie wtedy, gdy jest to niezbędne. Pozwala to na zwiększenie przepustowości szyny systemowej. Wpis do głównej pamięci jest dokonywany dopiero wtedy, gdy żądanie czytania odwołuje się od obszaru pamięci, który miał być zmieniony lub też gdy blok w cachu zawierający informację o wpisie do pamięci głównej ma być napisany jako najmniej używany. Konstrukcja write-back cache jest bardziej złożona od innych popularnych rozwiązań, gdyż dodatkowo trzeba podejmować decyzję, kiedy dokonywać wpisów do pamięci głównej.

Inny mechanizm Compaqa używany do zwiększenia przepustowości systemu polega na umożliwieniu równoległej obsługi napływających transakcji. Triflex pozwala procesorom na wykonywanie instrukcji w czasie, gdy urządzenie I/O (macierz dyskowa lub Network Interface Card - NIC) przesyła dane do pamięci. Po raz pierwszy rozwiązanie to zastosowano w architekturze Flex dzieląc pojedynczą szynę systemową na dwie niezależne magistrale w taki sposób, że praca każdej z nich mogła być optymalizowana niezależnie oraz poprzez stosowanie cache'owania transakcji na wolniejszej szynie.

Na podobieństwo tego jak w architekturze Flex podzielono szynę systemową ISA na odddzielne magistrale I/O i procesor/pamięć, konstruktorzy Triflexa wzięli na warsztat Flex/MP i podzielili szynę procesor/pamięć na 2 części otrzymując w efekcie 3 oddzielne szyny: procesora, pamięci i I/O. Dalsza optymalizacja była możliwa dzięki bardzo wydajnej 64-bitowej szynie systemowej. Szyna ta jest wystarczająco szeroka nawet dla 64-bitowych procesorów

takich jak Pentium.

ProLiant jako serwer baz danych

Najnowszy model Compaq ProLiant 4000 Model 5/66 składający się z 4 procesorów Pentium 66 MHz osiąga o 111% lepsze wyniki jako serwer baz danych niż podobnie skonfigurowany, ale 1-procesorowy, Compaq ProLiant 2000 Modell 5/66. Powyższe wyniki przemawiają za tym by czteroprocesorowy system wykorzystywać nie tylko jako serwer baz danych, ale przede wszystkim jako serwer aplikacyjny.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200