Постоянно растущие потребности усложняют решение вопроса, какую аппаратуру использовать при разворачивании корпоративной интрасети.


Микрогиганты
Требования к среде
Наращивание мощностей

Сколько нужно, чтобы было достаточно?

Скрытые факторы, влияющие на стоимость серверов интрасетей


Сервер можно определить и как устройство, и как платформу для интрасетей. Любой старый PC или Macintosh может быть сервером, верно? Одновременно и да, и нет. Обслуживание статических HTML-страниц выполняется обыч-ным микрокомпьютером без особых усилий, но времена меняются, и теперь прежде чем развернуть корпоративный Web-сервер, вы должны тщательно продумать, какое оборудование для этого использовать.

Интенсивность обращений к серверу стремительно растет, количество HTML-страниц удваивается каждые полгода, а многие новые задачи (такие как доступ к архивным базам данных) становятся невыполнимыми для сегодняшних серверов. "Серверы интрасетей превращаются в серверы приложений", - утверждает Майк Мата, директор подразделения по продуктам для Internet корпорации Compaq Computer. Как следствие, вскоре традиционный подход к подобным системам начнет изменяться, на первый план выйдет необходимость решения вопроса об аппаратном обеспечении и, соответственно, повысится значимость таких критериев, как работоспособность, управляемость, производительность и масштабируемость серверов.

Если перед тем как сдуть пыль со своего 486-го и запустить его в работу вы не обратите внимания на эти критерии, то будьте уверены, довольно скоро вы придете к неутешительным выводам. "В настоящее время основное внимание направлено на ПО. Девяносто девять процентов возникающих проблем связано с программами," - считает Кевин Толли, президент и исполнительный директор консалтинговой и тестирующей компании The Tolly Group (Манаскуан, шт. Нью-Джерси). Однако вам вряд ли захочется потратить полгода на настройку своего ПО, обнаружив в результате, что ресурсов вашего оборудования не хватает. Пришло время подумать о том, каким образом эволюция интрасетей должна повлиять на подбор оборудования.

Микрогиганты

Одним из самых удивительных фактов из мира интрасетей является то, что сегодня требования к процессам обработки довольно низкие. После стольких лет, прошедших под лозунгами "Быстрее! Вместительнее! Больше!", наступило время, когда можно развернуть достаточно мощную сеть, располагая всего лишь компьютерами PC или Macintosh. Например, несмотря на то что Медицинский центр Mayo (Mayo Medical Center) для поддержки своей домашней страницы использует сервер SPARC 20 компании Sun Microsystems, большая часть содрежимого интрасети Центра размещается на примерно 50 PC и Macintosh.

"Большим плюсом является то, что не нужно поддерживать сеансы вне сервера", - отмечает Брайан Кэйхэй, аналитик по планированию информационных технологий Центра Mayo. - Сеанс длится ровно столько, сколько нужно для перемещения файла туда или обратно". Это очень небольшое время, если сервер работает только со статическими HTML-страницами. По словам Мата, на практике самым "узким местом" в средах Ethernet с пропускной способностью 10 Мбит/с обычно являются не компьютеры, а кабели. Система способна обслужить столько файлов, сколько позволит пропускная способность сети.

Корпорация Apple Computer, например, заявляет, что она может поддерживать до 100 тыс. клиентов с помощью пары объединенных в массив компьютеров Macintosh 8550/200, каждый из которых оборудован оперативной памятью объемом от 40 до 60 Мбайт и жестким диском емкостью 1 Гбайт. "Можно обойтись и одной машиной для обслуживания HTML и вспомогательных баз данных", - утверждает Кейт Уормингтон, менеджер по продуктам подразделения AppleNet корпорации Apple, занимающегося Internet. "Пассивная публикация не перегружает сервер", - соглашается с ним Джей Кидд, директор по маркетингу продуктов компании Silicon Graphics. - Обслуживать HTML-страницы просто. Процессор даже не греется".

Но такова картина сегодня. Завтра станет сложнее. Серверы интрасетей столкнутся со значительными трудностями под воздействием самых разных факторов, начиная от резко растущего количества сохраняемых страниц и заканчивая появлением поддерживаемых интрасетями аудио- и видеоданных.

Возможный сценарий развития событий выглядит так. Все больше пользователей будет подключаться к сети и осознавать возможности сетевых публикаций, станет расти количество обращений. Пользователи начнут разнообразить наполнение своих страниц, вводя в них рисунки, фотографии и другие компоненты, резко увеличивающие объем страницы.Свободное дисковое пространство на некоторых центральных серверах закончится, и по мере роста загрузки сети сервер начнет медленнее реагировать на запросы. К тому моменту, когда вы поймете, что необходимо увеличить объем дискового пространства, а также либо целиком отвести для сервера канал 10 Мбит/с, либо включить сервер в ЛВС с пропускной способностью 100 Мбит/с, процессор начнет задыхаться.

Критическая отметка будет достигнута, когда пользователи начнут направлять серверу запросы на динамическую генерацию Web-страниц, для выполнения которых сервер должен будет обращаться к удаленной базе данных и формировать запрашиваемую страницу. Таким образом, вы должны будете модернизировать свой сервер, добавив еще один процессор и нарастив память.

Сегодня приложения для интрасетей начинают приобретать стратегическое значение. Пришло время обратить пристальное внимание на средства управления и такие функциональные возможности, как резервирование узлов, механизмы поиска данных, рассредоточенных по всей организации, а также средства защиты данных достаточно высокого уровня, например шифрование. Может быть, для реализации всего этого вам придется увеличить мощность процессоров, объем памяти и дискового пространства.

Затем последует мультимедийный удар. Чтобы справиться с новой нагрузкой, вам опять придется наращивать мощность серверов. При этом для поддержки такой информации, как потоковое видео, лучше все-таки использовать выделенный сервер.

Насколько реален такой сценарий? Трудно ответить однозначно. Но лучше уже сейчас подумать о худшем из вариантов, чем быть застигнутым врасплох. Например, как вам понравится следующий факт? Интрасеть корпорации Digital Equipment состоит из 1100 узлов Web, на которых в феврале 1996 г. было размещено 400 тыс. HTML-страниц. По словам Кэтлин Пэсайна, менеджера по маркетингу программ для Internet-серверов компании Digital, за шесть месяцев количество страниц на этих Web-узлах возросло более чем вдвое и составило 900 тыс. Случай такого быстрого роста отнюдь не единичен среди пионеров интрасетей. И это - только начало.

Требования к среде

Решать проблему возрастающего информационного наполнения сервера можно просто путем увеличения места на дисках. Ничего страшного в этом нет. Однако когда быстродействие падает, а интенсивность использования возрастает, то это становится уже интересным. Похоже, что сегодня с этой проблемой сталкиваются все сети. "Однажды пережив ситуацию, когда пара десятков клиентов одновременно обращаются к серверу, а трафик составляет 500 тыс. байт/с или даже больше, вы неизбежно перейдете рубеж в 10 Мбит/с, - говорит Мата. - Почти сразу вы будете вынуждены перейти на 100 Мбит/с".

После увеличения пропускной способности сети "узким местом" становится сервер. Если ПК на базе 166-МГц процессора Pentium, имеющий 64 Мбайт ОЗУ и вместительный жесткий диск, приемлем для сети Ethernet на 10 Мбит/с, то в сетевой среде со скоростью передачи 100 Мбит/с вам, скорее всего, понадобится компьютер типа PC или Macintosh с 200-МГц процессором и 128 Мбайт ОЗУ (или даже больше), а может, и нечто более мощное - например, система с RISC-процессором компании Digital или Sun.

Дело в том, что с устранением сетевых ограничений вопрос аппаратного обеспечения (возможно, впервые) становится актуальным. Как много? Насколько быстро? Каков необходимый минимум? Эти критерии не могут быть сформулированы четко и быстро, но у экспертов уже есть несколько вариантов. Разумеется, это зависит от того, какую работу будет выполнять сервер. То, что это будет обслуживание Web-страниц, - несомненно. Но завтрашняя страница может сильно отличаться от страницы сегодняшней.

Представители Digital утверждают, что обычная Web-страница создается на основе четырех файлов: с эмблемами, с пиктограммами, с текстом и с панелью инструментов; размер каждого из них в среднем составляет 16 Кбайт. Эксперты считают, что через один-два года размер страниц может вырасти в 5-10 раз за счет добавления к ней большего количества изображений, аудиофайлов, видеоклипов, и т.д. Таким образом, определяя необходимые параметры своего сервера на основе среднего количества обращений в час и средних размеров файлов, подумайте хорошенько. Сделав самые невероятные предположения, помножьте их на четыре.

Проведя точные расчеты, постарайтесь выяснить, какой процент страниц нужно будет создавать динамически. В самом ближайшем будущем динамическая генерация, возможно, станет самой популярной среди отдельных пользователей.

"Вы отправляете заполненную форму, желая получить финансовую информацию по такому-то расчетному центру, такому-то кварталу и таким-то проектам. Чтобы создать ответ в виде страницы, потребуется "заглянуть" в финансовую базу данных, после чего сформированную страницу нужно выслать пользователю, - поясняет Дон Янг, менеджер подразделения по коммерции в Internet корпорации Digital. - Оптимист может сказать, что обработка этого запроса происходит всего лишь в 10 раз дольше, чем загрузка статической страницы. Однако с позиции реалиста этот процесс, скорее всего, займет в 100 раз больше времени. И это при условии, что нужная база данных находится на этом же сервере, что бывает далеко не всегда".

Если сегодня динамически генерируется 20-30% файлов, то через год таких файлов может стать более 50%. Один запрос браузера может повлечь за собой подключение к трем различным базам данных и выполнение 10 операций поиска в них. Это и отдаленно не

напоминает обслуживание статических страниц HTML. Мата утверждает: "Поскольку люди все больше пытаются пользоваться с помощью Web-браузера приложениями мультимедиа, внутренними базами данных, мониторами транзакций или информацией, хранимой в продуктах группового пользования (например, Lotus Notes), приходится говорить о необходимости действительно надежного сервера приложений".

Наращивание мощностей

Невозможно предсказать, какой вид примут требования конечных пользователей и каково будет взаимодействие данных и приложений (сколько Java-аплетов можно запускать и т.п.), поэтому лучше всего предусмотреть при подборе компонентов сервера возможность масштабирования. Используйте симметричную мультипроцессорную обработку (SMP), при которой можно будет установить, по мере необходимости, дополнительные процессоры, и поддержку кластеризации, позволяющую объединять вычислительную мощность нескольких процессоров.

Большинство мощных серверов на базе PC поддерживают 4-процессорную SMP-архитектуру. Например, на машине Compaq Proliant 5000 можно установить четыре процессора Pentium Pro. То же самое относится и к системе NF9000 компании NetFrame Systems.

Не ждите, что всякий раз, когда вы добавляете процессор, вы получите одинаковую отдачу на вложенный вами доллар, предостерегает Мета из компании Compaq. "Вы получите существенную прибавку производительности при установке второго процессора, очень заметную - при установке третьего, однако четвертый даст вам немного, т.к. свое влияние окажут все слои ПО".

Не забывайте также анализировать, как масштабируются другие компоненты. Компания NetFrame утверждает, что в ее системе NF9000 пользователи могут заменять в "горячем" состоянии платы PCI, дисководы, источники питания и вентиляторы, не выключая систему. Память можно наращивать до 2 Гбайт, а дисковое пространство - до 500 Гбайт. Система выпускается с одним процессором ввода/вывода на базе 486-го, но может работать и с восемью. Компания NetFrame также утверждает, что специализированные процессоры ввода/вывода помогают преодолеть традиционные "узкие места" путем разделения низкоскоростного трафика ввода/вывода и высокоскоростных функций памяти и ввода/вывода.

Конечно, если вы начинаете с высокопроизводительной системы на основе RISC-процессора, то проблема масштабирования не будет беспокоить вас гораздо дольше, чем владельцев систем на основе ПК или Macintosh. Однако когда ваши потребности перерастут возможности RISC-системы, вы неизбежно столкнетесь с отсутствием масштабируемости этих систем.

Обратим внимание на такой момент. Когда компания Digital начала предлагать поисковый механизм AltaVista (altavista.com), она эксплуатировала его на системе Digital Alpha с двумя ЦПУ. С тех пор эта система выросла до кластера из 10 машин Alpha с 40 процессорами. Как подчеркнула Пэсайна, эта модернизация была осуществлена без отключения системы от линии.

Такие же возможности кластеризации скоро появятся и в ПК благодаря новой технологии кластеризации, продвигаемой ком-

паниями Compaq, Microsoft и Tandem. Первые продукты Com-paq, основанные на этой технологии, позволят поднять работоспособность сервера, обеспечив возможность дублирования одного устойства другим. В наступившем году при наращивании мощности основное внимание будет уделяться использованию кластеров. Приложения для интрасетей должны еще немного "дозреть", прежде чем на них будет обращено такое же внимание. Однако если все будет развиваться так, как прогнозируется, в средней интрасети можно будет использовать ПК или Macintosh как серверы отделов, а централизованные кластеры из ПК, Macintosh и мощных систем на базе RISC-процессоров - для поддержки центральных адресных страниц и важных корпоративных функций.

Итак, хотя до недавнего времени можно было не очень заботиться об оборудовании интрасети, период передышки завершается. Пора подумать и о платформах.


Сколько нужно, чтобы было достаточно?

Если вас припекло, и вы решили модернизировать несколько центральных серверов интрасетей до уровня 200-МГц Pentium, одним из первых вопросов будет следующий: сколько памяти включать в них и как конфигурировать диски?

Майк Мата, директор подразделения корпорации Compaq Computer по продуктам для Internet, советует хорошенько подумать, приступая к решению проблемы оперативной памяти. При работе с данными обычных типов система Compaq ProLiant 1500, поддерживающая несколько сотен клиентов, обеспечит в четыре раза большую производительность (измеряемую в байтах в секунду) при увеличении объема ОЗУ с 32 до128 Мбайт. "32 Мбайт недостаточно, а 128 Мбайт , по-видимому, - более чем достаточно", - утверждает Мата. В крупномасштабной файловой среде, включающей в себя интерфейс Common Gateway Interface, вы получите только 10-20-процентное увеличение производительности при увеличении объема ОЗУ с 32 до 64 Мбайт. Однако вы почти удвоите производительность, если перейдете на 128 Мбайт. Хотя Мата еще не исследовал этот вопрос достаточно внимательно, он полагает, что даже объема памяти в 128 Мбайт будет недостаточно для мультимедийных Web-серверов. "Я считаю, что вскоре вам может понадобиться память объемом около 256 или даже 512 Мбайт, поскольку сейчас вы зависите от кэшируемых потоков данных".

Проблема выбора дисков связана с поиском компромисса между их работоспособностью и производительностью. Если важна скорость, а несколькими битами можно пожертвовать (как в случае сеанса мультимедийного обучения, когда пользователь не заметит несколько выпавших битов), полезно будет использовать накопители RAID Level 0, в которых данные распределяются по дискам без сохранения битов четности для проверки ошибок. Такой подход не предлагает никакой возможности восстановления данных, однако обеспечивает максимальное быстродействие. Если же разговор идет о прикладных данных, то вы захотите иметь систему RAID Level 1 или 5: обе они обеспечивают восстановление данных. Однако Мата предупреждает: "когда количество ваших клиентов возрастет до пары сотен, скорости передачи в этих RAID-средах могут различаться в соотношении 3 к 1".


Скрытые факторы, влияющие на стоимость серверов интрасетей

Резкий рост количества страниц

Внутренние серверы компании Sun Microsystems поддерживают более 1 млн. страниц, а компании Digital Equipment - более 900 тыс. По мере того как люди начинают осознавать возможности интрасетей, вполне обычным явлением становится удвоение количества страниц каждые шесть месяцев.

Разбухание размера страницы

В настоящее время средняя Web-страница состоит из четырех файлов по 16 Кбайт (для таких компонентов, как текст, логотипы, инструментальные линейки и т.д.) и в целом составляет 64 Кбайт. В течение года ожидается увеличение размеров страниц на порядок величины вследствие включения в них мультимедийных компонентов.

Динамическая генерация страниц

Если в настоящее время динамически генерируется 20-30% всех страниц ( при этом сервер должен запрашивать одну или более баз данных для компоновки страницы по требованию браузера), то через год так будет генерироваться по крайней мере 50% страниц, что серьезно опустошит ресурсы сервера.

Защита

Сейчас, может быть, кодируется только 5% файлов. За год, по мере размещения в интрасетях более важной информации, эта доля может увеличиться до 20%. Это означает, что серверы должны будут тратить больше циклов на шифрование и дешифрование файлов.

Потоковое видео

Так много было сделано для сжатия видео, что теперь Web-сервер на процессоре Pentium с частотой 90 МГц может поддерживать 15-20 видеопотоков и одновременно выполнять свои обычные функции по доставке HTML-страниц. Если количество видеопотоков увеличится, то вы захотите иметь специализированную систему для выполнения этой задачи. В этом случае такой же ПК сможет поддерживать, по данным компании Vxtreme, 50-60 видеопотоков. Как показывает практика, утверждает Джеми Рапперпорт, вице-президент компании Vxtreme по маркетингу, видеопотоком могут одновременно пользоваться 5-10 пользователей. Так что имея 10 параллельных потоков, вы можете поддерживать от 50 до 100 пользователей.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями