Как отличить серверную память от обычной

Содержание

Что такое сервер и чем он отличается от обычного компьютера

Как отличить серверную память от обычной

Приветствую, друзья!

Сегодня мы поговорим о серьезных «железках», устроенных покруче, чем бытовой компьютер.

Аппаратный и программный сервер

Многие из нас слышали умное слова «сервер» и «файл-сервер» и словосочетания «почтовый сервер», «выделенный сервер» и т. п.

В этой статье мы ознакомимся с тем, что такое сервер, как он устроен, и чем отличается от бытового или офисного компьютера.

Слово server образовано от английского термина to serve (обслуживать). Таким образом, сервер — это «обслуживатель».

Звучит не очень красиво, зато понятно, чем он занимается. Обслуживает запросы клиентов.

Обслуживать можно на аппаратном («железном») и программном уровнях.

Поэтому понятие server включает в себя два — «аппаратный сервер» и «программный сервер».

Сразу укажем первое отличие сервера от персонального компьютера (ПК). На персональном компьютере постоянно работает пользователь. А сервер (аппаратный), в большинстве случаев, стоит тихонечко в отдельной комнате и работает самостоятельно.

Обычный пользователь за ним не работает, к нему только иногда подсаживается системный администратор — для настройки или иных служебных манипуляций.

Он обязательно включен в локальную сеть (а иначе как он будет обслуживать клиентские запросы?) Поэтому на него можно зайти с любого компьютера из этой сети (при соответствующих настройках, разумеется).

Аппаратный сервер, в отличие от ПК, работает круглосуточно и семь дней в неделю.

Программный сервер

Программный сервер — это программный комплекс, обслуживающий запросы клиентов.

Эта идеология подразумевает наличие двух частей программного комплекса — серверную и клиентскую. часть — серверная. Она располагается на аппаратном сервере (физически — на его жестком диске).

Такую идеологию используют многие программы, в частности, бухгалтерские. На сервере хранится основная часть программы и базы данных пользователей. Пользователь взаимодействует с основной частью посредством клиентской части, расположенной на своем компьютере.

В основном модуле могут работать одновременно несколько (или много) клиентов. Поэтому аппаратная часть должна обладать необходимой вычислительной мощностью. В зависимости от вида программного сервера, к аппаратной части  могут предъявляться различные требования.

Почтовый сервер — это программа, работающая с почтой. Разумеется, есть и аппаратная его часть, где, собственно физически и хранятся письма.

Любая поисковая система имеет в своем составе и почтовый сервис. В настоящее время завести себе почтовый ящик (или даже несколько) на сервере не проблема.

Существует такое понятие как «файл-сервер». Это хранилище многих файлов, куда разрешен доступ многим пользователям.

Файлов может быть очень много, поэтому аппаратная часть должна обладать большой дисковой памятью.

Программная часть — это, бесспорно, очень интересно, но наш блог о «железе», поэтому рассмотрим чуть более подробно, как устроен аппаратный сервер.

Сразу отметим, что сервер может месяцами работать без выключения. Поэтому он должен иметь гораздо более надежное аппаратное обеспечение. Повышенная надежность обеспечивается, в частности, более качественными и дорогими комплектующими.

Оперативная память

Используется память с контролем четности ECC (Error Correction Code). Дело в том, что всегда существует какая-то ненулевая вероятность ошибки в оперативной памяти.

Одна дело, когда ошибка или сбой случится на компьютере пользователя, когда он работает с собственным приложением (а не на сервере). Цена такой ошибки чаще всего невелика.

Другое дело, когда на сервере «потеряется» чья-то транзакция на миллион долларов.

С ошибками на сервере борются и аппаратными средствами, применяя избыточное кодирование данных. Информация снабжается дополнительными (служебными) битами, что позволяет обнаруживать и исправлять некоторые (а не все возможные!) наиболее вероятные ошибки.

Такие модули  памяти, в отличие от обычных,  имеют нечетное количество микросхем.

Так, в обычных модулях, применяемых в обычных или офисных компьютерах, устанавливают чаще всего 8 микросхем. В серверных модулях устанавливают 9 микросхем.

Серверная память при одинаковом объеме и скорости стоит существенно дороже обычной.

Винчестеры

К серверу одновременно могут обращаться несколько пользователей. Поэтому от сервера, помимо высокой надежности требуется и повышенное быстродействие. В серверах применяются как обычные (электромеханические), так и твердотельные SSD (Solid State Drive) накопители.

Последние обладают повышенным быстродействием, но они гораздо более дороги (при одинаковом объеме). SSD накопители не содержат вращающихся частей. Данные записываются в ячейки полупроводниковой памяти. Сразу отметим, что записать данные в ячейку памяти SSD накопителя можно ограниченное (хотя и большое) число раз.

Для сокращения времени доступа к данным в серверах используют электромеханические винчестеры с высокой скоростью вращения шпинделя — до 15 000 об/мин. Такие винчестеры греются сильнее, поэтому проблема отвода тепла становится еще более актуальной.

В серверных винчестерах используются более интеллектуальные интерфейсы — SCSI и SAS, которые обладают бОльшим количеством функций и большей гибкостью.

Как правило, винчестеры в серверах обладают возможностью «горячей» замены (hot swop), т. е. без  выключения питания.

Выключение и последующее включение сервера — это не всегда быстрая процедура. Сервер «не любит» выключений.

Иной раз для введения его в работу требуется повышенный расход нервных клеток :-) Возможность «горячей» замены обеспечивается специальной конструкцией «кармана» для винчестера.

При вытаскивания накопителя сначала размыкаются контакты питания, а потом уже информационные. При установке в первую очередь замыкаются контакты питания, а потом уже информационные.

Резервирование

В серверах всегда осуществляется резервирование. Для этого существует так называемый RAID (Redundant Array of Independent Disks, избыточный массив жестких дисков).

Информационные файлы дублируются определенным образом. Способов дублирования может быть несколько, поэтому существует RAID-0, -1, -2, -3, -4, -5 и -6.

Теперь, даже если какой-то винчестер выйдет из строя — информация не потеряется.

Для конфигурации RAID существует аппаратный контроллер. Это то, чего чаще всего нет в бытовых или офисных компьютерах Контроллер RAID (точнее, та его часть, которая хранит конфигурацию) может иметь собственный источник резервного питания — аккумулятор небольшой емкости.

Охлаждение

Сервер содержит минимум два процессора, в каждом из которых может быть по нескольку ядер, несколько винчестеров, модулей памяти.

Все это добро потребляет достаточно много энергии. Поэтому серверу требуется эффективная система охлаждения.

Охлаждение осуществляется с помощью с помощью радиаторов и вентиляторов, как и в обычном ПК. Помимо вентиляторов, установленных в блоке (блоках) питания, устанавливаются несколько дополнительных вентиляторов.

Все вентиляторы имеют повышенный рабочий ресурс и сделаны на основе подшипников качения. Дешевых «ветродуек» с подшипниками скольжения вы там не найдете. Вентиляторы могут иметь разные габариты в зависимости от конструкции.

Систем охлаждения организована так, что обдуваются не только радиаторы процессоров и чипсета, но и — обязательно! — винчестеры.

Все вентиляторы содержат в себе датчики числа оборотов. Имеется также несколько термодатчиков.

При увеличении температуры внутри сервера система управления увеличивает обороты вентиляторов для более интенсивного охлаждения.

В заключение отметим, что для увеличения силы воздушного потока вентиляторы могут дублироваться.

Для этого вентиляторы устанавливаются вплотную друг к другу и дуют общим воздушным потоком. При неисправности вентилятора схема управления может подавать звуковой сигнал или выводить служебные сообщения на экран монитора.

В этом месте сделаем паузу. Во второй части статьи мы познакомимся с блоками питания, конструктивным исполнением серверов и некоторыми тонкостями, о которых не все знают. Не пропустите!

С вами был Виктор Геронда.

До встречи на блоге!

Источник: https://vsbot.ru/komputery/chto-takoe-server-i-chem-on-otlichetsa-ot-obychnogo-computera.html

Оперативная память подробно

Оперативная память или RAM (Random Access Memory) это модуль, функцией которого является хранение данных и предоставление их по требованию устройству или программе — по сути это посредник между процессором и дисковыми накопителями.

RAM является энергозависимым устройством, т.е. может работать лишь пока на него подается питание, при отключении которого все данные теряются.

Разберемся более подробно в характеристиках этого важнейшего устройства, без которого ваш ПК, смартфон, ноутбук или планшет будет обычной грудой железа.

Типы ОЗУ

RAM бывают нескольких типов, кардинально отличающихся характеристиками и архитектурой.

SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) – синхронная динамическая память с произвольным доступом.

Раньше была довольно популярной и использовалась почти во всех компьютерах, благодаря наличию синхронизации с системным генератором, который, в свою очередь, позволял контроллеру очень точно определять время, когда данные будут готовы.

В итоге значительно уменьшилось время задержек по циклам ожидания в связи с доступностью данных на каждом такте таймера. Сегодня вытеснена более современными типами памяти.

DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) – это динамическая синхронизированная память, в ее основе лежит принцип случайного доступа и двойная скорость обмена данными.

Такой модуль обладает рядом положительных характеристик относительно SDRAM, важнейшая из которых – за 1 такт системного генератора осуществляется 2 операции, то есть при неизменной частоте пропускная способность на пике увеличивается в 2 раза.

DDR2 SDRAM – это следующая разработка, работает так же, как и у ОЗУ типа DDR, отличительная особенность данной модели заключается в удвоенной по объему выборке данных на такт (4 бита вместо 2х). Кроме того второе поколение стало более энергоэффективным, уменьшилось тепловыделение, а частоты выросли.

DDR3 SDRAM – новое поколение RAM, важнейшая отличительная особенность от DDR2 – выросшие частоты и уменьшенное потребление энергии. Также совершенно изменена конструкция ключей (специальные прорези для точного вхождения в слот).

Существуют модификации DDR3, отличающиеся еще меньшим потреблением энергии — DDR3L и LPDDR3 (напряжение у первой модели уменьшено до 1.35 В, а у второй до 1.2 В, тогда как у простых DDR3 оно равно 1.5В).

DDR4 SDRAM — новейшее поколение оперативной памяти. Характеризуется выросшей до 3,2 Гбит/с скоростью обмена данными, увеличенной до 4266 МГц частотой и значительно улучшенной стабильностью.

Читайте также  Нехватка памяти в системе Windows 10

RIMM (RDRAM, Rambus DRAM) – память, основанная на тех же принципах, что и DDR, но с повышенным уровнем тактовой частоты, что было достигнуто за счет меньшей разрядности шины. Также при адресации ячейки номера строки и столбца предаются одновременно.

Стоимость RIMM была намного выше, а производительность лишь немногим превышала DDR, в итоге RAM этого типа просуществовали на рынке недолго.

Выбирайте тип RAM не только исходя из потенциала и характеристик вашей материнской платы, но и учитывая совместимость с другими составляющими системы.

Варианты физического расположения чипов (упаковка)

Устанавливаемые на модули ОЗУ чипы памяти располагаются либо с одной стороны (одностороннее месторасположение), либо с двух (двустороннее). В последнем варианте модули получаются достаточно толстыми, что не позволяет установить их на отдельные ПК.

Форм-фактор это

Специально разработанный стандарт в котором описаны размеры модуля ОЗУ, общее количество и месторасположение контактов. Существует несколько типов форм-факторов:

SIMM (Single in Line Memory Module) — 30 или 72 двухсторонних контакта;

RIMM – фирменный форм-фактор модулей RIMM (RDRAM). 184, 168 или 242 контакта;

DIMM (Dual in Line Memory Module) – 168, 184, 200 или 240 независимых, расположенных по обеим сторонам модуля, контактных площадок.

-DIMM (Fully Buffered DIMM) – исключительно серверные модули. Идентичны по форм-фактору DIMM с 240 контактами, но используют лишь 96, за счет последовательного интерфейса.

Благодаря присутствующей на каждом модуле микросхеме AMB (Advanced Memory Buffer) обеспечивается высокоскоростная буферизация и конверсия всех сигналов, в том числе и адресации. Также значительно улучшены производительность и масштабируемость.

Совместимы только с аналогичной полностью буферизованной памятью.

LRDIMM (Load Reduced Dual In-Line Memory Modules) – исключительно серверные модули. Оснащаются буфером iMB (Isolation Memory Buffer), снижающим нагрузку на шину памяти. Применяются для ускорения работы больших объемов памяти.

SODIMM (Small Outline Dual In-Line Memory Module) – подвид DIMM с меньшими размерами для установки в портативные устройства, в основном — ноутбуки. 144 и 200 контактов, в более редком варианте — 72 и 168.

MicroDIMM (Micro Dual In-Line Memory Module) — еще уменьшенный SODIMM. Обычно имеют 60 контактов. Возможные реализации контактов — 144 SDRAM, 172 DDR и 214 DDR2.

Отдельного упоминания заслуживает низкопрофильная (Low Profile) память — созданные специально для невысоких серверных корпусов модули с меньшей, по сравнению со стандартными, высотой.

Форм-фактор является основным параметром совместимости RAM с материнской платой, поскольку при его несовпадении модуль памяти элементарно не получится вставить в слот.

Что такое SPD?

На каждой планке форм-фактора DIMM имеется маленький чип SPD (Serial Presence Detect), в котором зашиты данные о параметрах физических чипов. Данная информация имеет критическое значение для бесперебойной работы и считывается BIOS на этапе теста для оптимизации параметров доступа к ОЗУ.

Ранки модуля памяти и их количество

Блок памяти шириной 64 бита (72 для модулей с ECC), образованный N физическими чипами. Каждый модуль может иметь от 1 до 4 ранков, причем свое ограничение на количество ранков существует и у материнских плат.

Поясним — если на материнскую плату может быть установлено не более 8 ранков, то это значит что суммарное количество ранков модулей RAM не может превышать 8, например, в данном случае — 8 одноранковых или 4 двухранковых.

В независимости от того остались ли еще свободные слоты — при исчерпанном лимите ранков дополнительные модули будет установить невозможно.

Определить ранк для конкретного ОЗУ довольно просто. У компании Kingston количество ранков определяется одной из 3-х букв в центре маркировочного списка: S – это одноранговая, D – друхранговая, Q – четырехранговая. Например:

  • KVR1333D3LS4R9S/4GEC
  • KVR1333D3LD4R9S/8GEC
  • KVR1333D3LQ8R9S/8GEC

Прочие же производители указывают этот параметр как, например, 2Rx8, что означает:

2R — двухранковый модуль

x8 — ширина шины данных на каждом чипе

т.е. модуль 2Rx8 без ECC имеет 16 физических чипов (64х2/8).

Тайминги и латентность

Выполнение любой операции чипом памяти происходит за определенное число тактов системной шины. Требуемые для записи и считывания данных количества тактов и есть тайминги.

Латентность, если коротко — задержка обращения к страницам памяти, также измеряется в количестве циклов и записывается 3-я числовыми параметрами: CAS Latency, RAS to CAS Delay, RAS Precharge Time. Иногда добавляется четвертая цифра — «DRAM Cycle Time Tras/Trc», характеризующая общее быстродействие всей микросхемы памяти.

CAS Latency или CAS (CL) – ожидание от момента, когда данные были запрошены процессором и до начала их считывания с RAM. Одна из важнейших характеристик определяющих скорость работы ОЗУ. Маленькое CL говорит о высоком быстродействии RAM.

RAS to CAS Delay (tRCD) — задержка между передачей сигнала RAS (Row Address Strobe) и CAS (Column Address Strobe), необходимая для четкого отделения этих сигналов контроллером памяти.

Проще говоря — запрос на чтение данных включает в себя номера строки и столбца страницы памяти и эти сигналы должны быть отчетливыми, в противном случае будут возникать множественные ошибки данных.

RAS Precharge Time (tRP) — определяет время задержки между деактивацией текущей строки данных и активацией новой. Иначе говоря – интервал, спустя который контроллер может снова подать сигналы RAS и CAS.

Тактовая частота, частота передачи данных (Data rate)

Частота передачи данных (Иначе — скорость передачи данных) — максимально возможное число циклов передачи данных в секунду. Измеряется в гигатрансферах (GT/s) или мегатрансферах (MT/s).

Тактовая же частота определяет максимальную частоту системного генератора. Надо помнить, что DDR расшифровывается как Double Data Rate, что означает удвоенную частоту обмена данными относительно тактовой.

Так, например для модуля DDD2-800 тактовая частота будет 400.

Пропускная способность (пиковая скорость передачи данных)

В упрощенном варианте рассчитывается как частота системной шины умноженная на передаваемый за такт объем данных.

Пиковая же скорость является произведением частоты и разрядности шины на количество каналов памяти (Ч×Р×К). На модуле памяти указывается как, например, PC3200, что, очевидно, означает — пиковая скорость передачи данных для этого модуля равна 3200 Мбайт/с.

Для оптимальной работы системы суммарное значение ПСПД планок памяти не должно превышать ПС шины процессора, исключением является двухканальный режим, когда планки будут занимать шину по очереди.

Что такое поддержка ЕСС (Error Correct Code)

Память с поддержкой ECC позволяет находить и исправлять спонтанные ошибки во время передачи данных.

Физически ECC исполнена в виде дополнительного 8-разрядного чипа памяти на каждые 8 основных и представляет собой значительно улучшенный «контроль четности».

Суть данной технологии состоит в отслеживании одного произвольно измененного в процессе записи/считывания 64-битного машинного слова бита с последующим его исправлением.

Буферизованная (регистровая) память

Характеризуется наличием на модуле RAM специальных регистров (буферов), обрабатывающих сигналы управления и адресации от контроллера.

Несмотря на возникающий благодаря буферу дополнительный такт задержки, регистровая память тем не менее широко используется в профессиональных системах из-за пониженной нагрузки на систему синхронизации и значительно повышенной надежности.

Надо помнить, что буферизированная и небуферизированная память являются несовместимыми и не могут работать в одном устройстве.

Источник: http://Megagertz.ru/poleznaya-informaciya/operativnaya-pamyat-podrobno

Чем отличается серверная оперативная память от обычной DDR

Доброго времени суток, мои дорогие читатели и я снова рад общению с вами. Сегодняшнюю тему нельзя назвать популярной, ведь она как бы ни касается обычных ПК. Но по факту вопрос, чем отличается серверная оперативная память от обычной RAM стал все чаще волновать рядовых пользователей.

Я бы связал это с неудачными попытками апгрейда, основанными на логичном предположении о том, что железо для техники, работающей в круглосуточном режиме, будет качественней и надежней. Но по факту, серверная аппаратная часть – это компоненты с узкой специализацией. Поэтому, давайте разбираться.

Между сервером и обычным рабочим или игровым ПК имеется существенная разница, обусловленная ответственностью за решаемые задачи. Поэтому требования к устанавливаемому железу в корне отличаются.

Для серверного оборудования, работающего 24 часа ежесуточно, оно должно быть не просто надежным, а отказоустойчивым. В серверной DDR памяти это обеспечивается разными способами.


Аппаратная поддержка

В частности на серверах устанавливается регистровая оперативная память, отличающаяся от обычной наличием дополнительной микросхемы, выполняющей роль буфера.

Она меньше по размеру, размещается в центре планки, поэтому вы легко сможете отличить такой модуль. Обычно, на каждые 8 рядовых чипов устанавливается 1 буферный.

Для чего это нужно?

Дело в том, что на современных материнских платах контроллер оперативки является неотъемлемым компонентом процессора.

Но поскольку при одновременном обращении к нескольким модулям памяти он подвергается серьезным токовым нагрузкам (обусловленным изменением электрической емкости чипа в процессе «записи-считывания»), то ему нужна надежная защита.

Эту функцию и выполняет буфер модуля серверной регистровой памяти. Не будь его, процессор сервера при интенсивной работе мог бы запросто выйти из строя.

Программный способ

В процессе считывания информации с микросхем памяти может иметь место ошибка, обусловленная воздействием внешних факторов. Не удивляйтесь, нейтроны космического и мощного электромагнитного излучения способны запросто изменить состояние бита памяти.

Чтобы минимизировать последствия такой ситуации используется функция корректировки ошибочного кода ECC (Error Correcting Code), которая так же применяется некоторых отдельных модификациях обычной памяти.

Используемый в ней алгоритм способен математическими методами обработки цифрового кода самостоятельно обнаруживать и исправлять ошибки.

Стоит ли говорить, насколько это важно для стабильной работы сервера?

Сразу хочу обратить внимание читателей на маркировку серверной памяти. Возможно, вы и знаете, что модули с ECC обозначаются литерой «E». Но это вовсе не означает что такой модуль – серверный.

Запомните: только регистровая память может быть серверной, а уже ECC является ее обязательным компонентом. Обозначается планка серверной памяти буквами в маркировании «R» или «REG», что значит «Registered». Сам тип такой оперативки называется -DIMM (Full Buffered).

Так же стоит добавить, что отказоустойчивость серверной оперативки обеспечивается не только вышеперечисленными способами.

В дополнение к этому она проходит специальные тестирования, имитирующие условия длительной эксплуатации (нагрев до 100˚С) под интенсивной нагрузкой. После этого модули памяти проверяются на совместимость с разными программными и аппаратными серверными платформами.

Это позволяет за короткий срок выявить дефектные модули. Если их количество больше положенного (2 планки из 10 000 шт.), то бракуется вся партия.

Отличия, имеющие значение

Как видите, надежность серверной оперативной памяти просто поражает и вполне естественно, что некоторые пользователи желают использовать ее на обычном компе. Но, дорогие мои друзья, здесь есть несколько нюансов и я хочу, чтобы вы о них знали:

  • Обмен информацией через буфер потребует от процессора дополнительных тактов работы, кроме того задействуется алгоритм ЕСС что так же требует дополнительного времени на обработку. В итоге серверная память демонстрирует гораздо меньшую скорость работы;
  • Вы прекрасно понимаете, что наличие дополнительных чипов и высокие требования к качеству/надёжности изделия существенно влияют на конечную стоимость изделия. Поэтому цена серверной памяти намного выше обычной;
  • И напоследок, главная информация для тех, кто желает узнать: будет ли работать на обычной материнке регистровая память? Будет. Но не на каждой. И серверные и игровые MotherBoardы вмещать в себя много оперативки. Именно они могут обладать способностью работать с RAM-буфером. Эта технология позволяет существенно увеличить объем оперативной памяти, не создавая дополнительной нагрузки на процессор. Поэтому всегда уточняйте технические характеристики вашей материнки и, возможно, у вас получится установить на ПК надежную серверную память.
Читайте также  Как правильно поставить оперативную память на ПК

Вот и все отличия серверной оперативной памяти. Их не так и много, но они весьма существенные.

На этом заканчиваю свой рассказ и прощаюсь с вами. Надеюсь вскоре порадовать вас новыми интересными статьями.

До встречи и всех вам благ!

Источник: http://profi-user.ru/dram/

«Кривой» сервер весь ЦОД портит! Что следует помнить при выборе серверной памяти

Привет, Гиктаймс! Неспециалисты сегодня уверены, что дата-центры — это такие «заповедники могучих серверов», в которых вычислительные машины отличаются от домашних ПК только производительностью и некоторыми шильдиками/разъёмами.

А раз так, то и апгрейд серверных компьютеров, выходит, задача заурядная? В реальности дела обстоят совсем иначе, и сегодня мы расскажем, насколько много нюансов приходится учитывать даже при выборе оперативной памяти для дата-центров.

Популярность — дама ветреная, особенно когда мы говорим об устройствах для конечных пользователей.

Даже если обращать внимание на средства доступа в интернет, легко проследить, как десктопы и ноутбуки сначала уступили долю планшетам («эпоха пост-ПК же!»), а потом эти же самые планшетные ПК почти полностью аннигилировали, потому что их место заняли смартфоны с большой диагональю экрана. Последние стали новыми королями горы, с гораздо большей интернет-активностью, чем все десктопы и гибридные ПК вместе взятые. Завтра производители «отполируют» новые идеи в умных часах или складных планшетофонах — и маятник снова качнется в противоположную сторону.

А вот с центрами обработки данных дела обстоят куда более однозначно — количество интернет-пользователей растёт, контент «тяжелеет», облачные сервисы прибавляют в популярности, нагрузка на серверное железо увеличивается.

Самих дата-центров год от года становится всё только больше — интернет-гиганты переходят с типовых вариантов на крафтовые собственноручно спроектированные ЦОД (центры обработки данных) с оборудованием, охлаждением и персоналом на свой вкус.

Но и дата-центры «под ключ» переживают свой бум в России — по политическим причинам, и тем не менее.

Будем реалистами — постройкой дата-центров «с нуля» в чистом поле сегодня занимаются преимущественно гигантские компании, гораздо чаще компании прибегают к аренде вычислительных мощностей или разворачивают собственноручно сконфигурированную серверную на арендованных площадях. Сегодня мы упомянем важные мелочи, которые нужно учесть при подборе конфигурации серверов — разбираемся, что нужно учесть на железном и организационным уровнях при подборе памяти для сервера.

Почему сервер — это не домашний ПК «на стероидах»

С тех пор, как мейнстрим-серверы обзавелись процессорами на базе архитектуры x86, они стали, что называется, ближе к народу и нередко переживают вторую молодость в игровых компьютерах энтузиастов. Не потому, что они идеально подходят под геймерские задачи, а потому, что морально устаревшее серверное железо иногда обходится дешевле, чем игровые комплектующие «бытовых» компьютеров.

Дата-центры — это не только «своя атмосфера», но и железо с совершенно отличными от игровых и офисных задачами

С игровым компьютером серверное железо роднит разве что высокая производительность и стандартизированные «фамильные признаки» памяти.

Только в сервере, если мы говорим о памяти, на память приходятся не краткосрочные пиковые нагрузки и простой большую часть времени, а работа на пределе с огромным количеством запросов и операций в секунду.

При этом разница в энергопотреблении между несколькими типами памяти — не «экономия на спичках», как её величают геймеры, а ощутимые траты бюджета организации.

И охлаждение комплектующих тоже проектируется под «марафоны», а не по принципу «вроде не троттлит при моём сценарии использования — вот и хорошо».

Наконец, избыточная надёжность (звучит странно, но в бытовых сценариях работы моральное устаревание придёт раньше, чем исчерпается ресурс серверного железа) и ёмкость памяти — не вопрос престижа в каком-либо виде, а следствие постоянно высоких нагрузок и потребления ОЗУ, например, базами данных SQL, виртуализации и, тем более, базам данных In-Memory, в которых оперативная память — основное хранилище данных.
Из вышесказанного может быть не вполне понятно, почему крупные компании предпочитают не связываться с закупками предельно дешёвой памяти на «вроде бы нормальных чипах» с предельным запасом ёмкости и предпочитают «громкие бренды». А причин несколько:

Стресс-тест памяти Kingston перед её выпуском в продажу

Отказоустойчивость — самое главное

Если в домашнем компьютере ещё можно рискнуть, купить «нонейм на норм чипах» и, в худшем случае, огорчиться BSOD в игре или при работе в браузере и потраченной на покупку сумме, то в ситуации, когда сервер «упал», компания начинает терять деньги тотчас же (особенно, если сервер работает для нужд e-commerce). И в такой ситуации никого уже не утешит, сколько Вася сэкономил при покупке памяти по бросовой цене — даже если он быстро заменит память, «поднимет» сервер и «проставится», потраченные впустую деньги на низкокачественную RAM, нервотрепка сотрудников техподдержки и внеплановая «дыра» в посещаемости ничего хорошего не сулят.

По этой причине в ЦОД почти всегда используется память брендов, которые не просто «поклеивают чипы на печатную плату», а контролирует создание памяти и проверяют продукцию на наличие неполадок, прежде чем отправить её в продажу.

Kingston, к примеру, управляет всем циклом производства RAM — от пластины до чипов, и задействует 35 тестов качества (в том числе 24-часовой стресс-тест при 100 градусах по Цельсию на повышенном вольтаже).

И только после успешного прохождения всех испытаний модули отправляются в руки покупателей.

Такое тестирование — не паранойя и не маркетинг, а суровая необходимость, потому что таким образом Kingston гарантирует, что, к примеру, в 16-гигабайтном модуле будет цела каждая ячейка (а их в модуле свыше 136 млрд.).

Исследование учёных из Университета Торонто доказывает, что отказ модуля не проходит бесследно, даже если ECC исправил ошибку

Не существует «самого крутого типа памяти» — есть подходящие и не подходящие под оборудование разновидности

В современных серверах используется память DDR3 и DDR4, но не вся подряд, а следующих разновидностей:

  • Unbuffered ECC DIMM — то, что в специалисты величают словом UDIMM. Типовые модули памяти объёмом до 8 Гбайт каждый — самый бюджетный вариант в серверах и рабочих станциях. От «просто оперативки» для домашних ПК отличается наличием схемы ECC, которая обнаруживает и исправляет ошибки в отдельных битах памяти.
  • Registered DIMM — та самая регистровая память, которая де-факто, стала визитной карточкой серверов и рабочих станций среднего класса. Самый расхожий вариант в широкой рознице. Модули объёмом до 32 Гбайт каждый, чуть медленнее, чем нерегистровая, но заметно более надёжная. Всегда поддерживает ECC и более практична, чем Unbuffered, потому что гораздо лучше масштабируется (кол-во модулей на канал).
  • Load Reduced DIMM или LRDIMM — «последний писк» (2013 г. и новее) моды в серверных платформах. Совместима с разъёмами RDIMM, но устроена иначе — на модулях есть буфер памяти для передачи данных с хоста на DRAM, то есть, LRDIMM берёт на себя часть функций контроллера памяти, а сам контроллер работает в последовательном режиме. За счёт уменьшения электрической нагрузки память работает либо быстрее, чем RDIMM с более высокой тактовой частотой, либо при гораздо более высокой ёмкости, чем предшественники при аналогичной частоте. Средства мониторинга тоже стали лучше.

Регистровая память Kingston DDR3 KVR-16R11S4 8HA на платформе Ivy Bridge-EP

Больше всего ценится за возможность нагромоздить внушительное (9-12 модулей на каждый процессор) количество модулей и таким образом добиться максимального объёма RAM в сервере.

Общие принципы подборка сходны с теми, что мы помним по ПК для домашнего использования — наборы одинаковой памяти всегда быстрее и стабильнее, чем «винегрет» из различных по характеристикам модулей, в установке модулей с напряжением 1.35В и 1.

5В напряжение на всех модулях выровняется в пользу 1.5В. В мультипроцессорных системах память нужно конфигурировать одинаковым образом.

Максимальное быстродействие зависит от процессора, потому что контроллеры памяти нынче расположены как раз под крышкой CPU.

  • NVDIMM — смесь ужа и ежа привычной ОЗУ и SSD, гибридная энергонезависимая память. Устанавливается в стандартные разъёмы DIMM и совместима, но поставляется с автономным источником питания. Не теряет данные в случае отключения источника питания. Пока не слишком популярна, но уже используется в облачных вычислениях.

Типы модулей памяти для серверов

Комплектовать дата-центры можно и без поддержки, но грустно

Даже в идеальном мире со «сферическими в вакууме» платформами и модулями памяти случаются несовместимости или баги. Или компания работает с брендовым оборудование, в конфликтах которого нечистый ногу сломит.

А кому-то просто хочется минимизировать головную боль и как можно меньше вникать в «подводные камни» и случаи нестабильной работы памяти, не переплачивая за отдельные консультации.

Тем более, что у создателей брендовых серверов есть славная традиция «обдирать до нитки» своих клиентов за обслуживание и комплектующие после окончания гарантии на оборудование.

Благо, на серверное железо пока не распространился vendor lock-in, а значит, сменить авторизованное обслуживание с логикой «никуда не денетесь и заплатите, сколько скажем» на независимых производителей комплектующих никогда не поздно.

И даже уровень сервиса после такой рокировки будет только выше. Например, потому, что у Kingston, в отличие от большинства конкурентов, кстати, есть полноценное представительство в России.

Все гарантийные вопросы решаются без малейшего стресса, и у покупателей в принципе не возникнет характерной для общения с дистрибьюторами ситуации «я просто разместил объяву, за технической консультацией обращайтесь воон к тем ребятам в Китай».

Любые проблемы с совместимостью и установкой памяти можно преодолеть быстро и просто.

А проверить совместимость и быстродействие памяти можно не только с помощью документации и коллективного разума в интернете/по телефону техподдержки (кстати, звоните на 8-800-700-13-50, в будни 10:00 до 18:00), но и «наживо»! Kingston выдаст комплект памяти для теста перед покупкой, и если она в «не заведётся», покупателю гарантирован возврат. Отнесётесь ли вы к функции «а можно попробовать?» скептически или нет, но сложно назвать хотя бы ещё одного вендора в РФ с такой же свободой в подборе серверного железа.

Подбор оптимальной памяти для сервера начинается с конфигуратора. Для всего остального есть официальное российское представительство Kingston и огромное количество дистрибьюторов

Вдобавок, с «контролем на местах» Kingston доставляет память клиентам, в большинстве случаев быстрее конкурентов, да и скидку на железо при заказе крупных партий или тендерах удастся получить без проблем — это тоже заметное отличие от практики «я реализатор, а не лицо, которое определяет ценовую политику, покупайте, как есть».

Читайте также  Увеличение виртуальной памяти Windows 7

В серверной памяти хватает огромного количества нюансов, которые невозможно осветить в одной статье, но преамбуле — время, а хардкору — час. Оставайтесь с нами — нам ещё есть, что рассказать о специфике серверного железа!

Для получения дополнительной информации о продукции Kingston и HyperX обращайтесь на официальный сайт компании. В выборе своего комплекта HyperX поможет страничка с наглядным пособием.

Источник: https://se7en.ws/krivoy-server-ves-cod-portit-chto-sleduet-pomnit-pri-vybore-servernoy-pamyati/

Оперативная память сервера – установить и не потерять в производительности

Правила подбора и размещения модулей DIMM приводятся для систем на процессорах Intel Xeon E5 v3, v4, Xeon Scalable

   Подсистема оперативной памяти — важнейшая составляющая, от которой зависит производительность  сервера и его эффективность.

В иерархии хранения оперативная память стоит на втором месте после внутренних кэшей процессоров как по скорости, так и по стоимости хранения единицы информации.

Неэффективное ее использование существенно влияет на производительность, а значит – на отдачу от вложенных средств как на этапе покупки сервера, так и во время всего срока его эксплуатации.

Понятно, что подсистема оперативной памяти просчитывается еще на этапе принятия решения о покупке сервера. Но подчас загодя предсказать ее необходимый объем проблематично.

К тому же, объем и состав программного обеспечения, устанавливаемый на сервер, может существенно измениться уже при вводе его в эксплуатацию, не говоря уже об изменениях во времени.

Ревизия и перестройка подсистемы должны проводиться регулярно, поскольку эти мероприятия позволят сохранять эффективность эксплуатации системы. Они могут потребоваться при изменении нагрузки на сервер в результате:

  • изначальных ошибок в оценке необходимых ресурсов;
  • повышения объема выполняемых компанией задач в результате роста;
  • повышения требований к аппаратным ресурсам при обновлении установленного программного обеспечения;
  • ввода новых инструментов, функций или расширении спектра услуг в компании

Основные характеристики подсистемы памяти

Ряд характеристик необходимо учитывать как при проектировании будущего сервера, так и при его перестройке – апгрейде или восстановлении (ремонте).

Объем оперативной памяти

Сверху объем оперативной памяти сервера ограничен количеством слотов DIMMв системе и максимальным объемом одного модуля того типа, который поддерживается процессорами системы. Снизу – только финансовыми возможностями компании.

В идеале – общий объем оперативной памяти при штатной загрузке системы не должен быть занят более, чем на 75%. Отдельные пики загрузки, если они непродолжительны, не существенно повлияют на производительность.

Низкая загруженность системы говорит о неэффективно вложенных средствах.

А полная занятость оперативной памяти приводит к процессам вытеснения задач (swap), связанных с переносом части данных из оперативной памяти в дисковую и обратно за счет файлов подкачки – что кардинально снижает производительность сервера.

Уровень занятости физической оперативной памяти можно проверить различными встроенными в операционную систему мониторами производительности. Важно! Рассматривать необходимо именно физическую память, без учета файлов подкачки

Тип модулей

Тип модулей DIMM, поддерживаемых системой, жестко определяется типом установленных в сервер процессоров и описан в инструкции по эксплуатации или на сайте производителя. Это касается как собственно типа – DDR3, DDR4, буферизации модулей — буферизованная, регистровая, и системы исправления ошибок – ECC

Отдельный класс модулей памяти – LRDIMM, 3DS LRDIMM. Это модули повышенной емкости с оптимизированной за счет внутренних регистров нагрузкой на шину памяти.

Так как внутренняя структура модулей этого типа существенно отличается от обычной RDIMM, одновременная установка DIMM разного типа в системе невозможна.

Ни в каких сочетаниях.

Тактовая частота шины

Тактовая частота модулей памяти DIMM должна соответствовать максимальной частоте шины, поддерживаемой встроенным в процессор контроллером памяти – то есть, тоже определяется используемым процессором.

В серии XeonE5 младший процессор XeonE5 v4 – E5-2609v4 поддерживает частоты шины 1600/1866 МГц, средний E5-2630v4 — 1600/1866/2133 МГц, а более старшие, например E5-2650v4  — 1600/1866/2133/2400 МГц

В серии XeonScalable: Bronze3104 и 3106 поддерживает частоту 2133 МГц, Silver 4108 и 4110 — 2400 МГц, Gold 6130 – 2666 МГц.

В конфигурациях 2 модуля на канал (2DPC) и 3 модуля на канал (3DPC) серверов на процессорах XeonE5 с каждым добавлением DIMM в канал, на ступень уменьшается частота шины.

Соответственно, если в канале процессора, поддерживающего шину 2400 МГц установлен 1 DIMM, он работает на полной частоте. Добавляем модуль в тот же канал – они работают на частоте 2133 МГц.

Добавляем третий – канал настраивается на частоту 1866 МГц

Процессоры XeonScalable позволяют устанавливать до двух модулей DIMM на канал, снижения частоты шины при этом не происходит.

Модули DIMMс частотой большей, чем тактовая частота шины, установленная процессором, могут корректно работать в системе, но не наоборот.

Конфигурация — расположение модулей DIMM в слотах

Особенности работы контроллера (или контроллеров) памяти процессора приводят к тому, что число и карта расположения модулей DIMM в конкретных слотах сервера может сильно повлиять на его производительность.

Несбалансированная конфигурация может иметь только 16% от потенциальной пропускной способности шины памяти.

И добиться такого ухудшения характеристик можно довольно легко – лишь установив модуль DIMM в соседний слот, или добавив пару модулей в попытке расширить оперативную память и – тем самым – увеличить производительность.

Такая существенная разница получается за счет технологии чередования, которую в правильной конфигурации удается реализовать процессору, а в несбалансированной системе – нет. О балансировке памяти смотрите дополнительные материалы.

Ранки

Данные по шине памяти передаются в единицах из 64 бит для всех типов DIMM. Это особенность технологии памяти DDR-SDRAM.

Область памяти этой ширины трансформируется на группу чипов DRAM внутри DIMM — каждый отдельный чип отвечает за выдачу или 4 или 8 бит (обозначается как x4 или x8 в кодировке чипа). Такая группа чипов называется ранком. Существуют DIMM с 1, 2 или 4 ранками.

DIMM максимальной емкостм — это модули с 4 ранками, но спецификация DDR4 допускает только 8 ранков на канал памяти. Процессор может организовать чередование по ранкам наряду с чередованием по каналам, контроллерам и т.д. (*)

Структуры x4 или x8 модулей DIMM по-разному задействованы  в системе обнаружения и исправления ошибок памяти ECC. Именно по этой причине RDIMM типа x4 нельзя смешивать с RDIMM типа x8.

Напряжение питания

Напряжение питания модулей DIMMзадано в описании системы/материнской платы. Для современных модулей обычно составляет 1,2 В.

Смешивание модулей с разными характеристиками в одной системе

Какие-то параметры модулей DIMM позволяют смешивать их в одной системе / канале памяти, какие-то  — жестко нет.

Например, установка модулей одного типа с разной тактовой частотой допустимо, но при этом все модули будут работать на частоте самого медленного.

Корректное расположение модулей одного типа разной емкости не приведет к снижению производительности

Сочетание модулей с различным количеством ранков при правильной их установке допустимо

Свод правил

В системе должен быть установлен хотя бы один модуль DIMM. Даже в 2-процессорной системе.

Совместимость

  • Все модули DIMMдолжны быть одного типа — DDR4 регистровые с коррекцией ошибок ECC
  • Модули небуферизованной памяти  (Unbuffered DIMM, UDIMM) не поддерживаются
  • Смешивание RDIMM, LRDIMM, 3DS LRDIMM в одной системе недопустимо – они не совместимы между собой. Ни в одном канале, ни на одном процессоре, ни на разных процессорах – никак.
  • Установка модулей разных производителей корректна. Важно – чтобы характеристики модулей были совместимы.
  • RDIMMс организацией x4 и x8 несовместимы.
  • Смешивание DIMM с разным количеством ранков в пределах одного канала допустимо
  • Ограничение по числу логических ранков
    •    Процессоры Intel Xeon E5 v3, v4
    • XeonE5 v3, v4 поддерживает до 8 ранков на канал, не превышайте это значение. Если необходима установка 3 модулей на канал (3DPC), модули должны быть 1- или 2-ранковыми.
    • Поскольку LRDIMM буферизуется, четырехранковый LRDIMM представляется процессору как двухранковый DIMM — что позволяет устанавливать 3шт LRDIMM на канал не превышая ограничение по ранкам.
    •    Процессоры Xeon Scalable
    • Так как процессоры Xeon Scalable позволяют устанавливать только до 2 модулей на канал, ограничение по ранкам для них снято.

Производительность

  • Последовательно заполняйте банки памяти без пропусков.
  • Распределение по каналам памяти.
    •    Процессоры Intel Xeon E5 v3, v4.

       Процессоры Xeon E5 нижнего диапазона — процессоры Intel Xeon E5 v3 с менее чем 10 ядрами и процессоры E5 v4 с менее чем 12 ядрами имеют только один контроллер памяти. В них все четыре канала памяти подключены к одному контроллеру.

      В более производительных процессорах встроено два контроллера памяти, каждый из которых управляет двумя каналами.

    • Старайтесь распределить модули памяти так, чтобы задействовать все каналы памяти процессора (4). Каждый канал дает 25% общей полосы пропускания подсистемы памяти.

      При этом, избегайте несбалансированных конфигураций. (*)

    •    Процессоры Xeon Scalable. Процессоры Xeon Scalable имеют 2 встроенных контроллера памяти, каждый из них управляет 3 каналами (всего 6).

    • Старайтесь распределить модули памяти так, чтобы задействовать все каналы памяти процессора Scalable (6). При этом, избегайте несбалансированных конфигураций.

      (*)

  • Для получения максимальной производительности, старайтесь, чтобы в системе были установлены все модули идентичного типа – одного производителя, емкости, тактовой частоты, внутренней организации.
  • Чередование.

    •    Процессоры Intel Xeon E5 v3, v4
    • Для получения максимальной производительности, устанавливайте память в сервер наборами по 4 идентичных модуля на один процессор– таким образом в полной мере будут задействованы все каналы памяти и максимально эффективно использовано чередование. (*)
    •    Процессоры Xeon Scalable
    • Для получения максимальной производительности, устанавливайте память в сервер наборами по 6 идентичных модулей на один процессор– таким образом в полной мере будут задействованы все каналы памяти и максимально эффективно использовано чередование. (*)
  • При установке модулей разной емкости в банк 0 устанавливаются самые емкие – они самые «тяжелые» с точки зрения нагрузки на шину модули, затем – банки 1 и 2, в порядке убывания.
  • Установка модулей одного типа с разной тактовой частотой допустимо, но при этом все модули будут работать на частоте самого медленного из них.
  • Модули DIMM с разными временными параметрами могут быть установлены на разных слотах в одном канале, но для всех модулей DIMM будут применяться только тайминги, поддерживающие самый медленный модуль DIMM
  • Когда модули DIMM с разным числом ранков устанавливаются в конфигурации 2DPC или 3DPC, всегда сначала заполняйте DIMM с более высоким номером (начиная с самого дальнего слота).

(*)   Про балансировку и чередование памяти в системах с различными процессорами читайте следующие статьи:

Балансировка чередования процессоров Intel Xeon E5 v3, v4, E7 v3

Балансировка чередования процессоровXeon Scalable

Балансировка чередования процессоров AMD EPYC

Перейти в раздел Оперативная память для сервера каталога

Перейти в раздел Сервер каталога

Вернуться к информационным материалам

Источник: http://store.smb-solution.ru/content/33-server-ram-performance

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: