伺服器「健身」計畫：如何改進伺服器容量

伺服器性能隨著CPU、記憶體與存放裝置技術不斷發展而越發強勁。 例如，CPU生產商Tilera Corp.最近發佈了TILE64家族多核處理器。 該處理器包含64個獨立處理器核心，而且每個核心都是全功能處理器。 每核心包含L1與L2緩存，意味著這些核心都可以獨立支援一個完整作業系統(OS)。 物理伺服器技術已將記憶體管理提升至新的高度。 例如，HP Proliant DL580 G7伺服器，擁有64個DIMM插槽並可以支援最多2TB容量的DDR3記憶體。

儘管如此，為何許多資料中心仍舊對伺服器容量規劃大傷腦筋，該如何解決伺服器選型與硬體資源規劃的問題呢？

解決問題的關鍵在於瞭解伺服器硬體資源規劃、部署及管理誤區，避免此類錯誤發生。

理解伺服器容量規劃

任何伺服器上線，最重要的一環便是規劃階段。 假設已有許多資料中心實施方案，選擇將採用的伺服器技術就十分關鍵了。 很多情況下，IT管理員們會砸錢去購買他們所能購買的最貴和最先進的系統。 雖然這樣可能在初始階段運作良好，但這並不是最穩定的解決方案。

業內專家表示規劃是重中之重，最好在應用環境進入開發環節前就確定。

「當我們談論能力規劃時，幾乎所有內容都依賴于資料中心基礎設施，」Timothy O’Brien，MTM Technologies Inc.公司系統顧問表示。 「在部署任何伺服器之前，我們必須設置一個合理的期望基線，並明確每台伺服器所要運行的服務。 」

在分析伺服器能力時，以下兩大問題需要納入考慮：

瞭解伺服器環境未來將承載的業務。 比如什麼是實施系統虛擬化的主要目的？ 亦或需要採用單獨的物理伺服器？

越來越多的使用者、服務與應用程式將會給計算資源需求帶來怎樣的壓力。 環境今後還會如何擴展升級？ 簡而言之，為未來應用擴容進行準備了嗎？

伺服器容量規劃有一點經常被過度重視，那就是終端使用者性能。 就像IT管理員們所述，如果終端使用者因為性能問題而感到不高興，那麼伺服器試運行將很快走向終點。 例如，存放區域網路(SAN)環境中強勁而且必備的系統。 可是，不能因為你有許多存儲，就意味著擁有所期待的性能。 如果過度分配SAN，使用者將感受到應用服務的性能下降。 選擇一款能夠進行數值測試與行為跟蹤的工具是保障使用者體驗的基本方法之一。 任何意料外的性能波動都可追述到變更操作、硬體故障或其他資料中心內出現的問題。

伺服器並不需要大把大把的花錢才能讓其穩定運行。 擁有一個周密的部署規劃，理解伺服器將運行的任務，可節約很大一筆開銷。

瞭解伺服器類型與資源

在伺服器部署至正式環境前，工程師必須瞭解伺服器將被用來做什麼。 通過分析其工作負載，IT管理員可以合理的分配資源並確定伺服器型號與大小。 伺服器硬體資源很容易被用盡，經驗豐富的IT專家會告訴你，資源其實十分有限。 即使是計算能力充足的伺服器也可能會因工作負載與未經充分評估的應用程式而耗盡資源。

「伺服器型號與資源管理一直都是資料中心工程師所需面對的難題。 瞭解工作負載將達到何種程度，可決定該提供多少資源，」O’Brien補充。 「例如，一個用於展示內部網站的簡單Web伺服器不需要多核處理器或大量記憶體。 可是，運行在同一時間內有著多使用者連接的SQL伺服器，就會需要更多計算資源。 」

預先規劃可以降低資源配置的壓力。 瞭解伺服器將運行的負載並進行預先規劃，可以讓環境擁有足夠資源來處理與滿足需求。 因為幾乎所有伺服器基礎設施都不會一成不變，工程師必須時刻準備好面對可能的環境變更。

最重要的部分在於，無論何時都要牢記，伺服器不只是完成安裝就算結束。 為伺服器選擇合適的資源，讓其能夠承載未來的工作挑戰，而負載和所需計算資源卻一直都是變數。 所以，規劃伺服器在將來會如何運行，需要在現在投入適當的記憶體，計算能力與存儲空間。

當著手進行資源配置規劃時，需要注意以下三點關鍵：

所有配置不會一成不變。 調整伺服器資源是很正常的作業。 一些資源可以即時分配給正在運行的伺服器。

監控伺服器環境。 瞭解當前伺服器資源使用方式十分重要。 負載管理涉及監控伺服器超載和發現需求峰值，可以讓工程師更加有效進行資源配置。

瞭解應用程式，作業系統與平臺。 永遠不要認為應用程式或作業系統會一成不變的運行下去。 隨著服務更新包，新增使用者與環境的變更，應用程式可能隨時會消耗更多記憶體，存儲甚至CPU資源。

虛擬化

將伺服器作為虛擬化平臺的規劃與規劃單獨的物理伺服器有些相似，但也有許多不同。 工程師需要評估哪些伺服器將運行在這個平臺，並將產生怎樣的工作負載。 正如先前所說，與部署物理伺服器前需要進行預先規劃的道理類似：

這些伺服器被設計用來運行什麼？

這台伺服器將來會承載怎樣的負荷？

負載、作業系統、平臺、資料庫、應用程式需求會隨著業務而提升麼？ 我們是否已將這些增長考慮在內，並且這台物理伺服器可以滿需對應的需求？

通過瞭解伺服器將要運行的程式，工程師可以讓伺服器配置規劃與成本更加合理。 物理伺服器上將運行何種應用在規劃階段都是可以討論與變更的。 無論這台伺服器將運行Citrix XenServer或VMware，還是將在虛擬機器中安裝SQL伺服器，訣竅在於理解被分配的硬體資源將要承載何種應用。 掌握了這種方法，對將來發展的能力規劃會更加有效與準確。

伺服器容量規劃最佳實踐

規劃與建立伺服器環境關係映射，可以説明工程師更好的針對負載而進行資源配置優化。 資源通常會因過度分配而用盡，所以在伺服器上線之前，充分瞭解其將運行的負載可以節省許多時間，減少後期產生的麻煩。

有許多強大的工具可以説明我們測量需求並確定伺服器會如何運行。 有個被稱做up.time的工具，由uptime software公司開發，可以説明管理員們監控伺服器，虛擬機器，雲服務、託管服務以及其他應用。 利用 up.time的圖形化伺服器監視軟體，管理員可以通過圖形分析資料中心內所有關鍵服務資源，而且其支援各種作業系統平臺。 更深入來說，可以細化如CPU、記憶體、磁片、進程、負載、網路、使用者、服務狀態與配置資料等資訊，以便於版主工程師瞭解他們將對伺服器進行怎樣的優化。

在進行伺服器容量規劃時，請遵循一下幾點：

任何完善的部署都需要經歷測試環節。 在測試環境下，你可以調整伺服器，並明確如何配置才能獲得最優效果。 花些時間理解伺服器將運行何種應用以及這些應用會對整體環境產生多大的影響。

瞭解伺服器將運行的應用程式。 瞭解某個應用，資料庫或作業系統所需消耗的資源，避免資源分派不足或過度分配。 資源敏感的負載包括Exchange，SQL資料庫以及其他資料庫應用。 資源消耗較低的負載則有類似授權伺服器、單一服務應用或簡單的Web伺服器。

時刻準備應對環境變化。 做好準備並知曉可提供何種資源來優化工作負載，可以説明提升資源管理能力及回應速度，縮短變更時間，讓伺服器基礎設施架構更加平衡與穩定。

永遠不要只為了修復一兩個問題而投錢在伺服器上。 為需要購置的伺服器規劃預算開支並分析它們是否合理。 在硬體生命週期內替換或升級獨立元件是很平常的事情。 可是，正如伺服器技術的價格一直在變化，有時候直接購買新伺服器會比升級CPU，硬碟甚至記憶體來的更划算。

隨著伺服器技術持續發展，IT管理員們將在規劃環節投入更多精力，決定伺服器容量與資源規劃。 無論是管理完全由物理伺服器組成還是包含虛擬機器的環境，亦或維護資料庫伺服器群，理解它們在資料中心內所扮演的角色，才可保障其在現在與將來的穩定運行。

關於作者：Bill Kleyman，MBA，MISM，網路基礎設施管理領域的超級技術專家。 他的工程任務包括大型虛擬化應用部署以及商務網路設計與實施。 目前，他是World Wide Fittings全球製造業公司的技術總監，該公司在中國、歐洲及美國均有辦事機構。