Настройка параметров аппаратных и программных средств конечных узлов
Конечными узлами сети являются компьютеры, и от их производительности и надежности во многом зависят характеристики всей сети в целом. Компьютеры представляют собой не только центры обработки информации, они наравне со специальными коммуникационными устройствами несут обязанности по организации сетевого взаимодействия. Именно компьютеры являются теми устройствами в сети, которые реализуют протоколы всех уровней, начиная от физического и канального (сетевой адаптер и драйвер) и кончая прикладным уровнем (приложения и сетевые службы операционной системы).
Отсюда следует, что оптимизация компьютера включает две достаточно независимые задачи:
Во-первых, выбор таких параметров конфигурации программного и аппаратного обеспечения, которые бы обеспечивали оптимальные показатели производительности и надежности этого компьютера как отдельного элемента сети. Такими параметрами являются, например, тип используемого сетевого адаптера, размер файлового кэша, влияющий на скорость доступа к данным на сервере, применение того или иного уровня RAID, производительность дисков и дискового контроллера, быстродействие центрального процессора и т.п.
Во-вторых, выбор таких параметров протоколов, установленных в данном компьютере, которые бы гарантировали эффективную и надежную работу коммуникационных средств сети. Так как компьютеры порождают большую часть кадров и пакетов, циркулирующих в сети, то многие важные параметры протоколов формируются программным обеспечением компьютеров, например, начальное значение поля TTL протокола IP, размер окна неподтвержденных пакетов, размеры используемых кадров.
Наблюдение за производительностью сетевой операционной системы любого сервера производится обычно для того, чтобы определить - достигнут ли максимум производительности по обслуживанию сетевых клиентов или нет? Для достижения этой цели в ОС предусматривается ряд средств, которые могут помочь сетевому администратору отобразить и зарегистрировать картину сетевой активности сервера. Эти средства собирают и записывают в файл статистику о работе сервера, на основании которой администратор может найти и исключить причину любой из возникших проблем.
Во многих современных операционных системах разработчики идут по пути исключения многих непродуктивных параметров системы, с помощью которых администраторы могут влиять на производительность ОС. Вместо этого в операционную систему встраиваются адаптивные алгоритмы, которые определяют рациональные параметры системы во время ее работы. С помощью этих алгоритмов ОС может оптимизировать свои параметры в отношении многих известных сетевых проблем динамически, автоматически перераспределяя свои ресурсы, и не привлекая к решению администратора.
Существуют разные критерии оптимизации производительности операционной системы. К числу наиболее распространенных критериев относятся:
Наибольшая скорость выполнения определенного процесса.
Максимальное число задач, выполняемых процессором в единицу времени. Эта характеристика называется также пропускной способностью компьютера. Она характеризует качество разделения ресурсов между несколькими одновременно выполняемыми процессами.
Освобождение наибольшего количества оперативной памяти для наиболее приоритетных процессов, например, процесса, выполняющего функции файлового сервера или же для увеличения размера файлового кэша.
Освобождение наибольшего количества дисковой памяти.
Обычно при оптимизации производительности ОС администратор начинает этот процесс при заданном наборе ресурсов. В общем случае одновременно улучшить все критерии производительности невозможно. Например, если целью является увеличение доступной оперативной памяти, то администратор может увеличить размер страничного файла, но это приведет к уменьшению доступного дискового пространства.
Если же нужно улучшить одновременно все критерии производительности, то нужно привлекать дополнительные ресурсы, например, более мощный процессор, дополнительную память или более емкий диск.
2.5.1.2. Понятие "узкое место"
Выполнение вычислительной задачи может потребовать участия в работе нескольких устройств. Каждое устройство использует определенные ресурсы для выполнения своей части работы. Плохая производительность обычно является следствием того, что одно из устройств требует намного больше ресурсов, чем остальные. Чтобы исправить положение, администратор должен выявить устройство, которое требует наибольшей доли времени выполнения задачи. Такое устройство, которое требует наибольшей доли времени выполнения задачи, называется узким местом (bottleneck). Например, если на выполнение задачи требуется 3 секунды, и 1 секунда тратится на выполнение программы процессором, а 2 секунды - на чтение данных с диска, то диск является узким местом.
Определение узкого места - это критический этап в процессе улучшения производительности. Замена процессора в предыдущем примере на другой, в 2 раза более быстродействующий процессор, уменьшит общее время выполнения задачи только до 2.5 секунд, но существенно исправить ситуацию не сможет, так как мы не устраним этим узкое место. Если же мы купим диск и контроллер диска, которые будут быстрее прежних в 2 раза, то общее время уменьшится до 2 секунд.
В процессе оптимизации операционных систем администратор может воспользоваться различным инструментарием - программными и аппаратными измерителями. Многие операционные системы имеют встроенные или специально разработанные для них программные системы мониторинга. Примером такой системы является PerformanceMonitor - средство анализа производительности ОС WindowsNT компании Microsoft.
Рассмотрим некоторые типовые процедуры оптимизации операционной системы на примере WindowsNT с помощью утилиты PerformanceMonitor.
