簡析關鍵業務領域商用服務器

服務器技術種類從體系結構來看，目前廣泛應用于關鍵業務領域的商用服務器大體可以分為三類，即對稱多處理器結構(SMP：SymmetricMulti-Processor)，非一致存儲訪問結構(NUMA：Non-UniformMemoryAccess)以及海量并行處理結構(MPP：MassiveParallelProcessing)。

SMP結構是指服務器中多個CPU對稱工作，無主次或從屬關系。各CPU共享相同的物理內存，每個CPU訪問內存中的任何地址所需時間是相同的，因此SMP也被稱為一致存儲器訪問結構。對SMP服務器進行擴展的方式包括：增加內存、使用更快的CPU、增加CPU、擴充I/O、更多的外部設備(通常是磁盤存儲)。SMP服務器的主要特征是共享，系統中所有資源（CPU、內存、I/O等）都是共享的。也正是由于這種特征，導致了SMP服務器的主要問題，那就是它的擴展能力非常有限：每一個共享的環節都可能造成SMP服務器擴展時的瓶頸；對SMP而言，最受限制的是內存，每個CPU必須通過相同的內存總線訪問相同的內存資源；隨著CPU數量的增加，內存訪問沖突將迅速增加，造成CPU資源的浪費，CPU性能的有效性大大降低。

由于SMP在擴展能力上的限制，人們開始探究如何進行有效地擴展從而構建大型系統的技術，NUMA就是這種努力下的結果之一。利用NUMA技術，可以把幾十個CPU（甚至上百個CPU）組合在一個服務器內。

NUMA服務器的基本特征是：具有多個CPU模塊（或稱為BuildingBlock、節點）；每個CPU模塊由多個CPU（如4個）組成，并且具有獨立的本地內存、I/O槽口等；節點之間通過互連模塊進行連接和信息交互；每個CPU可以訪問整個系統的內存，顯然，訪問本地內存的速度將遠遠高于訪問遠地內存（系統內其他節點的內存）的速度，這也是非一致存儲訪問NUMA的由來。由于這個特點，為了更好地發揮系統性能，開發應用程序時需要盡量減少不同CPU模塊之間的信息交互。
利用NUMA技術，可以較好地解決原來SMP系統的擴展問題，在一個物理服務器內可以支持上百個CPU。

NUMA技術的主要問題是，由于訪問遠地內存的延時遠遠超過本地內存，因此當CPU數量增加時，系統性能無法線性增加。

和NUMA不同，MPP提供了另外一種進行系統擴展的方式，它由多個SMP服務器通過一定的節點互聯網絡進行連接，協同工作，完成相同的任務，從用戶的角度來看是一個服務器系統。其基本特征如下：由多個SMP服務器（每個SMP服務器稱節點）通過節點互連網絡連接而成，每個節點只訪問自己的本地資源（內存、存儲等），是一種完全無共享結構；擴展能力最好，理論上其擴展無限制，目前的技術可實現512個節點互連。

在MPP系統中，每個SMP節點也可以運行自己的操作系統、數據庫等，但和NUMA不同的是，它不存在異地內存訪問的問題。換言之，每個節點內的CPU不能訪問另一個節點的內存。節點之間的信息交互是通過節點互聯網絡實現的，這個過程一般稱為數據重分配(DataRedistribution)。

MPP服務器的主要問題是：需要一種復雜的機制來調度和平衡各個節點的負載和并行處理過程。目前一些基于MPP技術的服務器往往通過系統級軟件（如數據庫）來屏蔽這種復雜性。基于此類數據庫來開發應用時，不管后臺服務器由多少個節點組成，開發人員所面對的都是同一個數據庫系統，而不需要考慮如何調度其中某幾個節點的負載。

服務器租用/服務器托管中國五強！虛擬主機域名注冊頂級提供商！15年品質保障！--億恩科技[ENKJ.COM]