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Überlegungen zur Leistung der Serverhardware

Im folgenden Abschnitt sind wichtige Punkte aufgeführt, die Sie bei der Auswahl der Serverhardware berücksichtigen sollten. Das Befolgen dieser Richtlinien kann dazu beitragen, Leistungsengpässe zu beseitigen, die die Leistung des Servers beeinträchtigen könnten.

Empfehlungen für den Prozessor

Wählen Sie 64-Bit-Prozessoren für Server. 64-Bit-Prozessoren verfügen über mehr Adressraum und sind für Windows Server 2022 erforderlich. Es werden keine 32-Bit-Editionen des Betriebssystems bereitgestellt, aber 32-Bit-Anwendungen werden auf dem 64-Bit-Betriebssystem Windows Server 2022 ausgeführt.

Um die Rechenressourcen auf einem Server zu erhöhen, können Sie einen Prozessor mit Kernen mit höherer Frequenz verwenden, oder Sie können die Anzahl der Prozessorkerne erhöhen. Wenn die CPU die begrenzende Ressource im System ist, bietet ein Kern mit 2-facher Frequenz in der Regel eine größere Leistungsverbesserung als zwei Kerne mit 1-facher Frequenz.

Es wird nicht erwartet, dass mehrere Kerne eine perfekte lineare Skalierung bieten, und der Skalierungsfaktor kann sogar geringer sein, wenn Hyperthreading aktiviert ist, da Hyperthreading auf der gemeinsamen Nutzung von Ressourcen desselben physischen Kerns beruht.

Von Bedeutung

Passen Sie den Arbeitsspeicher und das E/A-Subsystem an die CPU-Leistung an und skalieren Sie sie und umgekehrt.

Vergleichen Sie die CPU-Frequenzen nicht zwischen Herstellern und Prozessorgenerationen, da der Vergleich ein irreführender Indikator für die Geschwindigkeit sein kann.

Stellen Sie für Hyper-V sicher, dass der Prozessor SLAT (Second Level Address Translation) unterstützt. Es wird von Intel als Extended Page Tables (EPT) und von AMD als Nested Page Tables (NPT) implementiert. Sie können überprüfen, ob diese Funktion vorhanden ist, indem Sie SystemInfo.exe auf Ihrem Server verwenden.

Cache-Empfehlungen

Wählen Sie große L2- oder L3-Prozessorcaches aus. Auf neueren Architekturen, wie z.B. Haswell oder Skylake, gibt es einen einheitlichen Last Level Cache (LLC) oder einen L4. Die größeren Caches bieten im Allgemeinen eine bessere Leistung und spielen oft eine größere Rolle als die reine CPU-Frequenz.

Empfehlungen für Arbeitsspeicher (RAM) und Auslagerungsspeicher

Hinweis

Einige Systeme weisen möglicherweise eine verringerte Speicherleistung auf, wenn eine Neuinstallation von Windows Server 2022 im Vergleich zu Windows Server 2012 R2 ausgeführt wird. Während der Entwicklung von Windows Server 2022 wurden eine Reihe von Änderungen vorgenommen, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Plattform zu verbessern. Einige dieser Änderungen, z. B. die standardmäßige Aktivierung von Windows Defender, führen zu längeren E/A-Pfaden, die die E/A-Leistung in bestimmten Workloads und Mustern verringern können. Microsoft rät davon ab, Windows Defender zu deaktivieren, da dies eine wichtige Schutzebene für Ihre Systeme darstellt.

Erhöhen Sie den Arbeitsspeicher, um ihn an Ihren Speicherbedarf anzupassen. Wenn der Arbeitsspeicher des Computers knapp wird und sofort mehr Arbeitsspeicher benötigt wird, verwendet Windows Festplattenspeicher, um den System-RAM durch ein Verfahren namens Auslagerung zu ergänzen. Zu viel Auslagerung beeinträchtigt die Gesamtleistung des Systems. Sie können die Auslagerung optimieren, indem Sie die folgenden Richtlinien für die Platzierung von Auslagerungsdateien befolgen:

  • Isolieren Sie die Auslagerungsdatei auf einem eigenen Speichergerät, oder stellen Sie zumindest sicher, dass sie nicht dieselben Speichergeräte wie andere Dateien verwendet, auf die häufig zugegriffen wird. Platzieren Sie z. B. die Auslagerungsdatei und die Betriebssystemdateien auf separaten physischen Laufwerken.

  • Platzieren Sie die Auslagerungsdatei auf einem Laufwerk, das fehlertolerant ist. Wenn ein nicht fehlertoleranter Datenträger ausfällt, ist es wahrscheinlich, dass es zu einem Systemabsturz kommt. Wenn Sie die Auslagerungsdatei auf einem fehlertoleranten Laufwerk ablegen, denken Sie daran, dass fehlertolerante Systeme häufig langsamer Daten schreiben, da sie Daten an mehrere Speicherorte schreiben.

  • Verwenden Sie mehrere Festplatten oder ein Festplattenarray, wenn Sie zusätzliche Festplattenbandbreite für die Auslagerung benötigen. Platzieren Sie nicht mehrere Auslagerungsdateien auf verschiedenen Partitionen desselben physischen Laufwerks.

Empfehlungen für periphere Busse

In Windows Server 2022 sollten die primären Speicher- und Netzwerkschnittstellen PCI Express (PCIe) sein, daher werden Server mit PCIe-Bussen empfohlen. Um Einschränkungen bei der Busgeschwindigkeit zu vermeiden, verwenden Sie PCIe x8 und höhere Steckplätze für 10+ GB Ethernet-Adapter.

Empfehlungen für Festplatten

Wählen Sie Festplatten mit höheren Rotationsgeschwindigkeiten, um die Servicezeiten für zufällige Anforderungen zu reduzieren (durchschnittlich ~2 ms beim Vergleich von Laufwerken mit 7.200 U/min und 15.000 U/min) und um die Bandbreite für sequenzielle Anforderungen zu erhöhen. Es gibt jedoch Kosten, Leistung und andere Überlegungen, die mit Festplatten mit hohen Drehzahlen verbunden sind.

2,5-Zoll-Festplatten der Enterprise-Klasse können im Vergleich zu entsprechenden 3,5-Zoll-Festplatten eine größere Anzahl zufälliger Anforderungen pro Sekunde verarbeiten.

Speichern Sie Daten, auf die häufig zugegriffen wird, insbesondere Daten, auf die sequenziell zugegriffen wird, in der Nähe des Anfangs eines Datenträgers, da dies in etwa den äußersten (schnellsten) Spuren entspricht.

Die Konsolidierung kleiner Laufwerke auf weniger Laufwerke mit hoher Kapazität kann die Gesamtspeicherleistung verringern. Weniger Spindeln bedeuten eine geringere Parallelität des Anforderungsdienstes. Dies führt zu einem potenziell geringeren Durchsatz und längeren Reaktionszeiten (abhängig von der Intensität der Arbeitslast).

Die Verwendung von SSD und High-Speed-Flash-Disks ist nützlich, um vor allem Festplatten mit hohen I/O-Raten oder latenzempfindlichen I/O zu lesen. Bootdisks sind gute Kandidaten für die Verwendung von SSDs oder Hochgeschwindigkeits-Flashdisks, da sie die Bootzeiten erheblich verbessern können.

Empfehlungen für Netzwerk- und Speicheradapter

NVMe-SSDs bieten eine überlegene Leistung mit größeren Befehlswarteschlangentiefen, einer effizienteren Interrupt-Verarbeitung und einer höheren Effizienz für 4-KB-Befehle. Dies kommt insbesondere Szenarien zugute, die umfangreiche gleichzeitige E/A-Vorgänge erfordern. PCI Gen 5-Geräte übertreffen die CPU und den Systembus, sodass das Windows Server-Betriebssystem den E/A-Mechanismus nicht für Tools optimieren kann, um die Spitzenleistung genau anzuzeigen.

Empfehlungen für Netzwerk- und Speicheradapter

Im folgenden Abschnitt werden die empfohlenen Merkmale für Netzwerk- und Speicheradapter für Hochleistungsserver aufgeführt. Diese Einstellungen können dazu beitragen, zu verhindern, dass Ihre Netzwerk- oder Speicherhardware bei hoher Auslastung zu einem Engpass wird.

Zertifizierte Adapternutzung

Verwenden Sie einen Adapter, der die Testsammlung für die Windows-Hardwarezertifizierung bestanden hat.

64-Bit

Adapter, die 64-Bit-fähig sind, können DMA-Vorgänge (Direct Memory Access) zu und von hohen physischen Speicherstandorten (mehr als 4 GB) ausführen. Wenn der Treiber DMA mit mehr als 4 GB nicht unterstützt, puffert das System die E/A-Vorgänge doppelt in einen physischen Adressraum von weniger als 4 GB.

Kupfer- und Glasfaseradapter

Kupferadapter haben in der Regel die gleiche Leistung wie ihre Glasfaser-Pendants, und sowohl Kupfer als auch Glasfaser sind auf einigen Fibre Channel-Adaptern verfügbar. Bestimmte Umgebungen eignen sich besser für Kupferadapter, während andere Umgebungen besser für Glasfaseradapter geeignet sind.

Adapter mit zwei oder vier Anschlüssen

Multiport-Adapter sind nützlich für Server mit einer begrenzten Anzahl von PCI-Steckplätzen.

Um SCSI-Beschränkungen für die Anzahl der Festplatten zu umgehen, die an einen SCSI-Bus angeschlossen werden können, bieten einige Adapter zwei oder vier SCSI-Busse auf einer einzigen Adapterkarte. Fibre-Channel-Adapter haben in der Regel keine Beschränkungen für die Anzahl der Festplatten, die mit einem Adapter verbunden sind, es sei denn, sie sind hinter einer SCSI-Schnittstelle verborgen.

Serial Attached SCSI (SAS)- und Serial ATA (SATA)-Adapter verfügen aufgrund der seriellen Natur der Protokolle ebenfalls über eine begrenzte Anzahl von Verbindungen, aber Sie können mithilfe von Schaltern weitere Festplatten anfügen.

Netzwerkadapter verfügen über dieses Feature für Lastenausgleichs- oder Failoverszenarien. Die Verwendung von zwei Netzwerkadaptern mit einem Port führt in der Regel zu einer besseren Leistung als die Verwendung eines Netzwerkadapters mit einem einzelnen Dual-Port für dieselbe Arbeitslast.

Die Einschränkung des PCI-Busses kann ein wichtiger Faktor bei der Einschränkung der Leistung von Multiport-Adaptern sein. Daher ist es wichtig, sie in einem leistungsstarken PCIe-Steckplatz zu platzieren, der genügend Bandbreite bietet.

Interruptüberprüfung

Einige Adapter können die Häufigkeit der Unterbrechung der Hostprozessoren moderieren, um die Aktivität oder deren Abschluss anzuzeigen. Das Moderieren von Interrupts kann oft zu einer geringeren CPU-Last auf dem Host führen, aber wenn die Interrupt-Moderation nicht intelligent durchgeführt wird; Die CPU-Einsparungen können die Latenz erhöhen.

RSS-Unterstützung (Receive Side Scaling)

RSS ermöglicht die Skalierung der Paketempfangsverarbeitung mit der Anzahl der verfügbaren Computerprozessoren. Dies ist bei 10 GB Ethernet und schneller wichtig.

Offload-Funktion und andere erweiterte Funktionen wie MSI-X (Message-Signaled Interrupt)

Offload-fähige Adapter bieten CPU-Einsparungen, die zu einer verbesserten Leistung führen.

Dynamische Interrupt- und DPC-Umleitung (Deferred Procedure Call)

In Windows Server 2022 ermöglicht Numa-E/A PCIe-Speicheradaptern das dynamische Umleiten von Interrupts und DPCs und kann jedes Multiprozessorsystem unterstützen, indem es die Workloadpartitionierung, die Cachetrefferraten und die Nutzung der integrierten Hardwareverbindung für E/A-intensive Workloads verbessert.

Siehe auch