Преимущества 64-разрядного аппаратного и программного обеспечения (Office SharePoint Server 2007)
В большинстве случаев гораздо удобнее использовать хорошо знакомые работоспособные приложения. Повсеместное внедрение 64-разрядных сред для работы с Microsoft Office SharePoint Server 2007 происходит достаточно медленно, поскольку ранее уже были сделаны значительные затраты времени, средств и усилий на установку и настройку оборудования и программного обеспечения для 32-разрядных сред. Основными проблемами, с которыми пользователи связывают миграцию на 64-разрядные среды, являются ее дороговизна, значительные затраты времени и возможная несовместимость с существующим программным обеспечением. В этой статье раскрывается незначительность этих проблем и описываются преимущества, значительно перевешивающие их.
Общие сведения о 64-разрядной среде
64-разрядная среда включает в себя оборудование и программные компоненты. Сам по себе переход на 64-разрядное оборудование дает определенное повышение быстродействия, однако качественный рост достигается только при совместном применении 64-разрядного оборудования и программного обеспечения.
64-разрядное оборудование
Возможности 64-разрядной обработки применяются в специализированных приложениях уже десятки лет. Однако их широкое применение на компьютерах на базе Intel началось лишь в последние годы. На сегодняшний день львиную долю продаваемых серверов составляют именно 64-разрядные серверы. Однако на большинстве компьютеров, используемых в качестве серверов под управлением ОС Windows, по-прежнему применяется 32-разрядная архитектура. Преобладающее применение 32-разрядных серверов накладывает определенные ограничения на быстродействие, надежность и масштабируемость приложений с высокими потребностями в ресурсах, таких как Office SharePoint Server 2007.
В компьютерной архитектуре понятие 64-разрядности чаще всего используется по отношению к архитектуре центрального процессора (ЦП), однако так же может обозначать размер внешней шины данных компьютера. Помимо других преимуществ 64-разрядные ЦП обеспечивают вдвое большую скорость обработки задач по сравнению с 32-разрядной моделью и могут работать со значительно большим объемом оперативной памяти, чем 32-разрядные, для которых этот объем ограничен 4 ГБ. Сервер, оборудованный 64-разрядными ЦП и шиной данных, обеспечивает гораздо большую эффективность обработки крупных файлов баз данных, связанных с Office SharePoint Server 2007, и управления ими.
64-разрядные компьютеры могут иметь различную архитектуру. Например, серия 64-разрядных процессоров Intel Itanium использует собственную архитектуру, несовместимую с продуктами и технологиями Microsoft SharePoint. В связи с этим при выборе оборудования, которое будет использоваться в ферме Office SharePoint Server 2007, следует обязательно проверять тип процессора.
64-разрядное программное обеспечение
Преимущества 64-разрядного оборудования доступны в полной мере только при наличии соответствующего программного обеспечения, использующего все его возможности. Даже совместимое 32-разрядное программное обеспечение при установке на 64-разрядном компьютере позволит использовать лишь малую часть его преимуществ. В Office SharePoint Server 2007 и любом необходимом для его установки программном обеспечении операционных систем и баз данных поддерживается вариант установки на 64-разрядных компьютерах.
Доступны 64-разрядные версии для выпусков Standard и Enterprise Windows Server 2003 и Windows Server 2008. Для клиентов программы корпоративного лицензирования переход с 32- на 64-разрядные версии для выпусков Itanium осуществляется бесплатно. Для выпуска Standard поддерживается до 32 ГБ оперативной памяти на 1–4-процессорных серверах. В выпуске Enterprise обеспечивается более эффективная работа с базами данных и поддержка до 2 ТБ оперативной памяти на 1–8-процессорных серверах. Дополнительные сведения о Windows Server в 64-разрядных средах см. на странице Преимущества выпусков Microsoft Windows x64 (на английском языке) (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=147235&clcid=0x419).
32- и 64-разрядные версии SQL Server базируются на общей архитектуре. 64-разрядные версии SQL Server оптимизированы для работы на серверах с процессорами AMD Opteron, AMD Athlon 64 и Intel Xeon, поддерживающими расширенную технологию памяти Intel Extended Memory 64 (EM64T), или с процессорами Intel Pentium IV, поддерживающими технологию EM64T. Дополнительные сведения о работе SQL Server в 64-разрядной среде см. на странице Преимущества 64-разрядной среды (на английском языке) (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=147234&clcid=0x419).
Наборы функциональных возможностей и процессы установки 32- и 64-разрядных выпусков Office SharePoint Server 2007 полностью идентичны.
Преимущества 64-разрядного оборудования и программного обеспечения
Возможности адресации памяти
Физическая память
Система с 32-разрядной архитектурой поддерживает непосредственную адресацию не более 4 ГБ адресного пространства. Система с 64-разрядной архитектурой под управлением 64-разрядного выпуска ОС Windows Server поддерживает до 1024 ГБ физической и адресуемой памяти.
Виртуальная память
64-разрядные выпуски Windows Server поддерживают адресацию до 16 ТБ виртуальной памяти с использованием плоской модели адресации. Виртуальная память равномерно распределяется на виртуальное адресное пространство для приложений и операционной системы. 32-разрядные приложения, работающие в 64-разрядной среде, также могут использовать преимущества расширенного адресного пространства виртуальной памяти. Например, хотя размер виртуальной памяти для 32-разрядных приложений по-прежнему ограничен 4 ГБ, устраняется необходимость совместного использования этого пространства приложением и операционной системой. Это ведет к эффективному увеличению объема виртуальной памяти.
Непрерывная память
Низкое быстродействие 32-разрядных систем зачастую вызвано не нехваткой доступной памяти, а отсутствием достаточно больших блоков непрерывной памяти. В стандартном развертывании Office SharePoint Server 2007, Windows, служб IIS, общеязыковой среды выполнения (CLR), ASP.NET, продуктов и технологий SharePoint, поставщиков общих служб (SSP) и компонентов доступа к данным MDAC поддерживается запрос фрагмента доступной виртуальной памяти сервера, при этом 32-разрядное адресное пространство достаточно сильно фрагментируется. Когда среда CLR или службы SharePoint запрашивают новые блоки памяти, в сильно фрагментированном 32-разрядном адресном пространстве зачастую сложно найти доступный сегмент размером 64 МБ. В 64-разрядных системах поддерживается практически неограниченный объем адресного пространства для процессов пользовательского режима.
Более эффективная параллельная обработка
На сервере с 32-разрядной архитектурой поддерживается использование не более 32 ЦП. Усовершенствования параллельной обработки и архитектуры шины в 64-разрядных средах обеспечивают поддержку до 64 процессоров и практически линейную масштабируемость при добавлении каждого дополнительного процессора.
Более быстрая архитектура шин
В 64-разрядной архитектуре поддерживается большее число регистров общего назначения, которые обеспечивают повышение быстродействия приложений. Наличие большего числа регистров позволяет осуществлять меньшее число операций записи постоянных данных в память и считывания их из памяти после выполнения нескольких инструкций. Кроме того, в 64-разрядной среде обеспечивается более быстрый вызов функций, поскольку в регистре обеспечивается передача в функцию до четырех аргументов одновременно.
Повышенная безопасность
В 64-разрядных выпусках Windows Server представлены следующие усовершенствования системы безопасности.
Защита от переполнения буфера
Переполнение буфера данных происходит при его заполнении объемом данных, превышающим конструктивно заложенный. В 64-разрядных выпусках Windows Server первые параметры вызовов процедур передаются в регистрах. Это позволяет снизить вероятность переполнения буфера, поскольку правильные значения устанавливаются в регистрах, а переменные и адреса выравниваются в стеке.
Предотвращение выполнения данных
64-разрядные процессоры производства AMD и Intel обеспечивают аппаратную поддержку предотвращения выполнения данных (DEP). В ОС Windows Server механизм DEP используется для защиты от выполнения вредоносного кода даже в случае переполнения буфера. Даже если процессор не поддерживает технологию DEP, в ОС Windows Server обеспечивается обнаружение кода, выполняемого в недопустимых сегментах памяти.
Технология Patch Guard
Технология Patch Guard корпорации Майкрософт обеспечивает защиту от применения исправлений к ядру Windows программами сторонних производителей. Благодаря этой технологии предотвращается расширение или замена драйверами режима ядра служб ядра, в том числе таблиц выполнения системных служб, таблицы дескрипторов прерываний (IDT) и таблицы глобальных дескрипторов (GDT). При этом программы сторонних производителей также не могут выделять память в стеке ядра или применять исправления к любым компонентам ядра.
Расширенная масштабируемость
В 64-разрядной среде серверы баз данных могут использовать не только практически неограниченное адресное пространство виртуальной памяти, но и гораздо больший объем физической памяти. Это позволяет 64-разрядным серверам под управлением 64-разрядных выпусков Windows Server и SQL Server загружать большие рабочие наборы данных непосредственно в оперативную память, что дает значительный рост быстродействия и масштабируемости. Кроме того, обеспечивается существенное уменьшение числа серверов приложений, необходимых для обслуживания баз пользователей, поскольку в 64-разрядной среде снижается частота циклического выполнения рабочих процессов. Это позволяет уменьшить число потерянных подключений, повысить эффективность ввода-вывода и расширить возможности пользователя.
Более низкая совокупная стоимость владения
Перечисленные в предыдущих разделах преимущества 64-разрядной архитектуры дают расширенные возможности при меньших затратах ресурсов. В 64-разрядных средах обеспечивается управление большими объемами данных, обслуживание большего числа пользователей и выполнение большего числа приложений при меньших затратах аппаратных ресурсов. Благодаря этому снижаются затраты на приобретение дополнительных лицензий, обслуживание и сопровождение инфраструктуры. Уменьшаются физическая площадь, занимаемая центром обработки данных, и соответствующие затраты. Наконец, поскольку в ферме Office SharePoint Server 2007, использующей 64-разрядное оборудование и программное обеспечение, реализованы широкие возможности для развития, снижаются затраты на оборудование, срок службы которого значительно увеличивается.
64-разрядная среда оптимально подходит не для всех ситуаций
Недостатки 64-разрядной среды
Обычно 64-разрядные серверы используют больший объем виртуальной памяти, чем 32-разрядные. В 64-разрядной среде память резервируется посегментно в соответствии с числом процессоров. Как правило, для 4-процессорного сервера следует использовать не менее 5 ГБ виртуальной памяти, а для 8-процессорного — не менее 6 ГБ.
Возможность доступа 64-разрядных приложений к расширенному пространству физической и виртуальной памяти влечет за собой укрупнение таблиц адресации и, соответственно, большие затраты ресурсов на обработку данных. В результате этого небольшие или повторяющиеся задачи могут выполняться несколько медленнее, чем в 32-разрядной среде.
В настоящее время широко распространена практика переназначения бездействующего оборудования сервера. Поэтому, если в организации используется большое число 32-разрядных серверов, решение о приобретении нового 64-разрядного оборудования для работы с Office SharePoint Server 2007 может быть достаточно сложным. Если встает выбор между приобретением нового 64-разрядного оборудования и переназначением старых 32-разрядных серверов, рекомендуется рассмотреть возможность сокращения эксплуатационных расходов в будущем за счет внедрения 64-разрядных серверов и программ.
В 64-разрядном режиме могут не работать некоторые программы сторонних производителей или функции Office SharePoint Server 2007. Тем не менее в последующих версиях продуктов и технологий SharePoint планируется оптимизация для работы в 64-разрядных средах и полный отказ от поддержки 32-разрядных сред.
Развертывание 64-разрядной системы
Новое развертывание
Порядок развертывания Office SharePoint Server 2007 в новой 64-разрядной ферме незначительно отличается от развертывания в 32-разрядной среде. В документации по планированию для новых развертываний представлены сведения по настройке фермы для максимально эффективного использования расширенных возможностей 64-разрядного оборудования и программного обеспечения. Дополнительные сведения о планировании и развертывании Office SharePoint Server 2007 в 64-разрядной среде см. на странице Перед началом работы с SharePoint Server 2007 (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=98564&clcid=0x419).
Преобразование существующих развертываний
Необязательно сразу же осуществлять полную миграцию развертывания Office SharePoint Server 2007 на 64-разрядные серверы. В большинстве случаев 32- и 64-разрядные серверы без проблем работают в составе одной фермы. В таких случаях последовательное преобразование позволяет равномерно распределить расходы по времени и обеспечить непрерывное обслуживание в процессе миграции.
Подробные сведения о миграции Office SharePoint Server 2007 на 64-разрядную среду см. в разделе Миграция существующей фермы серверов в 64-разрядную среду (Office SharePoint Server 2007).
Последовательная миграция на 64-разрядные серверы
При одновременной миграции всех серверов на 64-разрядные серверы следует знать, для каких серверов этот процесс даст наилучшие результаты. Выполняя миграцию серверов в определенном порядке, можно оптимизировать процесс перехода и сразу же использовать преимущества от повышения быстродействия. Ниже приведен список серверов, миграция которых на 64-серверы дает наилучшие результаты (в порядке убывания эффективности).
Серверы баз данных
SQL Server потребляет очень большой объем ресурсов процессора и памяти. Миграция на 64-разрядный сервер дает немедленные результаты, выражающиеся в поддержке сервером большего числа баз данных и обработке большего числа подключений и транзакций.
Интерфейсные веб-серверы и серверы приложений
Быстродействие рабочих процессов всегда зависит от объема памяти. Чем больше служб и приложений выполняется на сервере, тем более заметными будут преимущества 64-разрядной среды, связанные с усовершенствованным управлением памятью и расширенным объемом доступной памяти. Миграцию всех интерфейсных веб-серверов на 64-разрядные серверы необходимо выполнять одновременно.
Не рекомендуется совместно использовать 32-и 64-разрядные интерфейсные веб-серверы в долгосрочных развертываниях. Это может привести к нарушению балансировки нагрузки в связи с повышенным быстродействием определенных серверов по отношению к другим.
Серверы приложений со службами вычислений Excel
Службы вычислений Excel интенсивно используют ресурсы ЦП. Архитектура 64-разрядного процессора и внешней шины данных с повышенным быстродействием позволит значительно повысить эффективность вычислений.
Серверы индексирования
Для работы серверов индексирования требуется быстродействующий процессор и жесткий диск с высокой скоростью операций ввода-вывода. Кроме того, на таких серверах одновременно поддерживается большое число подключений. В 64-разрядной архитектуре реализовано усовершенствованное управление памятью и шины данных большого объема, что позволяет в разы сократить время обхода контента.
Серверы запросов
Серверы запросов в ферме обычно предъявляют наименьшие требования к ресурсам и менее других выигрывают от миграции на 64-разрядное оборудование. Тем не менее, если на сервере одновременно обрабатывается большое число поисковых запросов, выигрыш в быстродействии будет ощутимым.
32-разрядное программное обеспечение на 64-разрядном оборудовании
При необходимости можно выполнять 32-разрядное программное обеспечение на 64-разрядном оборудовании. В 64-разрядных выпусках Windows Server поддерживается уровень преобразования WOW64, обеспечивающий эмуляцию 32-разрядной операционной системы. В большинстве случаев применение технологии WOW64 позволяет одновременно выполнять на одном компьютере 32- и 64-разрядные программы. Обратите внимание, что в 64-разрядных выпусках Windows Server поддерживается выполнение только 64-разрядных версий продуктов и технологий SharePoint.
Совместное использование 32- и 64-разрядных серверов
При работе с фермой, содержащей одновременно 32- и 64-разрядные серверы, необходимо учитывать следующие рекомендации.
Не используйте параметр /3GB в Windows Server 2003
На 32-разрядных серверах с общим объемом виртуального адресного пространства 4 ГБ применение параметра /3GB позволяет оптимизировать производительность за счет передачи 1 ГБ виртуальной адресного пространства от процессов ядра процессам пользовательского режима. На 64-разрядном оборудовании применение этого параметра не рекомендуется, поскольку в этом случае для процессов ядра остается доступным всего 1 ГБ пространства. Поскольку на 64-разрядном оборудовании применяются таблицы адресации большого размера, этого пространства может быть недостаточно. Это может привести к неустойчивой работе компьютера. Дополнительные сведения см. в статье базы знаний Параметр /3GB Windows Server 2003 не поддерживается в Windows SharePoint Services 2.0 или более поздних версий, а также в SharePoint Portal Server 2003 с пакетом обновления 2 или более поздних версий (на английском языке) (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=105919&clcid=0x419) (на английском языке).
Используйте однородную конфигурацию 32- и 64-разрядных серверов на любых уровнях топологии
Развертывание фермы Office SharePoint Server 2007 в среде с использованием одновременно 32- и 64-разрядных серверов поддерживается только в том случае, если обеспечивается однородность архитектуры на каждом уровне топологии. Например, можно использовать 64-разрядные серверы баз данных совместно с 32-разрядными интерфейсными веб-серверами или 64-разрядные серверы приложений с 32-разрядными серверами служб Excel. Однако в составе одной фермы не рекомендуется одновременно использовать 32- и 64-разрядные интерфейсные веб-серверы.
Совместное использование 32- и 64-разрядных серверов может увеличить затраты ресурсов на обслуживание фермы
В сценариях с одновременным использованием 32- и 64-разрядных серверов требуется управлять приложениями сторонних производителей, пользовательскими решениями, исправлениями и обновлениями программного обеспечения независимо для каждой платформы.
Сводка
Если применение 32-разрядных серверов в развертывании обеспечивает достаточное быстродействие сайтов, приложений, поисковых запросов и среды в целом, незамедлительная миграция Office SharePoint Server 2007 на 64-разрядную среду не требуется. Однако, если быстродействие сервера не отвечает требованиям пользователей или клиентов, быстро расширяется база пользователей, возрастает нагрузка на пулы приложений или приближается срок запланированного обновления оборудования, возможно, настало время для перехода на новый стандарт и выполнения миграции оборудования и программного обеспечения в 64-разрядную среду.
См. также
Понятия
Планирование инфраструктуры
Планирование производительности и мощности (Office SharePoint Server)
Системные требования
Миграция существующей фермы серверов в 64-разрядную среду (Office SharePoint Server 2007)