Советы по подбору оборудования

Версия 3 nikolay
на дек 20, 2018 18:04.
<< Изменения с 2 по 3
по сравнению с
Текущая Отдел разработки Carbon Reductor DPI X
на фев 17, 2022 16:15.
Ключ
Эта строка удалена.
Это слово было удалено. Это слово было добавлено.
Эта строка добавлена.

Изменения (71)

просмотр истории страницы
h2. Типы серверов
{toc}

|| Тип сервера || Описание || Плюсы || Минусы ||
| ATX | {color:#222222}Самостоятельно собранный или заказанный сервер из десктопных компонентов{color}\\ | {color:#222222}Такие сервера имеют высокую производительность за низкую цену.{color}\\ {color:#222222}С их помощью очень легко масштабироваться в ширину.{color}\\ {color:#222222}Компоненты легко приобрести.{color}\\ | Менее надёжны. \\
Не получится поставить в стандартную серверную стойку. |
| 1U, 2U | {color:#222222}Одноюнитовые и двухюнитовые сервера для установки в стойку.{color}\\ | {color:#222222}Верхний сегмент таких серверов позволяет проводить вертикальное масштабирование, то есть обрабатывать б{color}{color:#222222}{_}о{_}{color}{color:#222222}льший объём трафика в рамках одного сервера.{color}\\ {color:#222222}Высокая надёжность.{color}\\ {color:#222222}Чем меньше серверов - тем проще их администрировать.{color} | Высокая цена. \\
На некоторые модели сложно найти поставщика. |
h2. Процессоры


h2. Процессоры
_Гипертрединг_ \- необходимо отключить. Число ядер (cores) у процессоров в таблице ниже указано с учётом отключенного гипертрединга.

* гипертрединг - нужно отключать. число ядер (cores) у процессоров ниже указано с учётом отключенного гипертрединга.
* 4\+ ядра - хорошо
* Intel - хорошо, с AMD могут быть проблемы

Рекомендуется:

* 4 или более ядер.
* Призводитель --- Intel.
* Чем больше L3 кэш, тем лучше.
* 3GHz\+ частота - хорошо
* очень много ядер, но с маленькой частотой - не хорошо.
* несколько socket'ов (физических процессоров):
** если используется несколько сетевых карт для зеркала - хорошо
** если одна - имеет мало смысла и в некоторых случаях может быть хуже, чем на одном сокете.
** если у материнской платы один PCI слот или оба привязаны к одному процессору - плохо.

Не рекомендуется:

* Очень много ядер, но с маленькой частотой.
* Призводитель --- AMD


Для серверов с _несколькими_ физическими процессорами (sockets) нужно использовать материнские платы с несколькими PCI слотами, привязанными к разным процессорам. На каждый физический процессор должна использоваться отдельная сетевая карта (не порт), установленная в PCI-слот соответствующего ей процессора.



h3. Число процессоров

В идеале число процессоров = числу принимающих зеркало трафика сетевых карт.&nbsp;Иногда проще и дешевле масштабироваться, устанавливая дополнительные сервера и отправляя доп. зеркала трафика в них, чем покупать один мощный сервер с несколькими процессами и сетевыми картами.
* если сетевая карта 1, а процессора 2 - большой выгоды от использования 2 процессоров не будет.
* если сетевых карты 2, а процессор 1 - ничего страшного, главное чтобы его ресурсов хватало на обработку трафика.
* если сетевых карты 3, а процессора 2 --- лучше установить ещё 1 сервер.
* если сетевая карта 1, но двухпортовая, а процессора 2 - либо 2й процессор будет простаивать, либо один из портов будет обрабатываться&nbsp;с 10-30% эффективности.
* если сетевых карты 2, процессора 2, _но_ обе сетевые карты установлены в PCI слоты, принадлежащие к одной NUMA-ноде, либо 2й процессор будет простаивать, либо работать с 10-30% эффективности.

Среднестатистические системы с одним процессором в теории способны обрабатывать от 2 до 7 Гб трафика.

h3. Частота

Частота - один из самых важных показателей процессора. От него зависит сколько пакетов в секунду на 1 ядро способен обработать сервер.

* 2.0 - 2.4 GHz процессоры неэффективны в обработке трафика вне зависимости от числа ядер.
* 3.0 GHz приемлемо.
* 3.2 GHz\+ оптимально.
* 3.8 GHz отлично.

h3. Число ядер

* 1 ядро / процессор --- запрещено.
* 2 ядра / процессор --- не рекомендуется.
* 4 ядра / процессор --- рекомендуемый минимум.
* 6 ядер / процессор --- не всегда хорошо, из-за особенностей некоторых сетевых карт лучше выбирать процессоры с числом ядер, кратным степени двойки (4, 8, 16).
* 8 ядер / процессор --- хорошо.
* Гипертрединг нужно выключить, а число тредов не учитывать.

h3. L3 кэш

* Процессоры без L3 кэша в 99% признак того, что остальное железо (материнская плата, оперативная память)--\- старое и слабое.
* Чем больше L3-кэша тем лучше.

h3. Примеры одно\- и многопроцессорных решений


|| Трафик || Однопроцессорное решение \\ || Многопроцессорное решение \\ ||
| 10 Гбит/сек + \\ | Здесь не получится обойтись одним процессором.&nbsp;Можно масштабироваться \\
по числу серверов:&nbsp;на каждую точку&nbsp;съёма зеркала трафика установить \\
Можно масштабировать&nbsp;по числу серверов: \\
на каждую точку&nbsp;съёма зеркала трафика установить &nbsp;отдельный недорогой сервер. \\
Это окажется дешевле при покупке, но, возможно, усложнит&nbsp;эксплуатацию \\
отдельный недорогой сервер.&nbsp;Это окажется дешевле при покупке, но, возможно, усложнит&nbsp;эксплуатацию (все сервера нужно администрировать). | * Intel® Xeon® Gold 6154 Processor, 3,00GHz, 4 sockets, 18 cores, 25M L3 cache
* Intel® Xeon® Gold 6144 Processor, 3.50 GHz,&nbsp;4 sockets, 8 cores, 25M L3 cache
* Intel®&nbsp;Xeon®&nbsp;E5-2687W v4 @ 3.00GHz, 2 sockets, 12 cores, 30M L3 cache
* Intel® Xeon® E5-2689 v4 @3.10GHz, 2 sockets, 10 cores/socket, 25M L3 cache
* Intel® Xeon® E5-2690 @ 2.90GHz, 2 sockets, 8 cores/socket, 20M L3 cache |
| до 5 Гбит/сек \\ | Серверные процессоры \\
| до 5 Гбит/сек \\ | * Intel(R) Xeon(R) CPU W-2145 @ 3.70GHz, 8 cores, 11M L3 cache
* Intel(R) Xeon(R) CPU E5-1680 v4 @ 3.40GHz, 8 cores, 20M L3 cache
* Intel(R) Xeon(R) E5-2667 V4 @ 3.20GHz, 8 cores, 25M L3 cache
* Intel(R) Xeon(R) CPU E5-1660 v2 @ 3.30GHz, 6 cores, 16M L3 cache
* Intel(R) Core(TM) i7-4790K CPU @ 4.00GHz, 4 cores, 8M L3 cache
* Intel(R) Core(TM) i7-6700K CPU @ 4.00GHz, 4 cores, 8M L3 cache
* Intel(R) Core(TM) i7-4790 CPU @ 3.60GHz, 4 cores, 8M L3 cache
* Intel(R) Xeon(R) CPU E3-1246 v3 @ 3.50GHz, 4 cores, 8M L3 cache
* Intel(R) Xeon(R) CPU E3-1270 v3 @ 3.50GHz, 4 cores, 8M L3 cache
...
* Intel(R) Xeon(R) CPU E3-1240 v3 @ 3.40GHz, 4 cores, 8M L3 cache
* Intel(R) Xeon(R) CPU E3-1270 @ 3.40GHz, 4 cores, 8M L3 cache
* Intel(R) Core(TM) i5-3570 CPU @ 3.40GHz, 4 cores, 6M L3 cache
* Intel(R) Xeon(R) CPU E3-1240 @ 3.30GHz, 4 cores, 8M L3 cache
* Intel(R) Xeon(R) CPU E3-1230 v3 @ 3.30GHz, 4 cores, 8M L3 cache
* Intel(R) Xeon(R) CPU E3-1220 v3 @ 3.10GHz, 4 cores, 8M L3 cache\\
Десктопные процессоры&nbsp;\\
* Intel(R) Core(TM) i7-4790K CPU @ 4.00GHz, 4 cores, 8M L3 cache
* Intel(R) Core(TM) i7-6700K CPU @ 4.00GHz, 4 cores, 8M L3 cache
* Intel(R) Core(TM) i7-4790 CPU @ 3.60GHz, 4 cores, 8M L3 cache
* Intel(R) Core(TM) i5-3570 CPU @ 3.40GHz, 4 cores, 6M L3 cache
* Intel(R) Core(TM) i5-4460 CPU @ 3.20GHz, 4 cores, 6M L3 cache
* Intel(R) Core(TM) i5-4460 CPU @ 3.20GHz, 4 cores, 6M L3 cache | * Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2630 v2 @ 2.60GHz, 2 sockets, 6 cores/socket, 16M L3 cache
* Intel(R) Xeon(R) CPU E3-1220 v3 @ 3.10GHz, 4 cores, 8M L3 cache | * Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2630 v2 @ 2.60GHz, 2 sockets, 6 cores/socket, 16M L3 cache
* Intel(R) Xeon(R) CPU X5650 @ 2.67GHz, 2 sockets, 6 cores/socket, 12M L3 cache
* Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2640 0 @ 2.50GHz, 2 sockets, 6 cores/socket, 16M L3 cache
* Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2609 v2 @ 2.50GHz, 2 sockets, 4 cores/socket, 10M L3 cache
* Intel(R) Xeon(R) CPU X5570 @ 2.93GHz, 2 sockets, 4 cores/socket, 8M L3 cache
* Intel(R) Xeon(R) CPU E5645 @ 2.40GHz, 2 sockets, 6 cores/socket, 12M L3 cache |
* Intel(R) Xeon(R) CPU E5530 @ 2.40GHz, 2 sockets, 4 cores/socket, 8M L3 cache |



h2. Как оценивать сервер

h3. Сервер есть под руками
h2. Сетевые карты

Установите CentOS 6 или CentOS 7

Выполните:
h3. Размер rx-буфера

{code}
yum -y install epel-release
yum -y install python-pip
pip install netutils-linux
sudo server-info rate
{code}
* Менее 1024 - не рекомендуется.
* 2048-4096 - пригодно в общем случае.
* 8192 - отлично.

Для более общей оценки можно:
h3. Драйвер

{code}
cd /root/server/
# оценка с точностью до девайса
server-info-rate -f
# оценка с точностью до подсистемы
server-info-rate -ff
# оценка сервера целиком
server-info-rate -fff
{code}
От драйвера и модели карты зависит, что он умеет, например
* управление числом очередей
* управление размером буфера
* управление распределением пакетов между процессорами

Зафиксированные нами "рекорды" эффективной работы (без потерь и задержек обработки пакетов) сетевых карт, в зависимости от драйвера:

h3. Сервер только планируется собирать
* mellanox
** mlx5_core - 7500 mbit/s
** mlx4_en - 6500 mbit/s
* intel:
** i40e - 6000 mbit/s
** ixgbe - 4000 mbit/s
** igb - 800 mbit/s
** e1000e - 80 mbit/s
** e1000 - 50 mbit/s
* broadcom:
** bnx2x - 100 mbit/s
* r8169, ATL1E, 8139too - эффективная работа не фиксировалось.

Смотрите инструкцию ниже и консультируйтесь с нашей технической поддержкой.
h3. Число очередей

* Сетевые карты с одной очередью не рекомендуются для использования.
* Некоторые сетевые карты (Mellanox, Intel X710) способны работать только с числом очередей кратным степени двойки, использование 6-, 10-, 12-, 14-, 18\- ядерных процессоров с ними может быть неэффективно.

h2. Процессор
h3. Число портов

* Порты одной сетевой обрабатываются одним процессором (принадлежат к 1 NUMA-ноде), поэтому:
** Двухпортовые сетевые карты имеет смысл использовать только при сборе бонда (LAG)
** При наличии двух процессоров в системе лучше приобрести две однопортовые карты и вставить их в слоты так, чтобы они принадлежали к разным NUMA-нодам.

h3. Число процессоров

* В идеале число процессоров = числу принимающих зеркало трафика сетевых карт. Отсюда два вывода:
** если сетевая карта одна, а процессора два - большой выгоды от использования 2 процессоров не будет.
** если сетевых карты две, а процессор один - они будут конфликтовать за его ресурсы, что неэффективно.
** если сетевых карты три, а процессора два - может проще установить ещё один сервер?
** если сетевая карта 1, но двухпортовая, а процессора два - один из портов будет обрабатываться значительно менее эффективно.
** если сетевых карты две, процессора два, но обе сетевые карты принадлежат к одной NUMA-ноде, они будут использоваться неэффективно.
* Среднестатистические системы с одним процессором в теории способны обрабатывать около 2-4гб трафика.
* Однако можно масштабироваться не в рамках одного сервера, а устанавливая дополнительные сервера.

h3. Частота
Большинство сетевых карт имеют неоптимальные настройки по умолчанию, что может приводить к пропускам.&nbsp;Carbon Reductor DPI настраивает часть параметров автоматически при загрузке.

* Частота - один из самых важных показателей процессора. В каком-то роде по нему можно судить сколько пакетов в секунду на 1 ядро способен прожевать сервер.
* 2GHz процессоры не очень эффективны в обработке трафика.
* 2.8GHz приемлемо.
* 3.2GHz\+ оптимально
* 4GHz хорошо, но, обычно, дорого
* Для сетевых карт имеющих несколько очередей, распределение прерываний (RSS) настраивается автоматически на том процессоре, к которому эта сетевая карта привязана.
* Количество очередей не меняется, в случае с несколькими процессорами его нужно настроить вручную (настройки сети в /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethX, параметр ETHTOOL_OPTS).
* Для сетевых карт не поддерживающих распределение прерываний, настраивается RPS, что также распределяет нагрузку между ядрами.
* Размер буфера устанавливается автоматически, если это возможно.

h3. Число ядер
При установке нового оборудования обращайтесь в техническую поддержку - мы поможем исключить потери пакетов и подтвердим, что оборудование справляется с текущей нагрузкой.

* 8 ядер на процессор - это хорошо.
* 1 ядро на процессор - это очень плохо.
* Гипертрединг в общем случае лучше выключить, а число тредов не учитывать:
** Гипертрединг для 1 ядра почти бесполезен.
** Гипертрединг для 8\+ ядер может быть незначительно вреден.
h3. Рекомендованные

h3. L3 кэш
|| Вендор || Модель || Тип || Число \\
очередей \\
(макс.) || Размер \\
буфера \\
(макс.) || Макс. наблюдавшаяся \\
нагрузка {color:#000000}{*}на 1 порт&nbsp;*{color}с \\
отсутствием&nbsp;потерь и \\
др. проблем || Проблемы ||
| Mellanox | MT27520 Family \\
\[ConnectX-3 Pro\] | 10 Гбит/сек | rx=128 | rx=8192 | 6.5 Гбит/сек | Число очередей&nbsp;может быть равным&nbsp; \\
только степени двойки, неэффективно \\
на 6-, 10-, 12-, 14-, 18-ядерных&nbsp;процессорах |
| Broadcom \\
Emulex | OneConnect 10Gb NIC (be3) \\
Device e729 | 10 Гбит/сек | combined=4 | rx=1024 \\
tx=2048 | 1 Гбит/сек | Малое максимальное&nbsp;число \\
очередей, малый&nbsp;размер rx-буфера. \\
Подойдёт для 800-900мбит/сек. \\
Нужно увеличивать&nbsp;параметр модуля \\
rx_frag_size *\** |
| Intel | 82599ES, 82599EB (2 порта) \\
82599EN (1 порт) \\
(ixgbe driver) | 10 Гбит/сек | combined=63 | rx=4096 \\
tx=4096 | 3.5 гбит/сек | Необходимо [отключать опции LRO и GRO|http://docs.carbonsoft.ru/pages/viewpage.action?pageId=65799130]. \\
В остальном&nbsp;хороши, популярны, легко&nbsp;купить \\
замену при &nbsp;необходимости |
| Intel | X710 (i40e driver) | 10 Гбит/сек | combined=64 | rx=4096 | 4.5 Гбит/сек | Скорее всего способна обрабатывать и больший \\
объём трафика. |
| Intel | I210, I211, I350 \\
(igb driver) \\
82576, 82575EB \\ | 1 Гбит/сек | combined=8 \\
(иногда rx и \\
tx очереди \\
раздельны) | rx=4096 \\
tx=4096 | 800 мбит/сек | В некоторых ситуациях требует \\
пересборки драйвера без поддержки \\
LRO, в противных случаях зависает. |

* Процессоры с L2-only кэшем могут быть не такими уж плохими, но в 99% это сигнализирует о том, что остальное железо (материнская плата, оперативная память) старое и слабое.
* Чем больше L3-кэша тем лучше.
*\* увеличение rx_frag_size для Emulex*

h2. Сетевые карты
Из коробки иногда не хватает значения rx_frag_size, из-за чего растёт счётчик dropped пакетов, но решается выполнением:


h3. Размер rx-буфера

* Меньше 1024 - не рекомендуется
* 2048-4096 - пригодно в общем случае
* 8192 - отлично

h3. Драйвер

От драйвера и модели карты зависит, что он умеет, например
* Управление числом очередей
* Управление размером буфера
* Управление распределением пакетов между процессорами

Выдержка из кода утилиты server-info, в комментарии - наблюдаемая беспроблемная работа сетевых карт, использующих этот драйвер:

{code}
'driver': {
'mlx5_core': 10, # 7500 mbit/s
'mlx4_en': 9, # 6500 mbit/s
'i40e': 8, # 6000 mbit/s
'ixgbe': 7, # 4000 mbit/s
'igb': 6, # 400 mbit/s
'bnx2x': 4, # 100 mbit/s
'e1000e': 3, # 80 mbit/s
'e1000': 3, # 50 mbit/s
'r8169': 1, 'ATL1E': 1, '8139too': 1, # real trash, you should never use it
}
echo "options be2net rx_frag_size=8192" > /etc/modprobe.d/be2net.conf
reboot
{code}

h3. Число очередей

* Сетевые карты с одной очередью не рекомендуются
** Компенсировать их неэффективность можно с помощью технологии RPS
* Сетевые карты с 1 rx-очередью и 1 tx-очередью тоже не подходят, т.к. TX-трафика при приёме зеркала нет
* Некоторые сетевые карты умеют работать только с числом очередей кратным степени двойки, использование 6-ядерных процессоров с ними неэффективно.

h3. Число портов

* Порты одной сетевой обрабатываются одним процессором (принадлежат к 1 NUMA-ноде), поэтому:
** Двухпортовые сетевые карты имеет смысл использовать только при сборе бонда (LAG)
** При наличии двух процессоров в системе лучше приобрести две однопортовые карты и вставить их в слоты так, чтобы они принадлежали к разным NUMA-нодам.

h2. Материнская плата и корпус

...
h3. Тип оперативной памяти

* {color:#222222}Используйте DDR4-память{color}
* Используйте DDR4-память
* {color:#222222}В В крайнем случае DDR3, но это станет узким горлышком при апгрейде сервера{color}
* {color:#222222}DDR1 и DDR2 память не рекомендуется использовать при любом объёме трафика, она слишком медленная{color}

h3. Число модулей оперативной памяти

Для оптимальной производительности используйте число модулей не меньше чем по формуле: число каналов памяти процессора * число процессоров.

h3. Форм-фактор

|| Тип сервера || Описание || Плюсы || Минусы ||
| ATX | {color:#222222}Самостоятельно собранный или заказанный сервер из десктопных компонентов{color}\\ | {color:#222222}Такие сервера имеют высокую производительность за низкую цену.{color}\\ {color:#222222}С их помощью очень легко масштабироваться в ширину, докупая при необходимости новые сервера.{color}\\ {color:#222222}Компоненты легко приобрести.{color}\\ | Менее надёжны. \\
Не получится поставить в стандартную серверную стойку. |
| 1U, 2U | {color:#222222}сервера для установки в стойку.{color}\\ | {color:#222222}Верхний сегмент таких серверов позволяет проводить вертикальное масштабирование, обрабатывая б{color}{color:#222222}{_}о{_}{color}{color:#222222}льший объём трафика в рамках одного сервера.{color}\\ {color:#222222}Высокая надёжность.{color}\\ {color:#222222}Чем меньше серверов - тем проще их администрировать.{color} | Высокая цена. \\
На некоторые модели сложно найти поставщика. |