服务器性能调优，减少系统延时

 借助当今的多插槽、多核心、多线程的 PowerEdge 服务器，操作系统、应用程序和驱动程序均可有望利用大规模并行架构。

 

 

• 多数行业标准基准和工具（如 SPECrate®、SPECweb®、VMware® VMmark® 和来自事务处理性能委员会的数据库基准）可进行配置并优化以利用此类服务器的全部处理能力，但这些基准通常仅测量最大的吞吐量（即事务、I/O 或每秒页面数）。 这些指标通常表示为 IOPS、tpmC、tpsE、OPM 等。
• 但对于许多组织机构，尤其是金融行业（发生高频率交易）的组织机构，重点更加注重多地在于缩短解决完成单一任务所需的时间。 在这些案例中，重点必然是减少系统延迟，而非提高吞吐量。 这些测量中使用的指标通常采用亚秒级的响应时间： Ms（毫秒）、ns（纳秒）、usec（微秒）等。
• 要降低系统延迟，必须涵盖整个解决方案：
  • 服务器，包括处理器和内存架构以及 BIOS 调整
  • 网络堆栈，尤其是结合设置等网络驱动器调整
  • 操作系统 (OS) 选择和调整（如内核/注册表，以及高 I/O 设备的联编/阻塞中断）
  • 应用程序调整（如在非统一内存访问 (NUMA) 环境中将进程/线程类同到本地内存）

下图显示了 R710 等典型的 11G PowerEdge 服务器的处理器、内存和输入/输出 (I/O) 互连：

 

处理器、内存、I/O 连接

服务器（处理器和内存架构以及 BIOS 调整）会在最低层产生巨大的影响，因此我们决定编写一份白皮书，总结一些有助于客户降低其环境延迟的建议（附于本页）。 在该白皮书中，我们介绍了一些 BIOS 调整方法，提供了有关内存优化的指导，这些因素都会影响延迟。 借助 Dell OpenManage® 部署工具包，可编写最佳的调整脚本，以优化整个数据中心。

这些建议在下文突出显示，但阅读白皮书可了解更多细节：

建议 1： 选择最佳的服务器/处理器架构

在购买 PowerEdge 服务器时选择低延迟的解决方案，是一个最好最佳的起点。 在购买时配置 PowerEdge 服务器的主要注意事项包括：

• 处理器频率
• 内存速度与内存容量的平衡
• 用于该架构的适当内存配置

  

截至 2010 年 12 月，最低延迟的服务器处理器架构是 Intel Xeon® 5600 处理器系列。 此架构中可选择多种处理器型号，但 Intel Xeon X5677 处理器可能是最新的低延迟产品，因为它具备 CPU 频率（3.46 GHz，采用 Turbo Boost 技术的最高频率为 3.73 GHz）、Intel QPI Link Speed（6.4 千兆传输/秒）、DDR3 内存速度（高达 1333 MHz）的最快组合。 对于要求最大核心数量的客户，六核心的 Intel Xeon X5680 处理器 X5680 在每个插槽增加频率略低的 (3.33 GHz) 两个核心；而较低的频率可能使延迟略微提高。

在 PowerEdge R610 或 R710 等双插槽 Dell 服务器布置内存时，三个内存通道都应采用一条或两条 1333MHz DIMM 内存，以实现最佳的内存带宽。 每个内存通道采用三条 DIMM 内存将使内存速度降至 800MHz，并且可能对系统延迟造成负面影响。 如需更多信息，请参考白皮书《利采用 Dell PowerEdge 11G 服务器进行高性能计算的内存选择指南》。

建议 2： 更新 PowerEdge BIOS 和固件

PowerEdge 服务器 BIOS 和服务器固件（也称为 BMC，基板管理控制器，或 iDRAC [集成 Dell 远程访问控制器]）进行了连续多次改进。 Dell 建议您务必检查 BIOS 和固件的最新版本，步骤如下：

• 下载Embedded Server Management（嵌入式服务器管理），并下载较新的 BMC/iDRAC 文件（如果可用的版本较之当前安装的版本更新）。
• 对于 PowerEdge M1000e 刀片式底座，还应选中底座管理控制器 (CMC) 固件。 采用以上的相同步骤，仅应下载 Chassis System Management（底座系统管理），而非 BIOS/Embedded Server Management。
• 下载 BIOS文件（如果可用的版本较之当前安装的版本更新）。
• 根据安装说明升级各组件。 Dell 建议，务必在服务器 BIOS 前升级系统固件。

建议 3： 调整 PowerEdge BIOS 以实现低延迟

PowerEdge 服务器的出厂默认配置针对众多客户都是最佳选择，能达到性能和能效之间的良好平衡。 不同的负载需要不同向量的优化；具体而言，针对低延迟的优化将权衡性能和能效方面的向量。 对于低延迟优化，若干有些设置可改进响应时间，如下表所示。 要使用这些选项，按照您的具体服务器型号，根据硬件用户手册中“使用系统设置程序”和“UEFI 启动管理器”章节的详细说明，进入 System Setup Program（系统设置程序）。

更改以下详细列出的设置对延迟敏感的负载有帮助（如同实验室环境中的观察的结果一样），并且应通过压缩系统管理中断次数 (SMI) 以利于实时环境。

系统设置界面	设置	默认	低延迟环境建议
处理器设置	逻辑处理器	已启用	禁用
处理器设置	Turbo 模式	已启用	禁用*
处理器设置	CPU 电源状态	已启用	禁用
处理器设置	C1E	已启用	禁用
功率电源管理	功率电源管理	活跃电源有功功率控制器	最大性能

* 可测试自身的环境，以确定 Turbo 模式是否有利于您的负载。

可用的 BIOS 选项可能不同，取决于服务器型号、处理器/内存架构和 BIOS 改动修正。 请参考咨询您的硬件用户手册，了解更多详情。 Dell OpenManage®部署工具包 (DTK) 能够可靠地对大量的 PowerEdge 服务器部署最佳设置（使用脚本），并且无须显著改变当前的部署流程。 具体而言，DTK 的系统配置实用程序 SYSCFG 可用于配置服务器设置。 启动至带有 DTK 的支持操作系统时，也可更改这些设置。 DTK 还可用于禁用 Memory Pre-Failure Notification（内存故障前通知，当前仅支持 PowerEdge R610、R710 和 T610），这是另一项优化以降低系统延迟的建议调整参数。 如需更多信息，请参考白皮书。 最后，不应启用 Platform Power Capping（平台功率电源限制，默认禁用），因为它可能对延迟敏感的环境产生负面影响。 如需更多信息，请参考 Support.Dell.com 发布的相应版本 DTK 文档的 Dell OpenManage 部署工具包 X.X 命令行接口参考指南。

总结

Dell PowerEdge 服务器采用出厂优化，BIOS 默认达到了性能和能耗之间的良好平衡，以适应一般环境。 但是，在一些环境中，您可能需要对服务器进行优化，以获得最大的吞吐量或最低的延迟。 涵盖本白皮书中所列的具体因素，并按照以上建议，您可以显著降低第 11 代 PowerEdge 服务器的系统延迟，针对所需的实时响应实现最佳的响应能力。 OpenManage 部署工具包可简化这一过程，使您能够以程序方式应用所需的变更。 
我们非常期待了解很想知道这些信息是否有帮助，以及您是否有值得我们学习的其他建议！

链接至白皮书链接： 在 Dell PowerEdge 服务器中配置低延迟环境

3618.Configuring_Dell_PowerEdge_Servers_for_low_latency.pdf

 

更多精彩文章请关注:

戴尔技术社区