Fujitsu 68 manual Anzahl Prozessoren, Seite 36

(Medium Lastprofil, Microsoft Office 2003, Microsoft Terminal Services, Windows Server 2003 Enterprise Edition, 32-bit)

White Paper Sizing Guide Terminal Server Sizing Guide Ausgabe: 3.3 Dezember 2006

Anzahl Prozessoren

Darüber hinaus lässt sich die Rechenleistung eines Systems durch den Einsatz mehrerer Prozessoren erhöhen. Man bezeichnet den Einsatz mehrerer gleicher physikalischer Prozessoren auch als »symmetric multiprocessing« (SMP). Alle Ressourcen einer CPU sind mehrfach, d.h. auf jeder physikalischen CPU vorhanden, so dass mehrere Prozesse gleichzeitig ausgeführt werden können. Aktuelle Prozessoren der Dual-Core-Technologie besitzen zwei vollwertige Prozessorkerne auf einem Chip. Im Gegensatz dazu tritt beim Hyper-Threading, s.o., eine physikalische CPU wie zwei logische CPUs auf.

Die Skalierung mit wachsender Anzahl Prozessoren ist nur im Idealfall einer optimal parallelisierbaren Anwendung linear. Je mehr Zugriffe jedoch auf gemeinsame Ressourcen wie Arbeitsspeicher, Festplatten oder Netzwerk erfolgen, und somit eine Koordination zwischen den Prozessoren bedingen, umso mehr flacht die Skalierungskurve ab. Im Extremfall kann es bei sehr großen Anzahl Prozessoren und sehr hohem Koordinations-Anteil der Prozessoren untereinander sogar zu einem »Umkippen« der Skalierung kommen. (vgl. auch »Scale-Up«). Designer von großen Multiprozessorsystemen wirken dem entgegen, indem sie den Prozessoren große Caches beiseite stellen oder Gruppen von Prozessoren bilden und diesen eigenen Arbeitsspeicher und I/O-Komponenten zuordnen. Letzteres bedingt für optimale Performance jedoch speziell angepasste Betriebssysteme und Anwendungen, wie z.B. Windows Server 2003 Enterprise und Datacenter Edition mit »nonuniform memory access« (NUMA) Support.

Die Skalierung über die CPU-Anzahl bei Terminal Server wurde an zwei Beispielen untersucht.

Die nebenstehende Grafik zeigt die Skalierung der PRIMERGY RX800 mit einem bis acht Prozessoren Pentium Xeon MP bei gleicher Taktfrequenz von 2.2 GHz. Hyper- Threading war eingeschaltet. Wie beim Dualprozessorsystem PRIMERGY RX300 S2 oben sieht man auch beim dem PRIMERGY RX800 System die Leistungssteigerung durch Hinzufügen von Prozessoren: die Performancesteigerung von einem Prozessor auf zwei Prozessoren beträgt 66% und von zwei auf vier Prozessoren 25%. Natürlich kann sich die Anzahl Benutzer bei einer Verdoppelung der CPU-Anzahl nicht um 100% erhöhen! Durch weitere Prozessoren kommt seitens des Betriebssystems ein höherer Synchronisationsaufwand hinzu; die

Prozesse (genauer gesagt, die Threads) müssen verteilt und die Zugriffe auf die anderen Ressourcen, die ja unverändert geblieben sind, koordiniert werden. Bei der Skalierung von vier auf acht Prozessoren sieht man, dass sich »Amdahl’s Gesetz« in der Praxis leider bestätigt. Für Terminal Server Anwendungen bringt eine nochmalige Verdoppelung der Prozessoranzahl keine weitere Erhöhung der Anzahl Benutzer. Der Terminal Server kann keine weiteren Sitzungen mehr verwalten, obwohl noch CPU Leistungsreserven vorhanden sein müssten.

Bei den Dual-Core Prozessoren der aktuellen Generation, die auch Hyper-Threading unter- stützen, laufen bereits acht physikalische, d.h. sechzehn logische, Prozessoren parallel. Bei dieser Konfiguration kommt man mit der Be- nutzeranzahl in Größenordnungen, die ein 32- bit Betriebssystem nicht mehr optimal ver- walten kann. Auf einer PRIMERGY RX600 S3 mit einem 64-bit Windows wurde die Skalie- rung über die Anzahl Prozessoren ebenfalls untersucht. Bei Dual-Core Prozessoren werden mit jedem weiteren Prozessor zwei Prozessorkerne hinzugefügt, d.h. die Skalierung ist mit 62% noch gut, und auch eine weitere Verdoppelung der Anzahl Prozessorkerne bringt noch einmal eine Steigerung der Benutzeranzahl.

(Medium Lastprofil, Microsoft Office 2003, Microsoft Terminal Services, Windows Server 2003 Enterprise Edition, 64-bit)

© Fujitsu Siemens Computers, 2006 Seite 36 (68)