超速四核Xeon机架服务器助力电子地图

前言

　　时代的发展，互联网已经成为人们不可缺少的一部分，不论是网上订票、订饭，还是在线视频会议办公、聊天，无时无刻不体现互联网在现实社会中的作用，而互联网电子地图就是以Internet作为传播介质的一种新型的数字地图，更加便捷的方便盛行于网络时代，相对于传统地图或者单机电子地图，它具有:适应性强、实时性好、使用简单的特点。

    随着网络的普及,电子地图在互联网上的被广泛应用，而海量的空间数据不断增加对互联网的带宽、服务器相应速度都有巨大的挑战。电子地图网站日均IP访问量约2,000,000，此外电子地图的结构多由4张图并行合成一张电子地图，单服务器基本承载200人同时访问的极限，这么大的并发访问量对电子地图的载体---WEB服务器提出了严峻的考验, 老式服务器的处理能力和吞吐能力已经无法满足现在的要求了。

　　电子地图服务器对CPU要求计算能力强,内存传送速度高，硬盘读取能力强，笔者借助服务器的最新产品intel的四核Xeon,FBD高速内存,高速SAS硬盘,结合现有的网站地图的需求和应用环境，搭建一套解决方案，希望用户关注。

服务器配置和技术性能介绍

服务器配置和技术性能介绍

　  根据市场主流应用的，和电子地图网站的需求和应用环境一个参考解决方案：

　　CPU方面

    采用四核Xeon 5410   2.33G/12M/1333Mhz/LGA771/酷睿核心/80W功耗

　　特性与优势

　　四核处理能力 最大限度提升性能和性能功耗比，满足数据中心和高度密集型计算。12MB二级高速缓存  增加二级高速缓存到内核的数据传输效率，最大限度提高带宽，并降低延迟。1333MHz的系统总线  快速、专用前端总线可增加吞吐率。64位架构  出色的灵活性，支持64位和32位应用及操作系统。

　　主板方面  Intel S5000PSL

　　为了保证服务器内部最大的性能发挥，我们采用5000P芯片的主板，它具有三个显著的特性：

　　1． 支持1066/1333 MHz 双独立总线可以提供最高16GB/s的带宽，有效的提高了总线带宽和系统带宽。

　　2． 支持FB-DIMM全缓冲内存，对于667MHz，可达21GB/秒。同时支持四通道内存方式。

　　3． 支持IO加速技术和网卡负载均衡技术，这个以前曾经是小型机使用的技术，对IO要求高的网络数据传送有很大益处的。

硬盘和RAID卡方面　　

LSI8708LPE阵列卡

    LSI 8708LPE SAS RAID卡采用了一颗500MHz Power PC处理器，两个端口支持8块SAS/SATA硬盘，最大容量为32TB，3GB/s传输速率。接口采用PCI-E x4，提供电池备份，支持RAID 0，1，5，6，50等多种镜像模式，板载 DDR2 667 128MB缓存，是一款定位于中高端的产品。

　　硬盘是服务器内部数据处理最大的瓶颈，数据快慢很大程度取决于硬盘读取速度，所以硬盘转速越高越好，响应时间越短越好。

    针对电子地图WEB服务器面对大量的并发数据请求，只有使用目前速度最快相应时间最短的SAS硬盘才能达到很好的效果，此外为了数据安全和读写更高，配备相应的SAS阵列卡做RAID5，尽可能减少对CPU资源占有率，同时对重复数据读取，节省再次到硬盘访问的等待时间。

高速SAS硬盘与SCSI硬盘技术对比

    SAS独一无二地将SCSI的可靠性和强大功能与串行技术的性能与优秀设计相结合，为我们带来以下关键特征和功能：

　　性能—第一代产品性能达到3Gbps (300MBps)，宽端口合成带宽，全双工传输，端口集合，高级命令队列组合，丰富的SCSI命令功能组

　　可扩展性—对物理设备的寻址范围宽，长电缆、小接头，可接入外部存储系统

　　可靠性和可用性—点对点连接，通过扩展器实现多服务器（initiators）并发访问，支持双主动式端口和针对目标设备的冗余路径

　　灵活性—与SAS和SATA硬盘在物理和软件上均兼容，并向下兼容SCSI软件和中间件

　　Serial Attached SCSI(SAS)是取代Parallel SCSI的下一代企业级存储界面技术，与Parallel SCSI相比，利用Serial架构做资料传输的SAS，不论在扩充性、效能、可靠性和灵活性等方面，都比Parallel SCSI具有更优异的表现。同时SAS亦提供了SATA硬盘的兼容性，为需要的企业用户，提供了理想的解决方案。

处理器及硬盘评测分析

测试软件的介绍

    CineBench是一款专门测试多核CPU效能的软件，CineBench9.5通过分别测试单核运算和多核协同运算得出的成绩.支持64位测试.MAXON推出的及3D、CPU效能一体的中和测试软件CINEBENCH 9.5，它采用了3D设计软件CINEMA 4D的3D引擎，可以用来测试内存的效能。

　　CineBench中的Rendering（1 CPU）与Rendering（x CPU）是分别针对单核CPU及多核CPU而设的，在测试CPU时直接采用Rendering（x CPU）进行测试，通过得出的时间考察内存在该项目上的性能表现。
    
    HD Tach专门针对硬盘底层性能的测试软件。它主要通过分段拷贝不同容量的数据到硬盘进行测试，可以测试硬盘的连续数据传输率、随机存取时间及突发数据传输率，它使用的场合并不仅仅只是针对硬盘，还可以用于软驱、ZIP驱动器测试。

下面两个图表针对硬盘性能测试以及四核处理器的测试数据结果

处理器性能测试:

CINEBECH 9.5 64bit（处理器满载运行）

    双路四核Xeon5410处理器运行完CINEBECH 9.5 64bit的时间是11秒，在之前我们测试的双路四核Xeon 5320的时间是15秒，相信采用顶级的至强处理器X5482时间上会在10秒以内。

磁盘性能测试:

    在HD Tach的测试中可以看到，组成RAID 5磁盘阵列模式后，磁盘整体的突发速率是219.8MB/s，平均读取速率是179.0MB/s，CPU占用率为1%。

价格和性能完美的结合

    这套方案中笔者采用了45nm制程技术的至强5410处理器，而其于Core架构改进后的处理器能更好的适应用户业务的需求，其High-k材料取代二氧化硅的45纳米制程技术，新一代的SEE4指令集，以及更深层次的节能技术无疑对并行数据访问量较大的地图类网站技术上的提升，同时SAS硬盘读取速率以及保护数据的安全性较高。

　
英特尔High-K技术示意图

    通过测试软件对于至强处理器以及SAS硬盘的测试结果可以看出，11秒的处理器对于图像处理的相应时间及磁盘整体的突发速率219.8MB/s，平均179.0MB/s读取速率，低CPU占用率的成绩，还是基本上达到作为电子地图网站应用环境的要求。

    而对于硬盘方面，数据快慢很大程度取决于硬盘读取速度，所以硬盘转速越高越好，响应时间越短越好。出于成本的考虑，本方案使用的硬盘是10000转的，笔者建议可以使用15000转的硬盘，数据读取性能更快。

总结

总结

    电子地图服务器的解决方案，以良好的性价比、超高密度部署和稳定可靠的品质，全面消除电子地图数据频繁访问对服务器质量和性能的后顾之忧。方案中服务器采用Intel四核处理器及最新的内存和总线技术，系统性能强大，在2U高度内实现了空间和性能的完美组合，不仅满足了网上地图日益猛增的Web并发处理要求，而且最大限度的节省了机房空间。

    此外机箱建议采用了设计精良口碑很高的勤城RM217产品, 它的散热系统，在狭小空间内保证了服务器良好散热，使系统在满负荷状态下也具有高可靠性；同时，硬盘均能热插拔，硬盘支持RAID0、1、6、10机制，即使硬件故障也可确保系统和数据的双重安全。另外，系统本身也有管理软件可以轻松实现服务器的远程管理，能够对各个节点进行界面化的“傻瓜式”管理，实施监控其运行状态，大大降低了IT设施维护难度和管理人员工作量。