VietNetwork.Vn

1. Giới thiệu.

Trong thị trường cho một máy chủ chuyên dụng hoặc bare metal server? Có rất nhiều cấu hình để lựa chọn. Điều quan trọng là xác định cấu hình máy chủ đáp ứng nhu cầu của bạn.

Xương sống của bất kỳ máy chủ nào là số lượng CPU sẽ cung cấp khả năng cho nó, cũng như mô hình thực tế và loại CPU. Từ thời điểm đó, bạn thêm dung lượng RAM, dung lượng lưu trữ cần thiết và các tùy chọn khác mà trường hợp sử dụng của bạn yêu cầu.


Sau khi đọc bài viết này, các bạn sẽ có thể hiểu được sự khác biệt giữa một Single Processor Server với Dual Processor Server. Nếu bạn đang có kế hoạch xây dựng một môi trường bare metal server cho khối lượng công việc của mình, một trong những câu hỏi là nên đi thiết lập bộ xử lý đơn hay kép.

Bài viết này sẽ giúp bạn hướng tới việc đưa ra quyết định đúng đắn cho nhu cầu cơ sở hạ tầng trong tương lai của bạn.


2. Sự khác nhau giữa CPU, Core và Luồng (CPU, Core, and Threads).

Ngày trước khi máy tính bắt đầu đi vào mọi khía cạnh của cuộc sống, chúng ta thậm chí không thể tưởng tượng được CPU đa lõi. Đó là một trận chiến của tốc độ xung nhịp lõi CPU cao. Tốc độ xung nhịp càng cao, CPU có thể xử lý thông tin càng nhanh.

Khi CPU lõi đơn không còn đáp đủ nhu cầu, các nhà sản xuất bắt đầu phát triển CPU với nhiều lõi và luồng. Chẳng mấy chốc, chúng ta bắt đầu thấy các máy chủ có nhiều CPU trên một bo mạch chủ. Nhưng sự khác biệt giữa CPU, lõi và luồng là gì? Đọc cùng để biết tổng quan ngắn gọn.

2.1. CPU là gì?.

CPU (Bộ xử lý trung tâm) là một phần cứng chịu trách nhiệm thực thi các tác vụ từ các bộ phận khác của máy tính.

Các CPU lõi đơn chỉ có thể xử lý một bộ hướng dẫn tại một thời điểm. Hầu như tất cả các CPU hiện đại đều chứa nhiều lõi. Điều này cho phép thực hiện nhiều nhiệm vụ cùng một lúc.

2.2. Lõi CPU là gì?.

Lõi là một phần vật lý của CPU. Lõi hoạt động như bộ xử lý trong một CPU. CPU càng có nhiều lõi thì càng có nhiều tác vụ có thể thực hiện đồng thời.

Ví dụ về lõi: Một lõi có thể thực hiện một nhiệm vụ tại một thời điểm trong khi các lõi khác xử lý các tác vụ khác mà hệ thống gán. Bằng cách này, hiệu năng tổng thể được cải thiện đáng kể khi so sánh với các CPU lõi đơn cũ. Ngoài ra còn có các lõi logic hoạt động như các luồng riêng biệt trong một lõi. Trong khi chúng tăng hiệu năng, lõi logic không phù hợp với lõi vật lý.

2.3. Luồng CPU (CPU Threads) là gì ?.

Luồng Threads giống như đường dẫn máy tính của bạn có thể thực hiện để xử lý thông tin.

Nếu một CPU có sáu lõi với hai luồng trên mỗi lõi, điều đó có nghĩa là có mười hai đường dẫn để thông tin được xử lý. Sự khác biệt chính giữa các luồng và lõi vật lý là hai luồng không thể hoạt động song song. Trong khi hai lõi vật lý có thể đồng thời thực hiện hai tác vụ, một lõi xen kẽ giữa các luồng. Điều này xảy ra nhanh để có vẻ như đa nhiệm thực sự diễn ra.


3. Máy chủ với bộ xử lý đơn - Lợi ích và thực tế.

Các máy chủ với bộ xử lý đơn chạy trên bo mạch chủ với một ổ cắm cho CPU. Điều này có nghĩa là CPU có số lượng lõi cao nhất hiện có trên thị trường sẽ xác định số lượng lõi tối đa trên mỗi máy chủ. Về mặt sáng sủa, ngày nay thị trường CPU cung cấp nhiều đơn vị hiệu năng cao có thể xử lý khối lượng công việc lớn.

Các CPU mạnh nhất thuộc về Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon® với tối đa 28 lõi và 56 luồng. Tuy nhiên, Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon® gần như chỉ là một phần của thiết lập đa bộ xử lý.

Phần lớn các máy chủ bộ xử lý đơn gần đây sử dụng CPU thuộc họ Intel® Xeon® E, kế thừa của gia đình Xeon E3. Sự lựa chọn hiệu quả nhất về chi phí là CPU Intel® Xeon® E-2186G từ dòng sản phẩm mới nhất của Coffee Lake. Với 6 lõi tốc độ 3,8 GHz (4,7 GHz Turbo Boost), 12 luồng và hỗ trợ RAM ECC 128 GB (sau khi cập nhật bios, trong quý đầu tiên), bạn có thể chạy nhiều dịch vụ khác nhau 24/7 mà không gặp sự cố nào.

Bộ xử lý Intel® Xeon® E-2100 mang lại nhiều cải tiến về hiệu suất, bảo mật và độ tin cậy cho các thiết lập máy chủ của bộ xử lý đơn. Tuy nhiên, những hạn chế về dung lượng RAM với cấu hình CPU đơn vẫn là một trong những nhược điểm lớn nhất của chúng.

4. Các trường hợp sử dụng cho máy chủ với bộ xử lý đơn.

Sự tiến bộ của công nghệ CPU cho phép các máy chủ bộ xử lý đơn xử lý khối lượng công việc lớn. Điều này hoàn toàn phụ thuộc vào mô hình của CPU cung cấp khả năng cho các máy chủ cũng như các thành phần khác, chẳng hạn như dung lượng RAM.

Do sự khác biệt giữa các cấu hình máy chủ bộ xử lý đơn có thể là đáng kể, nên rất hữu ích khi chia chúng thành một vài loại. Đây không phải là một phân loại chính thức của máy chủ. Nó chỉ đơn giản là một phân loại cấp cao để bạn có thể có được một ý tưởng chung về cách chúng ta có thể sử dụng các máy chủ bộ xử lý đơn.

5. Phân khúc thấp.

Với các máy chủ bộ xử lý đơn cấp thấp, bạn có thể mong đợi xây dựng một máy chủ ứng dụng chung cho một tổ chức nhỏ hơn. Điều này bao gồm một máy chủ thư hoặc nhiều hơn. Các máy chủ bộ xử lý đơn có hiệu quả về chi phí có thể cung cấp các máy đủ mạnh cho môi trường phát triển và thử nghiệm cho nhóm lập trình viên của bạn. Trong phân khúc này, các bạn cũng có thể mong đợi thiết lập máy chủ DNS của riêng mình.

Hầu hết các máy chủ hiện đại đều hỗ trợ bộ nhớ mã sửa lỗi (ECC). Nó sửa chữa dữ liệu, ngăn ngừa sự cố hệ thống tiềm năng và giúp giữ cho hệ thống chạy suốt ngày đêm.

6. Phân khúc trung bình.

Các dòng máy chủ bộ xử lý duy nhất trong phân khúc trung bình cũng rất đa dạng. Một máy chủ như thế này vẫn thắng được phá vỡ ngân sách của bạn nhưng sẽ quản lý để chạy tất cả các dịch vụ được đề cập ở trên, nhưng đối với một tổ chức lớn hơn. Ngoài ra, các máy tầm trung rất phù hợp cho một webshop khối lượng vừa phải hoặc máy chủ trò chơi trực tuyến nhỏ hơn.

Các tổ chức cũng có thể triển khai các máy này như các máy chủ cộng tác để trao đổi dữ liệu trôi chảy giữa các lĩnh vực khác nhau. Vì dữ liệu có thể thay đổi cùng một lúc ở các vị trí khác nhau, các máy chủ cộng tác theo dõi các thay đổi và xử lý đồng bộ hóa phù hợp. Có nhiều ứng dụng khác nhau cho các máy chủ hợp tác, từ trải nghiệm 3D tương tác đến các công cụ quản lý dự án.

7. Phân khúc cao.

Nếu ngân sách cho phép một máy chủ bộ xử lý đơn hàng đầu, bạn có thể tạo một máy đếm lõi cao cho khối lượng công việc lớn hơn. Một số ứng dụng bao gồm các mô phỏng khoa học nhất định và tính toán thống kê. Ngoài ra, các trang web khối lượng lớn và các cửa hàng trực tuyến có thể chạy hiệu quả trên các máy chủ mạnh mẽ này. Bạn cũng có thể tạo một môi trường ảo nhỏ hơn và tạo một máy chủ đa năng bằng cách sử dụng một đơn vị.

Đối với các máy chủ bộ xử lý đơn, chúng đã có thể xử lý phương tiện và phát trực tuyến. Những quái thú có hơn 20 lõi có thể dễ dàng xử lý video để tiêu thụ phương tiện trực tuyến trung bình. Các máy chủ cao cấp cũng phù hợp với các cụm máy chủ tốc độ cao và quy mô tiềm năng cho khối lượng công việc lớn.

8. Máy chủ bộ xử lý kép - Lợi ích và thực tế.

Sự khác biệt rõ ràng nhất giữa các máy chủ bộ xử lý đơn và bộ xử lý kép là bo mạch chủ có hai ổ cắm CPU thay vì một.

Tiếp theo là các lợi ích bổ sung như số lượng lớn các làn PCI, hai bộ nhớ cache riêng biệt và hai bộ khe cắm RAM. Nếu bo mạch chủ cụ thể có 24 khe RAM, 12 khe thuộc về CPU đầu tiên và 12 khe còn lại thuộc CPU khác. Trong trường hợp chỉ chiếm một khe CPU, CPU không thể sử dụng bộ thanh RAM khác. Điều này hiếm khi xảy ra vì các máy chủ bộ xử lý kép luôn có cả hai khe cắm. Dòng sản phẩm Bộ xử lý vàng Intel® Xeon® là tùy chọn hiệu quả nhất về chi phí cho các thiết lập bộ xử lý kép. Chúng bao gồm Intel® Xeon® Gold 5118 hoặc Intel® Xeon® Gold 6130 nếu bạn cần thêm bộ nhớ cache và tốc độ xung nhịp cao hơn.
Một điều cần lưu ý về các máy chủ bộ xử lý kép là sự hiện diện của độ trễ cần thiết trong các hệ thống như vậy. Điều này đề cập đến các tác vụ tính toán yêu cầu các bộ dữ liệu giống nhau. Để chia sẻ hiệu quả các tài nguyên có sẵn và tránh làm gián đoạn lẫn nhau, cần có NUMA (truy cập bộ nhớ không đồng nhất). Điều này giúp với việc gán bộ nhớ và thiết bị khả dụng cho mỗi CPU làm cho thời gian trễ càng thấp càng tốt. Nhưng, trong khối lượng công việc dành cho các máy chủ này, đây không phải là vấn đề.

Nói chung, các máy chủ bộ xử lý kép và hệ thống đa bộ xử lý là những lựa chọn tốt nhất cho môi trường bị giới hạn không gian. Khi một doanh nghiệp đòi hỏi sức mạnh tính toán nhiều nhất có thể trong một đơn vị, họ cần sử dụng các thiết lập đa ổ cắm để phù hợp với một số lượng lớn máy chủ trong một không gian hạn chế.


9. Các trường hợp sử dụng - Máy chủ với bộ xử lý kép.

Các máy chủ bộ xử lý kép thường chứa các CPU xử lý hàng đầu. Điều này làm cho chúng phù hợp với hầu hết mọi phân khúc thị trường và trường hợp sử dụng kinh doanh. Lưu ý rằng các ứng dụng doanh nghiệp nhỏ điển hình sẽ không được hưởng lợi từ số lượng lõi cao.

Nơi các máy chủ này thực sự tỏa sáng là trong các ứng dụng chuyên sâu về CPU đa luồng như tính toán và mô phỏng độ chính xác cao. Điều tương tự cũng xảy ra với máy và học sâu, kết xuất các trang trại và triển khai HPC tương tự nơi diễn ra một lượng tính toán CPU cực lớn.

Các môi trường sử dụng cơ sở dữ liệu lớn được giao nhiệm vụ với nhiều truy vấn đồng thời tận dụng các máy chủ được cung cấp bởi hai CPU và càng nhiều lõi càng tốt. Càng có nhiều lõi, hệ thống cơ sở dữ liệu có thể xử lý càng nhiều. Các máy chủ bộ xử lý kép thậm chí có thể xử lý nhiều cơ sở dữ liệu trên một máy do số lượng sức mạnh xử lý tuyệt đối.

Các máy chủ này tỏa sáng khi chúng làm cơ sở cho một môi trường ảo hoặc xương sống của cụm máy chủ. Với tối đa 56 lõi và nhân đôi số luồng, bạn thậm chí có thể gán các lõi vật lý cho các máy ảo của mình để có hiệu suất và độ ổn định tốt hơn.

Bạn có thể nhận thấy rằng chúng ta không tạo ra một phân loại máy chủ CPU kép trong các phân khúc khác nhau. Lý do chính là nếu bạn đang ở trong thị trường cho một máy chủ CPU kép, bạn đã ở sâu trong phân khúc cao của thế giới điện toán. Tuy nhiên, các nhà cung cấp có các ưu đãi đầu ra cho máy CPU kép, nơi bạn có thể thuê một máy chủ bare metal server mà không phá vỡ ngân sách.


10. So sánh hiệu suất: Máy chủ với bộ xử lý đơn so với bộ xử lý kép.

Vì nó thường là trường hợp càng nhiều, càng tốt. Máy có số lượng lõi cao hơn chắc chắn vượt trội so với các máy chủ có sáu hoặc tám lõi và một chip CPU. Tuy nhiên, không phải mọi thứ đều đơn giản như vậy.

Trong khi các thiết lập CPU kép đóng gói số lượng lõi lớn và vượt trội so với các máy chủ bộ xử lý đơn lẻ với biên độ lớn, một số thử nghiệm chỉ cho thấy hiệu suất biên tăng so với các cấu hình CPU đơn có số lượng lõi và tốc độ xung nhịp tương tự trên mỗi chip. Điều này đề cập đến trường hợp hai CPU làm việc trên cùng một dữ liệu cùng một lúc.

Mặt khác, chúng ta thấy hiệu suất tăng rất lớn trong các máy chủ bộ xử lý kép khi khối lượng công việc được tối ưu hóa cho các thiết lập như thế này. Điều này đặc biệt đúng khi CPU thực hiện các tác vụ đa luồng chuyên sâu. Một trong số đó là trừu tượng hóa các tài nguyên thành các máy ảo hoạt động trên các thứ riêng biệt cùng một lúc.

Tốc độ xử lý tuyệt đối và số lượng lõi không phải lúc nào cũng gây bất lợi. Máy chủ bộ xử lý kép hỗ trợ nhiều RAM hơn so với máy chủ bộ xử lý đơn. Ví dụ: Bộ xử lý có thể mở rộng Intel® Xeon® Gold 5118 có kích thước bộ nhớ được khai báo tối đa là 768GB. Mặt khác, dòng vi xử lý Xeon E-2100 hỗ trợ tới 128GB RAM sau khi cập nhật BIOS.

Để khẳng định ưu tiên hiệu năng của máy chủ đa bộ xử lý so với các thiết lập bộ xử lý đơn, nửa đầu năm 2019 sẽ mang đến sự hỗ trợ Bộ nhớ liên tục DC® Optane ™ DC cho Bộ xử lý mở rộng Cascade Lake Xeon. Loại bộ nhớ có độ trễ thấp giá cả phải chăng mới này nằm ngay giữa NvME, SATA và SSD. Loại bộ nhớ mới sẽ tăng hiệu năng cho các ứng dụng đói dữ liệu trong khi vẫn giữ mức bảo mật cao.

11. Chọn đúng cấu hình máy chủ.

Không có công thức kỳ diệu nào về cách xác định xem bạn cần một máy chủ bộ xử lý đơn cấp thấp hay quái vật bộ xử lý kép. Có nhiều yếu tố đóng vai trò chính trong quyết định này. Điều này cũng phụ thuộc vào việc bạn muốn thuê một máy chủ hay mua một máy chủ. Trong thị trường ngày nay, việc cho thuê máy chủ thường hiệu quả hơn về mặt chi phí so với xây dựng một trung tâm dữ liệu nội bộ. Lý do là khối lượng công việc liên quan đến việc thiết lập điều hòa, điện, cáp và mọi thứ khác bạn cần để chạy một trung tâm dữ liệu ổn định.

12. Một số nguyên tắc để xác định đúng máy chủ cho doanh nghiệp của bạn như sau:

• Lập danh sách những gì cho bạn dự định sử dụng máy chủ. Lưu ý các yêu cầu của phần mềm bạn định chạy.
• Cố gắng dự đoán khối lượng công việc có thể. Bạn muốn có đủ tài nguyên trong thời gian cao điểm, nhưng không có quá nhiều phần cứng không hoạt động trong thời gian tiêu thụ trung bình và thấp.
• Đảm bảo chi phí vận hành môi trường CNTT của bạn không vượt quá lợi ích mà nó mang lại.
• Nếu bạn có kế hoạch cung cấp một số loại dịch vụ trực tuyến cho khách hàng của mình, hãy đảm bảo đáp ứng mong đợi của họ. Đặc biệt nếu bạn có SLA để theo dõi.

Phần kết luận.

Các máy chủ bộ xử lý đơn chiếm một phần lớn của thị trường ngày nay. Với chip CPU có số lượng lớn, có vẻ như các máy chủ bộ xử lý kép phù hợp nhất với môi trường doanh nghiệp và trung tâm dữ liệu. Những tòa nhà đó cần chứa càng nhiều lõi trên mỗi đơn vị càng tốt để tiết kiệm không gian.

Các máy chủ hiệu suất cao làm nền tảng cho các hoạt động kinh doanh thành công và thúc đẩy nghiên cứu và phát triển khoa học. Đó là lý do tại sao cần phải chọn máy chủ phù hợp cho cơ sở hạ tầng CNTT của bạn. Nếu bạn cần bất kỳ sự giúp đỡ nào trong việc đưa ra quyết định này, bạn có thể muốn chuyển sang các chuyên gia. Bạn cũng có thể liên hệ trực tiếp với các chuyên gia để được hỗ trợ chọn máy chủ phù hợp với khối lượng công việc của bạn.