Considerações sobre o desempenho do hardware do servidor

A seção a seguir lista os itens importantes que você deve considerar ao escolher o hardware do servidor. Ao seguir essas diretrizes, é possível eliminar os gargalos de desempenho que poderiam prejudicar o desempenho do servidor.

Recomendações do processador

Escolha os processadores de 64 bits para os servidores. Os processadores de 64 bits têm mais espaço de endereço e são exigidos para o Windows Server 2022. Não será fornecida nenhuma edição de 32 bits do sistema operacional, mas os aplicativos de 32 bits serão executados no sistema operacional Windows Server 2022 de 64 bits.

Para aumentar os recursos de computação em um servidor, você pode usar um processador com núcleos de maior frequência ou aumentar o número de núcleos de processador. Se a CPU for o recurso limitador no sistema, um núcleo com a frequência de 2x normalmente oferecerá uma melhoria de desempenho maior do que dois núcleos com a frequência de 1x.

Não se espera que vários núcleos forneçam uma colocação em escala linear perfeita, e o fator de escala pode ser ainda menor se o hyper-threading estiver habilitado, porque o hyper-threading depende do compartilhamento de recursos do mesmo núcleo físico.

Importante

Corresponda e dimensione a memória e o subsistema de E/S com o desempenho da CPU e vice-versa.

Não compare frequências de CPU entre fabricantes e gerações de processadores, pois a comparação pode ser um indicador enganoso de velocidade.

Para o Hyper-V, verifique se o processador dá suporte para SLAT (Conversão de Endereços de Segundo Nível). Ele é implementado como Tabelas de Páginas Estendidas (EPT) pela Intel e Tabelas de Páginas Aninhadas (NPT) pela AMD. Você pode verificar se esse recurso está presente usando o SystemInfo.exe no servidor.

Recomendações de cache

Escolha caches de processador L2 ou L3 grandes. Em arquiteturas mais recentes, como Haswell ou Skylake, existe um Último Nível de Cache (LLC) unificado ou um L4. Os caches maiores geralmente oferecem um desempenho melhor e têm um papel mais importante do que a frequência bruta da CPU.

Recomendações de memória (RAM) e armazenamento de paginação

Observação

Alguns sistemas podem apresentar um desempenho de armazenamento reduzido ao executar uma nova instalação do Windows Server 2022 em comparação com o Windows Server 2012 R2. Foram feitas várias alterações durante o desenvolvimento do Windows Server 2022 para melhorar a segurança e a confiabilidade da plataforma. Algumas dessas alterações, como a habilitação do Windows Defender por padrão, resultaram em caminhos de E/S mais longos que podem reduzir o desempenho de E/S em cargas de trabalho e padrões específicos. A Microsoft não recomenda que o Windows Defender seja desabilitado porque ele é uma camada importante de proteção para os sistemas.

Aumente a RAM para corresponder às suas necessidades de memória. Quando o computador fica com pouca memória e precisa de mais imediatamente, o Windows usa o espaço em disco rígido para complementar a RAM do sistema por meio de um procedimento chamado paginação. Uma quantidade excessiva de paginação degrada o desempenho geral do sistema. Você pode otimizar a paginação usando as seguintes diretrizes para o posicionamento de arquivo de paginação:

  • Isole o arquivo de paginação em seu próprio dispositivo de armazenamento ou pelo menos verifique se ele não compartilha os mesmos dispositivos de armazenamento que outros arquivos acessados com frequência. Por exemplo, coloque o arquivo de paginação e os arquivos do sistema operacional em unidades de disco físico separadas.

  • Coloque o arquivo de paginação em uma unidade tolerante a falhas. Se o disco não tolerante a falhas falhar, será muito provável que ocorra uma falha do sistema. Se você colocar o arquivo de paginação em uma unidade tolerante a falhas, lembre-se de que os sistemas tolerantes a falhas geralmente são mais lentos para gravar dados porque os gravam em vários locais.

  • Use vários discos ou uma matriz de disco, se precisar de largura de banda de disco adicional para paginação. Não posicione vários arquivo de paginação em partições diferentes da mesma unidade de disco física.

Recomendações do barramento periférico

No Windows Server 2022, o armazenamento primário e os adaptadores de rede devem ser PCIe (PCI Express), portanto são recomendados os servidores com barramentos de PCIe. Para evitar limitações de velocidade do barramento, use PCIe x8 e slots superiores para adaptadores de Ethernet de, no mínimo, 10 GB.

Recomendações de disco

Escolha discos com velocidades de rotação mais altas para reduzir os tempos de serviço de solicitações aleatórias (~2 ms em média quando se comparam unidades de 7.200 RPM e 15.000 RPM) e para aumentar a largura de banda de solicitações sequenciais. No entanto, há considerações de custo, energia e outras associadas aos discos que têm alta velocidade rotacional.

Os discos de classe empresarial de 2,5 polegadas podem atender a um número maior de solicitações aleatórias por segundo em comparação com as unidades equivalentes de 3,5 polegadas.

Armazene dados acessados com frequência, principalmente os dados acessados em sequência, no início de um disco, porque isso corresponde aproximadamente aos controles mais externos (mais rápidos).

A consolidação de pequenas unidades em menos unidades de alta capacidade pode reduzir o desempenho geral do armazenamento. Um número menor de eixos significa uma redução da simultaneidade do serviço de solicitação e, portanto, provavelmente uma taxa de transferência menor e tempos de resposta maiores (dependendo da intensidade da carga de trabalho).

O uso de SSD e de discos flash de alta velocidade é útil para ler principalmente os discos com altas taxas de E/S ou com E/S sensível à latência. Os discos de inicialização são bons candidatos para o uso de um SSD ou de discos flash de alta velocidade, pois eles podem melhorar significativamente os tempos de inicialização.

Recomendações de adaptador de rede e de armazenamento

Os SSDs NVMe oferecem melhor desempenho com maior profundidade de fila de comando, processamento de interrupção mais eficiente e maior eficiência para os comandos de 4KB. Isso beneficia especialmente os cenários que exigem E/S simultânea pesada. Os dispositivos PCI Gen 5 superam o desempenho da CPU e do barramento do sistema, portanto, o SO Windows Server não pode otimizar o mecanismo de E/S para que as ferramentas exibam o desempenho máximo com precisão.

Recomendações do adaptador de armazenamento e rede

A seção a seguir lista as características recomendadas para adaptadores de rede e armazenamento para servidores de alto desempenho. Essas configurações podem ajudar a impedir que o hardware de armazenamento ou de rede seja um gargalo quando estiverem sob carga pesada.

Uso de adaptador certificado

Use um adaptador que aprovado pelo conjunto de testes de Certificação de Hardware do Windows.

64 bits

Os adaptadores compatíveis com 64 bits podem executar operações de DMA (acesso direto à memória) de/para locais de memória física grande (com mais de 4 GB). Se o driver não der suporte a DMA maior que 4 GB, o sistema fará um buffer duplo de E/S em um espaço de endereço físico menor que 4 GB.

Adaptadores de fibra e cobre

Os adaptadores de cobre geralmente têm o mesmo desempenho de suas contrapartes de fibra. As duas opções estão disponíveis em alguns adaptadores de Fibre Channel. Determinados ambientes são mais adequados para adaptadores de cobre, enquanto outros ambientes são mais adequados para adaptadores de fibra.

Adaptadores de porta dupla ou quádrupla

Os adaptadores de várias portas são úteis para servidores que têm um número limitado de slots PCI.

Para resolver as limitações de SCSI quanto ao número de discos que podem ser conectados a um barramento de SCSI, alguns adaptadores fornecem dois ou quatro barramentos de SCSI em uma única placa de adaptador. Os adaptadores Fibre Channel geralmente não têm limites para o número de discos conectados a um adaptador, a menos que estejam ocultos atrás de uma interface SCSI.

Os adaptadores SAS (Serial Attached SCSI) e SATA (Serial ATA) também têm um número limitado de conexões devido à natureza serial dos protocolos, mas você pode anexar mais discos usando comutadores.

Os adaptadores de rede têm esse recurso para cenários de failover ou de balanceamento de carga. O uso de dois adaptadores de rede de porta única geralmente resulta em um desempenho melhor do que o uso de um único adaptador de rede de porta dupla para a mesma carga de trabalho.

A limitação de barramento de PCI pode ser um fator importante na limitação do desempenho para os adaptadores de várias portas. Portanto, é importante considerar a possibilidade de posicioná-los em um slot PCIe de alto desempenho que forneça largura de banda suficiente.

Moderação de interrupção

Alguns adaptadores podem moderar a frequência com que interrompem os processadores do host para indicar a atividade ou sua conclusão. A moderação de interrupções geralmente pode resultar na redução da carga de CPU no host, mas, se a moderação de interrupção não for executada de forma inteligente, as economias de CPU poderão aumentar a latência.

Suporte a RSS (Receive Side Scaling)

O RSS permite que o processamento de recebimento de pacote seja dimensionado com o número de processadores do computador disponíveis. Isso é importante com a Ethernet de 10 GB e mais rápida.

Funcionalidade de descarregamento e outros recursos avançados, como a MSI-X (interrupção sinalizada de mensagem)

Os adaptadores com a funcionalidade de descarregamento oferecem economias de CPU que resultam na melhoria do desempenho.

Interrupção dinâmica e redirecionamento de DPC (chamada de procedimento deferida)

No Windows Server 2022, a E/S NUMA permite que os adaptadores de armazenamento de PCIe redirecionem as interrupções e as DPCs dinamicamente e pode ajudar qualquer sistema multiprocessador melhorando o particionamento de carga de trabalho, as taxas de ocorrências no cache e o uso de interconexão de hardware integrado para cargas de trabalho de E/S intensiva.

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