Jak wybrać serwer dedykowany, aby spełniał wymagania aplikacji?

Najlepszy serwer dedykowany to niekoniecznie ten z najmocniejszym procesorem, ogromną ilością pamięci RAM czy dużą liczbą pojemnych dysków. Powinien przede wszystkim odpowiadać rzeczywistym wymaganiom aplikacji, czyli jej obciążeniu, sposobowi przetwarzania danych, zapotrzebowaniu na pamięć, wydajności dysków oraz przepustowości sieci.

W artykule przygotowanym we współpracy z firmą Sprint Data Center, zajmującą się m.in. sprzedażą serwerów dedykowanych, wyjaśniamy, jak przełożyć te wymagania na konkretną konfigurację fizycznej maszyny w Data Center. Istotne jest bowiem znalezienie równowagi między wydajnością a kosztem. Zbyt słaby komponent może stworzyć wąskie gardło i ograniczyć działanie całej aplikacji, natomiast przewymiarowany serwer oznacza niepotrzebne wydatki. Dlatego wybór warto rozpocząć od analizy rzeczywistego obciążenia, a dopiero później dobierać CPU, RAM, dyski i połączenie sieciowe.

Pierwszym krokiem powinno być określenie, jakie zadania serwer ma wykonywać. Innych zasobów będzie potrzebował sklep internetowy obsługujący tysiące operacji dziennie, innych baza danych, a jeszcze innych system ERP czy platforma SaaS z wieloma użytkownikami.

Przed wyborem konfiguracji warto więc określić przede wszystkim:

• liczbę użytkowników,

• liczbę jednoczesnych operacji,

• wielkość i charakter ruchu,

• sposób przetwarzania danych.

Istotne jest również rozróżnienie pomiędzy średnim obciążeniem a okresowymi szczytami. Serwer, który przez większość dnia wykorzystuje 30–40% dostępnych zasobów, może podczas kampanii sprzedażowej, generowania raportów lub zwiększonego ruchu zostać przeciążony. W praktyce dobrze zacząć od danych z monitoringu istniejącego środowiska. Jeżeli aplikacja dopiero powstaje, pomocne będą testy obciążeniowe oraz założenia dotyczące docelowej liczby użytkowników. Dopiero na tej podstawie powinno się przejść do wyboru procesora, pamięci, dysków i sieci.

Dla firm, które nie chcą inwestować we własną infrastrukturę IT, dobrym rozwiązaniem mogą być serwery dedykowane. Zakup fizycznej maszyny pozwala dobrać konfigurację do konkretnego zastosowania i później ją zmienić wraz ze wzrostem wymagań. Warto przy tym zwrócić uwagę nie tylko na sam sprzęt, ale również na zakres obsługi. Jeżeli firma nie chce samodzielnie zajmować się wszystkimi zadaniami związanymi z utrzymaniem serwera, dobrym rozwiązaniem jest kolokacja, w ramach której można wykupić pakiety administracyjne. Dzięki nim wiele prac związanych z zarządzaniem środowiskiem zostanie przeniesionych na dostawcę usług.

CPU jest jednym z pierwszych parametrów analizowanych przy wyborze serwera. Jednak sama liczba rdzeni ma niewielki wpływ na to, jak dobrze maszyna poradzi sobie z konkretną aplikacją. Jeżeli oprogramowanie wykonuje wiele niezależnych operacji jednocześnie, znaczenie ma duża liczba rdzeni i wątków. Taki profil występuje między innymi w środowiskach obsługujących wiele usług, procesów, kontenerów czy równoległych zadań obliczeniowych. Z kolei aplikacja wykonująca część operacji sekwencyjnie może bardziej skorzystać z wysokiej wydajności pojedynczego rdzenia.

Dobrym przykładem architektury przeznaczonej do zastosowań serwerowych są procesory AMD EPYC. Oferują dużą liczbę rdzeni, wysoką przepustowość pamięci oraz rozbudowane możliwości obsługi szybkich urządzeń wejścia-wyjścia.

Nie oznacza to jednak, że wybór najmocniejszego dostępnego modelu będzie zawsze najlepszą decyzją. Jeżeli aplikacja wykorzystuje kilka rdzeni, zakup procesora wyposażonego w znacznie większą ich liczbę może nie przynieść proporcjonalnego wzrostu wydajności. Przed wyborem CPU warto więc sprawdzić, jak oprogramowanie skaluje się wraz ze wzrostem liczby rdzeni i czy ograniczeniem nie jest w rzeczywistości pamięć, dysk albo sieć.

Pamięć RAM ma bezpośredni wpływ na działanie wielu aplikacji, szczególnie tych, które intensywnie korzystają z baz danych. Jeżeli dostępnej pamięci jest zbyt mało, system zaczyna wykorzystywać dyski jako dodatkową przestrzeń roboczą na przechowywanie tymczasowych danych. Nawet bardzo szybkie modele NVMe nie zastąpią jednak RAM-u pod względem opóźnień.

W przypadku bazy danych odpowiednia ilość tej pamięci pozwala przechowywać w niej częściej wykorzystywane dane i ograniczyć liczbę operacji wykonywanych na dyskach. Podobnie działają mechanizmy pamięci podręcznej stosowane przez wiele aplikacji webowych. Nie należy jednak dobierać RAM-u wyłącznie na zasadzie „im więcej, tym lepiej”. Jeżeli dla danej aplikacji optymalna ilość to np. 32 GB, a jej prognozowane obciążenie nie wskazuje na szybki wzrost zapotrzebowania na ten zasób, zakup kilkukrotnie większej ilości pamięci będzie nieuzasadniony ekonomicznie.

Znaczenie ma również konfiguracja modułów. RAM dla platform serwerowych jest projektowany z uwzględnieniem możliwości kontrolera pamięci procesora i wymaganej przepustowości. Dlatego przy dużych obciążeniach warto patrzeć zarówno na pojemność, jak i sposób obsadzenia RAM-u oraz jego przepustowość.

Wąskie gardło bardzo często pojawia się w warstwie dyskowej. Serwer dedykowany może mieć mocny procesor i dużą ilość RAM-u, ale jeżeli aplikacja wykonuje tysiące operacji wejścia-wyjścia, wolny magazyn danych ograniczy wydajność całego środowiska.

Przy wyborze dysków trzeba więc rozróżnić trzy istotne parametry:

• pojemność,

• opóźnienia w transferze danych,

• wydajność operacji odczytu i zapisu.

W przypadku baz danych i systemów wykonujących wiele małych operacji szczególne znaczenie mają IOPS, czyli liczba operacji wejścia-wyjścia, możliwych do wykonania w jednostce czasu. Dlatego dla wymagających aplikacji często stosuje się dyski NVMe. Zapewniają one znacznie niższe opóźnienia i wysoką wydajność w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami.

Znaczenie ma również sposób zbudowania macierzy. RAID może poprawić dostępność danych i w zależności od zastosowanego poziomu wpływać na wydajność odczytu lub zapisu. Trzeba przy tym pamiętać, że RAID nie jest kopią zapasową. Awaria pojedynczego dysku może być obsłużona przez odpowiedni poziom redundancji, ale nie chroni to przed przypadkowym usunięciem danych, błędem aplikacji czy ich uszkodzeniem. Dobór macierzy powinien więc wynikać z charakteru operacji. System, który przede wszystkim odczytuje dane, będzie miał inne wymagania niż baza wykonująca dużą liczbę równoległych zapisów.

Kolejnym ważnym aspektem, który wymaga głębokiej analizy przy wyborze serwera dedykowanego, jest połączenie sieciowe. Tutaj również nie ma rozwiązania uniwersalnego w zakresie parametrów technicznych – wszystko zależy od obciążenia.

Dla typowej aplikacji biznesowej przepustowość 1 Gb/s może być wystarczająca, szczególnie jeśli większość danych przesyłanych przez użytkowników ma niewielki rozmiar. Jednak zupełnie inne wymagania będzie miał serwer dedykowany obsługujący duże pliki, kopie zapasowe, transmisję danych między systemami albo intensywną replikację. W przypadku e-commerce istotne jest przede wszystkim sprawne obsługiwanie wielu jednoczesnych połączeń. W systemach ERP duże znaczenie może mieć z kolei komunikacja pomiędzy aplikacją a bazą danych. Platforma SaaS natomiast powinna uwzględniać zarówno obecny ruch, jak i jego prognozowany wzrost w przyszłości idący w parze ze zwiększającą się liczbą klientów.

Nie należy też analizować wyłącznie samej przepustowości sieci. Znaczenie mają także opóźnienia, stabilność połączenia, dostępność oraz sposób obsługi ruchu w przypadku awarii. Dobrze zaprojektowana infrastruktura IT pod serwer dedykowany powinna uwzględniać także zapotrzebowanie na transfer generowany przez kopie zapasowe czy replikację.

Najczęstszy błąd popełniany przy zakupie serwera dedykowanego polega na dobieraniu każdego komponentu osobno, bez sprawdzenia zależności pomiędzy nimi. Na przykład bardzo wydajny procesor nie wykorzysta swojego potencjału, jeżeli maszyna zostanie wyposażona w dyski twarde o dużych opóźnieniach – aplikacja będzie długo czekała na operacje dyskowe. Z kolei nawet ogromna ilość RAM-u nie poprawi wydajności działania systemu, jeśli CPU ma zbyt niską moc do obciążenia.

Dlatego konfigurację serwera dedykowanego należy analizować jako całość. W tym celu trzeba jasno ustalić, który element ma największe znaczenie dla konkretnej aplikacji:

• CPU – gdy dominują obliczenia,

• RAM – gdy aplikacja intensywnie korzysta z pamięci masowej i podręcznej,

• IOPS i opóźnienia dysków – przy dużej liczbie operacji na danych,

• przepustowość sieci – przy dużym ruchu i transferze danych.

Dobrą praktyką jest pozostawienie pewnego zapasu, ale nie powinien on oznaczać automatycznego kupowania najmocniejszej dostępnej konfiguracji. Należy odnieść go do przewidywanego wzrostu obciążenia i planowanego okresu użytkowania serwera dedykowanego.

Jeśli chcesz prowadzić sklep internetowy, duże znaczenie będzie mieć obsługa wielu równoczesnych żądań, szybki dostęp do bazy danych oraz sprawne działanie mechanizmów pamięci podręcznej. Konfiguracja serwera dedykowanego powinna więc łączyć odpowiednio wydajny CPU, wystarczającą ilość RAM-u i szybkie dyski.

Z kolei bazy danych mają często bardziej wymagające potrzeby dotyczące pamięci masowej. W zależności od silnika bazy i charakteru obciążenia istotne mogą być niskie opóźnienia oraz wysoka liczba operacji odczytu i zapisu. W takim przypadku samo zwiększenie liczby rdzeni procesora nie musi przynieść oczekiwanego efektu.

Systemy ERP wymagają natomiast spojrzenia na całą ścieżkę przetwarzania danych. Znaczenie może mieć jednocześnie wydajność CPU, ilość RAM-u, szybkość dysków i komunikacja z innymi systemami firmy. Z kolei platformy SaaS trzeba dodatkowo projektować z myślą o skalowalności. Jeżeli liczba użytkowników ma systematycznie rosnąć, konfiguracja serwera dedykowanego powinna zapewniać możliwość zwiększenia zasobów sprzętowych bez konieczności przebudowy całej infrastruktury.

W tym celu najlepiej rozpocząć od analizy profilu obciążenia, aby następnie przypisać do niego poszczególne zasoby serwera dedykowanego. Najpierw określ charakter pracy aplikacji, następnie sprawdź zapotrzebowanie na CPU, RAM, operacje dyskowe i sieć. Na końcu porównaj konfigurację danej maszyny z prognozowanym wzrostem obciążenia. Warto również sprawdzić, czy dostawca infrastruktury IT, w której serwery dedykowane zostaną umieszczone, pozwala indywidualnie dobrać konfigurację.

Najważniejsza zasada jest więc prosta – serwer powinien być projektowany pod aplikację, a nie aplikacja pod zakupiony wcześniej sprzęt. Analiza rzeczywistego obciążenia pozwala uniknąć zarówno przepłacania za niewykorzystane zasoby, jak i problemów wynikających z niedoszacowania któregoś z komponentów. Jeżeli dobór infrastruktury IT ma bezpośredni wpływ na działanie aplikacji, warto skonsultować konfigurację z profesjonalnym dostawcą, takim jak Sprint Data Center. To firma specjalizująca się w dostarczaniu serwerów dedykowanych, która zapewnia kompleksowe wsparcie w doborze ich parametrów technicznych do potrzeb konkretnego środowiska, jakie będzie na nich uruchomione.