В данной статье мы приводим рекомендации по выбору серверного оборудования при внедрении информационной системы Союз-PLM.
Содержание:
- 1 Топология взаимодействия с аппаратными ресурсами
- 2 Рекомендации по выбору серверного оборудования
- 3 Рекомендации по конфигурированию оборудования для сервера Союз-PLM
- 4 Системные требования к серверу при интеграции с SOLIDWORKS
- 5 Системные требования к клиентской рабочей станции**
1 Топология взаимодействия с аппаратными ресурсами
Серверная часть Союз-PLM состоит из 3-х компонентов:
- база данных
- сервер приложений
- файловый сервер.
1.1 Процессорное время
Сервер приложений. Основные операции сервера приложений это чтение данных из базы и внесение изменений в базу. Сами по себе эти операции не загружают процессор, даже если операции чтения выполняются параллельно несколькими потоками. Прикладные скрипты кастомизации потенциально могут загрузить процессор, но загрузить несколько ядер процессора алгоритмически трудно, так как триггеры операции сохранения выполняются в синхронном потоке, приостанавливая читающие операции на время изменения данных. Поэтому для сервера приложений если выбирать между большим количеством менее производительных ядер или меньшим количеством более производительных ядер, то второе предпочтительнее.
Сервер базы данных не имеет ресурсоемких триггеров, относящихся к Союз-PLM, запись данных не нагружает процессор. Но все распараллеленные серверные операции поиска (при загрузке данных в кэш, при пользовательском поиске) требуют определенных процессорных ресурсов, пусть и не таких, как для сервера приложений. Желательно иметь достаточно производительный серверный процессор. Некоторые SQL запросы при быстрой дисковой подсистеме (SSD диски) СУБД способна выполнять путём распараллеливания на все доступные ядра процессора, загружая их полностью.
Файловый сервер не занимается обработкой данных, для него производительность процессора не критична.
1.2 Оперативная память
Сервер приложений. Все операции записи и чтения данных проходят через кэш сервера приложений, в котором затронутые объекты и остаются, пока не выгружаются из-за долгого отсутствия обращения к ним, либо при необходимости освободить память для новых объектов. Объем оперативной памяти и ее скорость существенно влияют на скорость работы сервера приложений, связь практически линейная. Чем быстрее память сервера приложений и чем большее ее объем соответствуют актуальному состоянию базы данных (без учета хранимой истории), тем быстрее работает система в целом. Рекомендуемый объём памяти следует выбирать так, чтобы почти вся необходимая информация, требуемая для работы системы в течение недели, помещалась бы в память. Обычно это объём памяти от 10GB до 40GB или более.
Сервер базы данных так же требователен к оперативной памяти. MS SQL Server активно использует стратегию кэширования данных, часть поисковых запросов проходит, кэшируя типовые запросы, планы выполнения запросов и части наиболее используемых индексов и таблиц. Чем больше памяти, тем потенциально быстрее выполняются поисковые запросы, которые являются наиболее ресурсоемкой частью системы в целом.
Файловый сервер имеет несколько небольших оперативных кэшей для ускорения загрузки\выгрузки файлов и не требователен к размеру и скорости оперативной памяти, так как работает с двумя достаточно медленными интерфейсами – дисковой и сетевой подсистемами.
1.3 Дисковая подсистема
Сервер приложений использует дисковую подсистему только для загрузки своего кода, не требователен к ней.
Сервер базы данных активно сохраняет данные на диск, при поисковых запросах, если данные не были в полной мере обнаружены в кэше MS SQL Server, активно и непоследовательно читает данные с диска. При записи пишущие потоки БД могут использовать параллельно несколько временных файлов журнала транзакций. Сервер базы данных самый требовательный к дисковой подсистеме, необходимо наличие быстрой на запись и чтение дисковой подсистемы. В идеале нужны два независимых устройства, один для записи/чтения базы данных, другой для записи журналов транзакций. От скорости работы дисковой подсистемы сервера базы данных напрямую зависит скорость и устойчивость работы системы. Рекомендуем делать ежедневное полное резервное сохранение базы данных.
Файловый сервер пишет данные на диск со скоростью, не превышающей скорость сетевого интерфейса сервера. Запись файлов асинхронна и не блокирует основные процедуры сохранения сервера приложений, поэтому скорость работы дисковой подсистемы файлового сервера хоть и важна, но не критична. Вследствие большого объема файловых данных и сложности их ежедневного резервирования большую роль в стабильности системы является надежность дисковой подсистемы.
1.4 Сетевой интерфейс
Пропускная способность системы зависит от пропускной способности сетевых интерфейсов, поэтому желательно оснастить сервера производительным сетевым оборудованием. Особое внимание уделить сетевому интерфейсу Сервер приложений – Сервер БД. Эти сервера должны быть размещены на одном коммутирующем устройстве или соединены напрямую.
1.5 Сервер приложений
Клиентские рабочие места. Скорость сохранения и чтения начальных данных клиентскими приложениями зависит от скорости сетевого интерфейса между клиентами и сервером приложений. Но после чтения начального состояния на клиентские рабочие станции приходят только информация об изменении или удалении данных. Высокие требования к сетевому интерфейсу.
Сервер базы данных. Обмен данными между сервером приложений и сервером базы данных происходит постоянно, иногда нагрузка может быть очень высокой. Требуется обеспечить быстрое время отклика и отсутствие коллизий. Требования к сетевому интерфейсу очень высокие. Желательно или прямое соединение сетевых интерфейсов обмена или обслуживание одним коммутатором для уменьшения времени отклика.
Файловый сервер. Обмен данными между сервером приложений и файловым сервером небольшой, требования к сетевому интерфейсу невысокие.
1.6 Сервер базы данных
С клиентскими рабочими местами и файловым сервером непосредственного взаимодействия нет. Для взаимодействия с сервером приложений очень высокие требования к скорости сетевого интерфейса.
1.7 Файловый сервер
На клиентских рабочих местах требуется обеспечить скорость работы интерфейса порядка скорости чтения данных с диска. Высокие или средние требования к сетевому интерфейсу. С сервером базы данных взаимодействия нет. К взаимодействию с сервером приложений требования невысокие.
1.8 Системы виртуализации
Сервера для Союз-PLM можно размещать на системах виртуализации, однако следует учитывать косвенное влияние виртуальных систем друг на друга, если они фактически используют одни и те же реальные ресурсы: общую оперативную памяти, общую дисковую и сетевую подсистему, общий процессор, даже если разным виртуальным системам назначены разные ядра одного процессора.
Высокая загрузка одной виртуальной системы неизбежно повлияет на загрузку других виртуальных систем, размещённых на том же аппаратном хосте.
Рекомендуем сервер СУБД и сервер приложений размещать на разных аппаратных хостах, чтобы исключить их взаимное косвенное влияние друг на друга. Файловые сервер при этом может быть совмещён либо с одним, либо с другим сервером.
2 Рекомендации по выбору серверного оборудования
Ниже приведены системные требования, рассчитанные и проверенные экспериментальным путем для типовых решений, построенных на платформе «Союз-PLM». Указанные требования носят рекомендуемый усредненный характер. Это означает, что при выборе оборудования, с указанными характеристиками, при работе с типовыми решениями в среднем работа пользователей в системе «Союз-PLM» будет достаточно комфортной. Требования к серверному оборудованию не являются точной оценкой и не могут использоваться как окончательные требования, особенно для крупных внедрений. Для малой рабочей группы все три сервера работают на одной машине.
2.1 Вариант системных требований к серверу PLM (до 25 пользователей)
Центральный и файловый сервер на одной машине
- Процессор: Intel® Core® i5-9600 @ 3.7 ГГц и выше;
- Твердотельный накопитель: 512 ГБ для ОС и отдельный RAID5 1 ТБ для данных;
- Оперативная память: 32 Гб и выше;
- Сетевая карта: 1 Гбит/с;
- Операционная система: Windows 64-bit.
2.2 Вариант системных требований к серверу PLM (до 50 пользователей)
Центральный сервер
- Процессор: Intel® Xeon® E5 v3 и выше;
- Дисковый массив: RAID5 не менее 100 ГБ
- Оперативная память: 16 Гб и выше;
- Сетевая карта: 1 Гбит/с;
- Операционная система: Windows 64-bit.
Файловый сервер
- Процессор: Intel® Xeon® D или выше;
- Дисковый массив: RAID5 требуемого размера*;
- Оперативная память: 4 Гб и выше;
- Сетевая карта: 1 Гбит/с;
- Операционная система: Windows 32\64-bit.
*) По опыту эксплуатации можно ориентироваться на следующие примеры:
- 100 специалистов в течение 3 лет наработали 150 ГБ файлов;
- 60 специалистов в течение 4 лет наработали 60 ГБ;
- 800 сотрудников, работающих с PLM c сильно различающейся интенсивностью, наработали
- 280 ГБ за 5 лет.
2.3 Вариант системных требований к серверу PLM (до 100 пользователей)
Центральный сервер
- Процессор: Intel® Xeon® E5-26xx v3 8 ядер и выше;
- Дисковый массив: RAID5 не менее 1 ТБ
- Оперативная память: 48 Гб и выше;
- Сетевая карта: 1 Гбит/с;
- Операционная система: Windows 64-bit.
Файловый сервер
- Процессор: Intel® Xeon® 4 ядра и выше;
- Дисковый массив: RAID5 не менее 2 ТБ;
- Оперативная память: 8 Гб и выше;
- Сетевая карта: 1 Гбит/с;
- Операционная система: Windows 32\64-bit.
2.4 Вариант системных требований к серверу PLM (до 300 пользователей)
Для запуска системы Союз-PLM головного предприятия корпорации в промышленное использование на первом этапе (300 соединений, из них до 75 интегрированных с САПР или иными автоматизированными системами) достаточно сервера с техническими характеристиками, изложенными ниже:
Модель сервера: Hewlett Packard DL380 G7
- Число процессоров: 2;
- Тип процессора: Intel Xeon E5645 2.4 ГГц, 6 ядер;
- Память: 32 Гб DDR3 PC 10600 (1.33 ГГц) ECC Reg;
- Дисковая подсистема: дисковый массив RAID 5 или 10;
- Общий объём дисков: не менее 1 ТБ;
- Сетевой интерфейс: 2×1 Гбит/c.
На втором этапе промышленного использования системы Союз-PLM необходим серверный комплекс, который должен использовать трёхсистемный ландшафт для разработки, тестирования и эксплуатации информационной системы. Технические характеристики каждого сервера изложены ниже:
- Число процессоров: не менее 2;
- Тип процессора: Intel Xeon E5 или E7 2.6-3.1 ГГц, 8-10 ядер;
- Память: 64 Гб DDR3 PC 10600 (1.33 ГГц) или DDR3 PC 12800 (1.6 ГГц) ECC Reg;
- Дисковая подсистема: дисковый массив RAID 5 или 10 или внешняя система хранения,
- обеспечивающая работу не хуже, чем RAID 5 или 10;
- Объём и параметры системных дисков: 300 ГБ 6Гб SAS 10K RPM SFF HDD/hot plug, объединённые в RAID 1 – 2шт.;
- Объём логических дисков: не менее 2 ТБ или внешняя система хранения с параметрами не хуже, чем внутренний дисковый массив;
- Сетевой интерфейс: 2x 1 Гбит/c;
- Контроллер FC: не менее 4 Гбит/с.
Продуктивный сервер должен иметь возможность горячей замены.
Серверный комплекс информационной системы PLM должен сопрягаться с Системой хранения данных и Системой резервирования. Требования к данным системам изложены ниже.
Система хранения данных должна удовлетворять следующим требованиям:
- общий объем хранимых данных не менее 40 ТБ;
- высокая скорость обращения к хранимым данным;
- единая точка управления;
- высокая отказоустойчивость (дублирование коммутационного оборудования и линий связи);
- возможность построения логических массивов различной сложности;
- высокая степень интеграции.
Система резервирования данных должна удовлетворять следующим требованиям:
- резервирование приложений PLM;
- полная совместимость с системой хранения данных;
- возможность интеграции с имеющейся системой резервирования;
- единая точка управления;
- работа с ленточной библиотекой.
3 Рекомендации по конфигурированию оборудования для сервера Союз-PLM
Мы бы рекомендовали следующую стратегию – на этапе внедрения и начала эксплуатации системы (импорт унаследованных данных, обучение, наработка новых данных) обеспечить для системы быстрое развертывание, сопровождаемость, удобство резервирования данных, сохранив при этом высокую производительность системы.
Для этого предлагается следующая схема:
1. На сервере PLM устанавливается OS, MS SQL / PostgreSQL, основной PLM-сервис, файловый PLM-сервис.
2. Дисковый массив на PLM-сервере строится из 4 накопителей по 500Гб по принципу RAID 1+0. Полученный дисковый массив 1 Тб будет обладать хорошей производительностью и повышенной надежностью.
3. Массив разбивается на два раздела, C:, 150Гб – под операционную систему и swap, D:, 800Гб – под программы и данные PLM, в частности на этом диске будут установлены основной PLM-сервис, файловый PLM-сервис, размещена БД MS SQL и каталог для хранения файлов PLM.
4. Выделить на NAS ReadyNAS 4200 место под бэкапы, достаточное для хранения 7 резервных копий.
5. Настроить ежедневное циклическое резервное сохранение данных PLM на NAS ReadyNAS 4200.
Предложенная схема позволит хранить ПО и данные PLM на одном физическом устройстве, что облегчает сопровождение системы. Хранение резервных копий на другом физическом устройстве повысит общую надежность системы.
4 Системные требования к серверу при интеграции с SOLIDWORKS
Если планируется интеграция с SOLIDWORKS, то при выборе версии Windows и SQL необходимо ориентироваться на требования SOLIDWORKS Server Products:
https://www.solidworks.com/ru/support/system-requirements
5 Системные требования к клиентской рабочей станции**
| Характеристика | Значение |
| Процессор | Intel® Core™ i5 или выше |
| Оперативная память | 2 Гб и выше свободной оперативной памяти |
| Жёсткий диск | Не менее 200 Гб |
| Операционная система | Windows 10 Professional |
| Сетевой адаптер | 100 Мбит и выше |
| Оперативная память | 4 Гб и выше |
| Сетевая карта | Пропускной способностью 1 Гбит |
** При работе с системами автоматизированного проектирования (САПР) системные требования к компьютеру определяются требованиями к САПР, например, для SOLIDWORKS https://www.solidworks.com/ru/support/system-requirements.
