1、Windows Server 2003 梦幻性能和伸缩性改进,Windows Base OS Performance Group,对现有的性能、网络堆栈以及关键网络应用进行了改进; Windows Media Services的性能最高提升了6倍之多,网络,由于内存管理方面的改进,能够支持的并发用户数量提高了2倍,终端服务器,提高了2倍到3倍的伸缩性和性能;速度得到极大提升的搜索、身份验证和复制操作,Active Directory,对客户机/服务器架构和OS伸缩性的改进提供了2倍于以往的性能表现,文件服务器,通过对IIS 6.0 Web服务器进行全面的重新设计;不仅将性能和伸缩性提高了2倍,
2、而且极大改善了系统的可靠性和Web托管能力,Web服务器,显著的软件改进和强大的企业级服务器提供了2倍到3倍于以往的吞吐量。 得到改善的性能表现使得Windows能够在高端市场上成功地与对手展开竞争。,数据库服务器,性能和伸缩性 Windows Server 2003中的主要改进,Windows Server 2003 性能,数据库服务器 Web服务器 文件服务器 Active Directory 终端服务器 网络 服务器性能诊断,数据库服务器 日程设定、内存管理以及I/O改进,主要的性能和伸缩性改进旨在利用更多的物理内存为大型系统提供支持 32颗处理器和64GB内存,x86 64颗处理器和
3、512GB内存,IA-64 在日程设定和内存管理方面对关键系统锁定进行了改进 针对新硬件设备优化了内部的内核结构 改进了超线程能力 改进了NUMA(非均一内存访问)能力 改进了I/O路径和伸缩,Windows 2000,Windows Server 2003,Scheduler Lock,Scheduler Lock,同步:进程,线程、ReadyQueues, WaitLists, 事件, KernelQueues, Mutexes, FastMutex and Semaphores,Context Swap Lock,同步:线程交换和TLB Flushes,每个处理器的数据结构并极大减少了使
4、用次数,Context Swap Lock Removed,Page Frame Lock,同步:虚拟和用户地址映射、 pagefaults, page lock down for DMA IO,Page Frame Lock,显著减少了使用次数,System Space Lock,同步:映射到IO的系统空间,System Space Lock Removed,Commitment Lock,同步:内存 承诺,Commitment Lock Removed,减少了主要内核锁的数量,性能和伸缩性 非均一内存架构(NUMA),系统互联Crossbar/Switch,安全连接,每一个节点都连接到一个
5、系统互联,可以添加节点以对系统进行伸缩,服务处理器(Service Processor)控制节点的连接,分区管理软件控制SP,分区数据库由分区管理器和(或) SP维护,互联、SP、分区管理以及分区数据库均采用特定方法实现,服务处理器,服务处理器,分区管理器,分区配置 数据库,数据库服务器 顶级非群集TPC-C结果(截止于2002年12月14日),Source: http:/www.tpc.org,数据库服务器 顶级非群集TPC-H结果(截止于2002年12月14日),来源: http:/www.tpc.org,数据库服务器 Windows/SQL Server 在 TPC-C非群集性能测试中的
6、发展历程,6年中Windows TPC-C的测试结果提高了44倍 硬件发展 4P-8P Pentium Pro 4P-8P Xeon 32P Unisys PIII 32P Unisys Xeon MP 32P NEC Itanium2 软件改进 Windows NT 4.0 Server Windows 2000 Server Windows Datacenter LE Windows Server 2003 SQL 6.5 - SQL 7.0 - SQL 2000 - SQL 2000 64-bit,4-way Cpq PL 5000 Pentium Pro 200 MHz 6,751 t
7、pmC $89.62/tpmC Avail: 12-1-96 TPC-C v3.2 (withdrawn),6-way Unisys AQ HS6 Pentium Pro 200 MHz 12,026 tpmC $39.38/tpmC Avail: 11-30-97 TPC-C v3.3 (withdrawn),4-way IBM NF 7000 PII Xeon 400 MHz 18,893 tpmC $29.09/tpmC Avail: 12-29-98 TPC-C v3.3 (withdrawn),8-way Cpq PL 8500 PIII Xeon 550 MHz 40,369 tp
8、mC $18.46/tpmC Avail: 12-31-99 TPC-C v3.5 (withdrawn),8-way Dell PE 8450 PIII Xeon 700 MHz 57,015 tpmC $14.99/tpmC Avail: 1-15-01 TPC-C v3.5 (withdrawn),32-way Unisys ES7000 PIII Xeon 900 MHz 165,218 tpmC $21.33/tpmC Avail: 3-10-02 TPC-C v5.0,32-way NEC Express5800 Itanium2 1GHz 342,746 tpmC $12.86/
9、tpmC Avail: 3-31-03 TPC-C v5.0,32-way Unisys ES7000 Xeon MP 2 GHz 234,325 tpmC $11.59/tpmC Avail: 3-31-03 TPC-C v5.0,来源:上表中的历史信息来自 http:/www.tpc.org,I/O的CPU开销 - 8K随机读 (硬件: 32P 900 MHz PIII Xeon, 64GB RAM, 210 Fibre Channel Disks, HW Raid)磁数值越低越好,30%,Windows 2000 Server,Windows Server 2003,数据库服务器 磁盘I
10、/O性能,I/O吞吐量最大可提升35% CPU开销最大可降低30%,Windows Server 2003 性能,数据库服务器 Web服务器 文件服务器 Active Directory 终端服务器 网络 服务器性能诊断,Web服务器 性能改进,Internet Information Server (IIS) 6.0中新的进程模型 内核模式的Web驱动程序(HTTP.SYS) 脚本方面的改进 ASP.NET在路径长度、伸缩性以及内存使用方面的改进 ASP模板磁盘缓存 SSL 路径长度和伸缩性改进 更高的缓存启发 Web站点宿主改进 更高的可靠性和更快的性能表现 用户模式堆改进 利用Event
11、 Tracing (ETW) Instrumentation进行性能诊断 能够跨组件跟踪每个HTTP请求的响应时间和资源消耗情况,Web Server IIS 6.0,新的应用程序池模型 多个进程处理URL子空间;得到改善的空间回收支持 得到改进的缓存启发 基于磁盘的ASP模板缓存 新的ISAPI接口 响应缓存;支持片段缓存;矢量发送(收集发送),Web Server HTTP.SYS,处理HTTP和SSL端口上的流量 接受和发送到用户模式进程的请求 对连接的建立和关闭过程进行管理 支持新的进程模型,提供响应和片段缓存 使用缓存下来的响应对URL进行匹配 缓存由物理内存提供支持 二进制日志记录
12、选项 更快、更小的日志文件,Web Server 性能基准测试:静态WebBench,WebBench 静态混合 (硬件: 8P 700 MHz PIII Xeon, 4GB RAM, 8xGB NICS),120%,165%,75%,使用来自eTesting Labs的Web服务器性能基准测试工具 (Ziff Davis Media Benchmarks) 60MB的小型可缓存静态文件集 2% 的请求无法找到响应(状态404) 平均6KB大小的响应数据 所有请求不会永远保持存活,Windows 2000 Server,Windows Server 2003,Windows 2000 Serv
13、er,Windows Server 2003,Web Server 性能基准测试:动态WebBench,WebBench 动态混合 (Hardware: 8P 700 MHz PIII Xeon, 4GB RAM, 4xGB NICS),90%,120%,40%,60MB的小型静态文件集 简单的动态ISAPI DLL产生动态响应 混合请求 79%的请求针对静态内容 19%的请求针对动态内容 2%的请求无法找到响应(状态404) 所有的请求不会永远保持存活,Web Server 基准性能测试:电子商务WebBench,WebBench 电子商务混合 (Hardware: 8P 700 MHz P
14、III Xeon, 4GB RAM, 4xGB NICS),70%,90%,30%,带有ISAPI和SSL请求的60MB静态小型文件集 混合请求同动态混合非常类似 8%的请求是 SSL请求(其中2%为动态的SSL请求,6%为静态的SSL请求) 所有的请求不会永远保持存活,Windows 2000 Server,Windows Server 2003,Windows 2000 Server,Windows Server 2003,Web服务器 性能基准测试:NILE,ASP.NET 性能(NILE) (硬件: 8P 550 MHz PIII Xeon, 2xGB NICs, 16GB RAM),
15、120%,170%,50%,使用来自Doculabs的电子商务测试 对电子商务站点的各种常见应用模式进行整体性能测量 静态(72.4%)和动态(27.6%)请求 登录、浏览项目、搜索、购物车操作以及收银台 静态文件缓存、动态响应缓存、数据库操作、会话状态管理,Windows 2000 Server,Windows Server 2003,Web Server 性能基准测试:TPC-W,TPC-W (硬件: 8P 900 MHz PIII Xeon, 4xGB NICs, 4GB RAM),100%,155%,50%,使用来自TPC的电子商务性能基准测试工具(网上书店应用情境) 指标:WIPS
16、每秒钟发生的Web交互次数(大约每个交互操作10个请求) 需要大量访问后端数据库 静态、ISAPI以及SSL组件 可缓存的大型内容,Web Server ASP/ASP.NET 脚本,基于数据的Microsoft 内部大型企业负载( Large Corporate Workload,LCW ) 14,000 ASP或者ASP.NET脚本 60%的请求均针对小部分的热门文件(160个脚本) 轻量级、中量级和重量级脚本混合使用 ADO,部分带有XML ASP.NET专门运行在 Windows Server 2003中,在 Windows 2000 Server的进程外运行 在同样配备了8颗处理器的
17、服务器上 ASP.NET/Windows Server 2003组合提供了 高出ASP/Windows 2000 Server组合250%的性能提升,ASP (硬件: 8P 900 MHz PIII Xeon, 1xGB NICs, 4GB RAM),40%,50%,65%,ASP.NET,25%,25%,Req/sec,Req/sec,Web Server 静态托管,可以管理更多的站点(配备2GB内存时可以管理多达50,000个站点) 更高的吞吐量(在管理10,000个站点时吞吐量可以提高245%) 极大缩短了启动时间 在10000个站点时,集中化的日志功能提供了20%的性能提升(站点越多,
18、性能提升越明显) 工作负载 简单的静态站点 分布在各站点上的文件总数相同 10%的缓存命中率,托管性能 (硬件: 2P 700 MHz PIII Xeon, 2xGB NICs, 1GB RAM),40%,245%,IIS 启动时间 (越低越好),14x,8x,Windows Server 2003 性能,数据库服务器 Web服务器 文件服务器 Active Directory 终端服务器 网络 服务器性能诊断,文件服务器 性能改进,得到改进的SMB客户端和服务器 更好的缓存算法 内存管理改进 NetBench吞吐量最多可提高140% 得到改进的NFS服务器 经过改进的元数据缓存、分区、伸缩性
19、、零复制写入、“NFS only”模式 在Windows Server 2003 NAS上,SPEC SFS v3吞吐量最多可提高75% 经过改进的ChkDisk(速度最多可提高600%),文件服务器 NetBench,NetBench (硬件: 8P 700 MHz PIII Xeon, 4GB RAM, SCSI RAID, 2-8xGB NICs) Windows 2000 Server 使用Windows 2000作为客户机; Windows Server 2003使用 Windows XP/SP2作为客户机,100%,140%,85%,100%,使用eTesting Labs的文件服
20、务器基准测试工具(Ziff Davis Media Benchmarks) 测量文件服务器是否能通过网络文件操作很好处理来自32位Windows 客户机的文件I/O请求 使用gigabit NIC时,最大可以获得1.2 Gbps的Netbench吞吐量 使用支持TCP Offload(TOE)的NIC,最大可以获得1.6 Gbps的吞吐量,Windows 2000 Server,Windows Server 2003,文件服务器 合并,由于软硬件改进,NetBench吞吐量提高了12倍;尤其是在对文件服务器进行了合并的情况下 硬件发展 Pentium Pro PII Xeon PIII Xeo
21、n Xeon MP IA-64 Itanium2 带有卸载(offload)支持的Gigabit网络 软件改进 Windows NT 4.0 Server Windows 2000 Server Windows Server 2003,100,80,40,32,24,12,8,10,Windows Server 2003 性能,数据库服务器 Web服务器 文件服务器 Active Directory 终端服务器 网络 服务器性能诊断,Active Directory 性能提升,伸缩性方面的显著改进 数据库优化和规模缩减 得到改进的本地和远程站点复制 新的“仅身份验证” 机制(FastBind)
22、 得到改进的用户模式堆和内存分配 得到改进的性能诊断,Active Directory DirectoryMark,DirectoryMark (硬件: 8P 700 MHz PIII Xeon, 1xGB NIC, 4GB RAM),19x,使用来自MindCraft的Directory Server Search性能基准测试工具 混合消息 模拟电子邮件服务器对目录的使用 混合寻址 模拟地址簿的查找 10个组织单位上包含100万个用户的数据库 处理器数量从1颗增加到8颗时,性能提高了6倍(作为对比,Windows 2000 Server仅仅提高了3.3倍),32x,70%,210%,100%
23、,24x,Windows 2000 Server,Windows Server 2003,Active Directory LDAP 库搜索,精确搜索用户名,并返回5个属性 内部工作负载为拥有200万条用户记录的数据库 在将服务器的处理器数量从1颗增加到8颗之后,性能提高了4.6倍(Windows 2000 Server 仅仅提高了3.2倍),LDAP 库搜索 (5 个属性) (硬件: 8P 700 MHz PIII Xeon, 1xGB NICs, 4GB RAM),90%,155%,75%,Active Directory LDAP 子树搜索,进行多级筛选,返回一个属性 内部工作负载为拥有
24、200万条用户记录的数据库 在将服务器的处理器数量从1颗增加到8颗之后,性能提高了5.1倍(Windows 2000 Server仅仅提高了3.2倍),LDAP 子树搜索(1个属性) (硬件: 8P 700 MHz PIII Xeon, 1xGB NICs, 4GB RAM),240%,115%,135%,Active Directory 简单绑定,简单绑定 LDAP登录 (硬件: 8P 700 MHz PIII Xeon, 1xGB NIC, 4GB RAM),50%,60%,10%,简单绑定:LDAP登录(安全令牌) 使用用户凭证 返回安全令牌 快速绑定:“仅身份验证”机制(Windows
25、 Server 2003 AD的新增特性) 吞吐量比简单绑定提高了4倍,Active Directory 更新,更新用户的5个属性 拥有200万用户的数据库的内部工作负载,更新(5个属性) (硬件: 8P 700 MHz PIII Xeon, 1xGB NICs, 4GB RAM),90%,245%,75%,Windows Server 2003 性能,数据库服务器 Web服务器 文件服务器 Active Directory 终端服务器 网络 服务器性能诊断,终端服务器 性能提升,终端服务器 (硬件: 4P 1.6 GHz P4, 4GB RAM),由于内存管理方面的改进,用户容量最多可以提高
26、140% 知识员工:模拟某个使用桌面系统和多种Office应用程序( Excel、Outlook、Word、Internet Explorer )的用户 执行简单任务的员工:模拟一个使用桌面系统和一个简单应用程序的用户,80%,140%,Windows Server 2003 性能,数据库服务器 Web服务器 文件服务器 Active Directory 终端服务器 网络 服务器性能诊断,网络 性能提升,改进了现成可用的性能 根据介质速度设置TCP窗口大小 经过改进的网络适配器自动调整支持 新的Gigabit适配器(带有 TCPIP卸载支持) 经过改进的网络堆栈 TCP/IP: 发送吞吐量提高
27、了25% UDP/IP:发送吞吐量提高了 20% VPN:隧道吞吐量提高了20% 经过改进的Gigabit驱动程序 Intel、SysKonnect、3Com、Broadcom 经过改进的网络服务 WMS: 流媒体吞吐量提高了50%到500% DNS:lookup查询吞吐量提高了120% FTP: in-memory吞吐量提高了125% 经过改进的伸缩性 提高了TCPIP连接的容量 在IA-64上,允许100万个低流量的并发TCP连接 多处理器伸缩性能改进,Windows Media Services 性能提升,经过完全重新设计的服务器 经过改进的I/O和线程模型 经常访问的内容缓存在内存中
28、通过一次取回更多的数据块,减少了读取磁盘的次数 通过快速流(Fast Streaming)技术实现了即时和永远在线的用户体验 将打开延迟降低了90% 数据交付时间最多可缩短为原来的5分之一 通过缓存/代理架构,允许通过边缘服务器交付内容 在服务器间增加了UDP和多播分发能力,Windows Media Services 得到改进的流媒体,调制解调器拨号 超过22,000个广播形式的 22kbps媒体流(450Mbps) 超过15,000 个按需点播形式的 22kbps 媒体流(330Mbps) DSL/宽带 超过3,600广播形式的 300kbps媒体流(1.1Gbps) 超过3,100按需点
29、播形式的 300kbps 媒体流(930Mbps) 内部网(类似DVD的媒体品质) 超过1,200广播形式的 1Mbps媒体流(1.2Gbps) 超过1000个按需点播形式的 1Mbps媒体流(1Gbps),85%,流媒体性能 (硬件: 2P 2.4 GHz P4, 4GB RAM, Gigabit NICs),120%,540%,65%,90%,115%,70%,45%,425%,Windows Server 2003 性能,数据库服务器 Web服务器 文件服务器 Active Directory 终端服务器 网络 服务器性能诊断,服务器性能诊断 Event Tracing (ETW) In
30、strumentation,能够跟踪服务器关键操作的响应时间和资源占用情况 用来进行性能分析、诊断、容量规划和调整 在系统处于全负荷运转状态时对数据进行跟踪;资源占用非常低 有关性能趋势和服务器健康状况的报告/分析工具 Windows Server 2003 Instrumentation 核心OS:进程、线程、I/O、磁盘、网络、页故障、堆操作、Context Switching 工具(增强) IIS 6.0:跟踪每个HTTP请求(新增) Active Directory:跟踪主要的目录操作,例如搜索和登录(增强) 文件/打印服务器:跟踪SMB和后台打印程序请求 受管理环境:面向受管理程序的
31、高性能跟踪类(Trace Class)(新增),Server Performance Diagnosis IIS 诊断工具,Server Performance Diagnosis IIS 诊断工具,Windows Server 2003 伸缩性,对所有企业应用的伸缩性进行了改进 主要包括日程安排、内存管理以及I/O方面的增强 数据库服务器、WEB服务器、文件服务器、Active Directory以及终端服务器的伸缩性得到了极大提高 支持配备了更多物理内存的大型系统 对于x86系统,支持32颗处理器和 64GB内存 对于IA-64 系统,支持64颗处理器和 512GB内存 数据库的性能和伸缩
32、性 配备32颗处理器的系统上,伸缩性提高了2-3倍 配备32颗Itanium2处理器的系统上,342K tpmC (#5) 配备32颗x86处理器的系统上,234K tpmC (#6) 1933 QphH 100GB TPC-H (#1) 4774 QphH 300GB TPC-H (#3),Windows Server 2003 总结,对所有主要的服务器组件在性能和伸缩性方面进行了显著改进;一般提高2倍 对高端企业级硬件的支持极大提升了服务器性能(最大支持64颗处理器和 512GB内存) 性能和伸缩性改进时促使用户升级和合并服务器的主要原因 除此之外,还包括安全性、可靠性和可管理性方面的重大增强, 2002 Microsoft Corporation. All rights reserved. This presentation is for informational purposes only. MICROSOFT MAKES NO WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED, IN THIS SUMMARY.,