Планирование мощности системы

Планирование мощности (capacity planning) включает в себя расчет ресурсов, необходимых для вашей системы, и принятие решений о том, как можно максимально повысить производительность этих ресурсов. К планированию мощности также относятся задачи планирования роста вашей сети, благодаря которому будущие добавления аппаратуры или программного обеспечения доставят вам меньше потерь и расходов.

Виды планирования мощности

Планирование мощности имеет две формы: предварительное планирование мощности (pre-capacity planning) и последующее планирование мощности (post-capacity planning). В задачи предварительного планирования мощности, известного также под названием планирование состава системы (sizing), входит прогнозирование требований к аппаратуре, при соблюдении которых система сможет исполнять необходимую работу в заданные сроки (в соответствии с соглашением об уровне обслуживания (SLA, service level agreement)). Соглашения об уровне обслуживания гарантируют заданные длительности времени отклика для тех или иных функций системы, т.е. длительность исполнения каких-либо действий или транзакций.

Примечание. Соглашение об уровне обслуживания задает условия, принятые всеми организациями, работающими с системой. Соглашения об уровне обслуживания составляются для обеспечения высокопроизводительной и "гладкой" работы системы. Например, могут заключаться соглашения об уровне обслуживания, которые будут гарантировать определенное время отклика при исполнении запросов. Это время отклика согласовывается с пользователями, с отделом эксплуатации, с отделом приложения и с отделом производительности.

Кроме того, нужно предусмотреть некоторые резервы мощности (резервы вычислительной мощности центральных процессоров, резервы свободного места на дисках и резервы оперативной памяти), чтобы время отклика находилось в заданных пределах, как при установившемся режиме работы, так и при пиковых нагрузках. При решении задачи предварительного планирования у вас еще нет реальных данных о производительности, т.к. система еще не функционирует. Вам придется пользоваться какой-либо другой, доступной вам информацией. Результаты будут зависеть от точности этой информации. Например, информацию о размещении и первоначальном размере базы данных могут предоставить сотрудники отдела базы данных, которые разрабатывают систему. Сотрудники отдела приложения, которые разрабатывают приложение и различные запросы, связанные с приложением, могут дать информацию о том, как эти запросы будут использовать ресурсы системы. Сотрудники отдела управления дадут информацию о количестве пользователей, работающих одновременно и о количестве запросов, которые они будут передавать в систему. Вся эта информация содержит сведения о вычислительной нагрузке (и вы сможете определить потребное количество центральных процессоров), о размере базы данных (вы сможете определить, сколько вам нужно дисковых накопителей) и т. д.

Последующее планирование мощности, известное также под названием упреждающий анализ (predictive analysis) – это комплексные и регулярные исследования загруженности аппаратных и программных ресурсов уже установленной и работающей системы. Благодаря последующему планированию мощности обеспечивается адекватная подготовка к росту рабочей нагрузки в соответствии с ресурсами системы. Эти исследования должны давать информацию, в первую очередь, для администратора базы данных. Администратор базы данных использует эту информацию, чтобы определить, какие изменения требуется внести в систему, чтобы система соответствовала уровню производительности, заданному в соглашении об уровне обслуживания. В данной лекции мы рассмотрим оба этих вида планирования мощности – предварительное и последующее, изучим их общие черты и различия.

При типичном сценарии последующего планирования мощности вы выполняете анализ по старым данным производительности, сохраненным в базе данных. Благодаря этому анализу вы можете экстраполировать тенденции нормального роста загруженности центрального процессора (процента времени в течение периода наблюдений, когда центральный процессор был занят), использования дисков, оперативной памяти и сети. Вы также сможете спрогнозировать неожиданные увеличения нагрузки на центральный процессор, диски и оперативную память, вызванные добавлением в систему новых пользователей. Эти исследования могут быть очень тщательными и могут включать в себя составление профилей деятельности отдельных пользователей, благодаря чему вы сможете экстраполировать рост нагрузки на ресурсы системы при появлении новых пользователей.

Исследования, выполняемые при последующем планировании мощности, помимо упреждающего анализа дают чрезвычайно ценную информацию – они отвечают на вопросы "что, если...", касающиеся нагрузки на компьютер. Получив знания о том, как разные категории пользователей расходуют ресурсы системы, вы можете точно предсказывать нагрузку на ресурсы системы, зная категорию добавляемых пользователей (например, как повлияет появление новых сотрудников в отделе кредиторских задолженностей). Благодаря такому упреждающему анализу системный администратор получает достаточно времени, чтобы приобрести нужное оборудование, еще до того, как в системе появятся новые пользователи, избегая тем самым снижения производительности или удлинения времени отклика системы.

Благодаря исследованиям при последующем планировании мощности можно также получить информацию, нужную для настройки системы. Информация для настройки системы, например, о вводе-выводе обработки запросов, поступающих на массивы дисковых накопителей, получается на основе анализа исторических данных о производительности и может применяться для принятия решений об изменениях конфигурации системы, необходимых для повышения производительности. Пользуясь этой информацией, вы можете выявить "узкие места", влияющие на производительность, например, слишком большую активность на одном из массивов дисковых накопителей (по сравнению с другими массивами). Так, добавление новых пользователей вызывает увеличение объема доступа к таблицам базы данных. Количество таблиц, к которым обращаются пользователи, и частота этих обращений могут отслеживаться и регистрироваться. Эта информация будет полезна при решении вопроса, может ли перемещение этих таблиц в другое место предотвратить появление "узкого места" в дисковой подсистеме.