Серверы по отраслям

Сервер для проектного бюро: считаем сеть, SSD и память под 20 CAD-пользователей

Дмитрий Потоцкий 1 мин чтения
Сервер для проектного бюро: считаем сеть, SSD и память под 20 CAD-пользователей

Двадцать конструкторов открывают сборку объёмом 500 МБ. Тест на сервере показывает быстрый NVMe-массив, но до рабочей станции файл доезжает за 20 секунд. Покупка новых SSD выглядит логично — и может ничего не изменить.

Задача не в том, чтобы найти самый быстрый накопитель. Нужно собрать сервер под 20 CAD-рабочих мест, оставить место для роста проектов и защитить расчёт перед директором. Начнём с участка, который чаще теряется за красивыми цифрами SSD: с сети.

Локальный тест не измеряет время открытия чертежа

DiskSpd разработала команда Microsoft, которая занимается Windows, Windows Server и облачной серверной инфраструктурой. Инструмент нагружает хранилище и измеряет его производительность. Он не показывает, сколько секунд пройдёт от двойного щелчка на рабочей станции до открытия сборки.

Техник осматривает серверный шкаф

Локальный тест проверяет путь от процессора сервера до массива. Конструктор ждёт другой путь: массив, файловая система, сетевой стек сервера, коммутатор, линия до рабочего места, сетевой адаптер и локальная обработка файла.

Поэтому один и тот же файл стоит измерить дважды: сначала скопировать локально на сервере, затем передать на рабочую станцию. Если первый замер укладывается в целевое время, а второй нет, менять SSD рано. Узкое место лежит дальше по цепочке.

Сравнивать результаты разных версий DiskSpd тоже нужно осторожно. В версии 2.2 от 3 июня 2024 года Microsoft изменила асинхронный цикл ввода-вывода. Для тестов с глубиной очереди больше единицы разработчики требуют собрать новую базовую линию: старые и новые результаты напрямую не сопоставляются.

Двадцать одновременных открытий почти занимают 10 Гбит/с

Считаем сценарий проектного бюро: 20 человек одновременно открывают файлы по 500 МБ. Допустимое ожидание — 10 секунд.

Требуемый поток:

20 × 500 МБ ÷ 10 с = 1000 МБ/с

Переводим байты в биты:

1000 МБ/с × 8 = 8000 Мбит/с, или 8 Гбит/с

Один канал 10 Гбит/с пропустит такой поток, но большого запаса не останется. Часть полосы заберут служебные данные протоколов, резервное копирование, сохранение файлов и обычная работа с папками. Канал 1 Гбит/с не подходит: его теоретический предел в восемь раз ниже расчётной потребности.

Формула для своего бюро:

одновременные открытия × размер файла × 8 ÷ допустимое время

При десяти одновременных открытиях тех же файлов потребуется 4 Гбит/с. При сорока — уже 16 Гбит/с. Значит, для 40 активных конструкторов нужно не меньше 20 Гбит/с суммарной пропускной способности: например, два рабочих канала по 10 Гбит/с с распределением клиентского трафика.

Это расчёт пикового сценария, а не обещание открыть любую сборку за десять секунд. CAD-система может дополнительно разбирать зависимости, искать внешние ссылки и загружать компоненты с локального диска станции. Но сеть хотя бы перестанет заранее проигрывать поставленному условию.

Четыре SSD нужны ради RAID 10 и ёмкости, а не ради цифры IOPS

Примем три исходных условия:

  • активные проекты занимают 1,5 ТБ;
  • объём растёт на 500 ГБ в год;
  • сервер покупают на три года.

Тогда рабочим данным потребуется:

1,5 ТБ + 0,5 ТБ × 3 = 3 ТБ

Четыре SSD по 1,92 ТБ в RAID 10 дадут 3,84 ТБ полезной ёмкости до форматирования. После размещения расчётных 3 ТБ останется около 840 ГБ. Этот запас нужен для промежуточных копий, временных файлов и роста сверх принятого прогноза.

Если проекты растут быстрее 500 ГБ в год, меняется не класс SSD, а число или ёмкость накопителей. Например, прирост 1 ТБ в год даст 4,5 ТБ данных к концу третьего года. Четырёх дисков по 1,92 ТБ уже не хватит — нужны четыре SSD по 3,84 ТБ либо второй массив.

RAID 10 здесь покупает две вещи: переживание отказа одного накопителя в допустимой зеркальной паре и чтение с нескольких SSD. Плата за это — половина сырой ёмкости. Четыре диска дают место двух.

Ресурс SSD считают по записи, а не по слову enterprise

В спецификациях корпоративных SSD встречаются две метрики ресурса. TBW показывает суммарный объём записи за срок службы. DWPD — сколько раз в день можно перезаписать всю пользовательскую ёмкость накопителя в течение гарантии. Такое определение и формулы пересчёта приводит разбор ресурса корпоративных SSD Servnet.

Примем, что пользователи создают и изменяют 1 ТБ данных в день. RAID 10 хранит две копии, поэтому массив запишет 2 ТБ. Нагрузка распределится между четырьмя SSD:

2 ТБ ÷ 4 = 0,5 ТБ на накопитель в день

Для SSD ёмкостью 1,92 ТБ это:

0,5 ÷ 1,92 = 0,26 DWPD

Паспортный ресурс 1 DWPD перекрывает расчётную запись в 3,8 раза. Переплачивать за 3–10 DWPD при таких исходных данных нет смысла: этот класс нужен журналам баз данных, кэшу записи и тяжёлым VDI-нагрузкам, а не файловому архиву с крупными последовательными операциями.

Больший резерв флеш-памяти повышает ресурс и помогает накопителю держать скорость записи, но уменьшает доступную ёмкость. Servnet приводит типичный заводской резерв 7–10%, а для моделей под интенсивную запись — больше. Покупатель платит за ресурс, который не видит как свободное место.

Память сервера работает файловым кэшем

Объём памяти посчитаем по проектному допущению: 2 ГБ кэша на каждого активного пользователя плюс 16 ГБ для операционной системы, антивируса, резервного копирования и служебных процессов.

Для 20 пользователей:

20 × 2 ГБ + 16 ГБ = 56 ГБ

Ближайшая конфигурация выше расчёта — 64 ГБ ECC RDIMM. Это не минимальное требование CAD-системы: приложения работают на станциях. Память нужна файловому серверу, чтобы повторно отдавать востребованные данные без чтения с массива.

Для 40 активных пользователей расчёт даст:

40 × 2 ГБ + 16 ГБ = 96 ГБ

Здесь стоит ставить 128 ГБ. Получится 32 ГБ запаса под кэш и служебную нагрузку.

Спецификация под задачу

Считаем конфигурацию для 20 активных CAD-пользователей, файлов по 500 МБ, 3 ТБ рабочих данных к концу третьего года и до 1 ТБ новых или изменённых данных в день.

  • Процессор: один x86-процессор, 8 ядер, базовая частота от 3,0 ГГц. В исследовании нет CAD-тестов, которые доказывали бы этот порог. Это проектное допущение под файловые операции, проверку файлов антивирусом, резервное копирование и служебные процессы. Покупать второй процессор для такой роли оснований нет.
  • Память: 64 ГБ ECC RDIMM. Расчёт дал 56 ГБ: по 2 ГБ кэша на 20 активных пользователей и 16 ГБ системе. На плате должны остаться свободные слоты, чтобы перейти на 128 ГБ без замены установленных модулей.
  • Рабочий массив: четыре корпоративных SSD по 1,92 ТБ в RAID 10. Полезная ёмкость до форматирования — 3,84 ТБ, расчётная потребность через три года — 3 ТБ.
  • Ресурс SSD: от 1 DWPD. При допущении в 1 ТБ изменений в день расчётная нагрузка составляет 0,26 DWPD на накопитель.
  • Сеть: два порта 10 Гбит/с. Один закрывает расчётный пик 8 Гбит/с, второй можно выделить под резервный путь, резервное копирование или дополнительный клиентский трафик. Коммутатор и рабочие станции тоже должны поддерживать выбранную скорость.
  • Питание: два блока с горячей заменой. Это требование сценария: отказ одного блока не должен останавливать бюро. Если в помещении одна линия электропитания, второй блок защищает только от поломки самого блока — не от отключения линии.
  • Корпус: минимум восемь дисковых отсеков. Четыре занимает рабочий RAID 10, ещё четыре остаются под отдельный архив или массив резервных копий. Это запас по проекту, а не требование производителя ПО.

Перед заказом нужно сверить сервер, RAID-контроллер, прошивку и точные модели SSD с матрицей производителя. Например, HPE публикует интерактивные матрицы поддержки и сертификации серверов. Совпадающий разъём ещё не означает, что контроллер корректно покажет ресурс накопителя и предупредит об отказе.

Если на сервер хотят добавить 1С, эту нагрузку нельзя приписать к оставшимся ядрам. Для неё нужен отдельный расчёт: конфигурация сервера для 1С на 50 пользователей включает требования к процессору, памяти и дискам базы. До закупки также полезно отделить нехватку железа от задержек программного контура, иначе один сервер получит две неразобранные нагрузки.

Что меняется при 10 и 40 пользователях

Для десяти одновременных открытий по 500 МБ за 10 секунд расчёт даёт 4 Гбит/с. Десятигигабитного подключения хватит с запасом. Память по принятой формуле — 36 ГБ, но ставить нестандартный объём нет смысла: остаются те же 64 ГБ.

Для сорока открытий потребуется 16 Гбит/с. Нужны как минимум два рабочих канала по 10 Гбит/с и сетевой тракт, который умеет распределять поток между ними. Память вырастает до 96 ГБ, поэтому конфигурация начинается со 128 ГБ ECC RDIMM.

Ёмкость не зависит напрямую от числа пользователей. Её пересчитывают по фактическому объёму проектов и ежегодному приросту:

текущие данные + годовой прирост × срок эксплуатации

Для принятого сценария ответ уже есть: 8 ядер, 64 ГБ ECC RDIMM, четыре SSD по 1,92 ТБ в RAID 10 с ресурсом от 1 DWPD, два порта 10 Гбит/с, резервные блоки питания и восемь дисковых отсеков.

Но сначала сравни локальную скорость массива со скоростью передачи того же файла на станцию. Если DiskSpd уже показывает требуемый поток, ещё более быстрые SSD не сокращают найденные 20 секунд. Тогда деньги должны идти в сеть или в разбор клиентского пути, а не в новый комплект накопителей.