Начинаем небольшой цикл статей, посвященных тюнингу производительности сервера Windows и его типовых ролей. Материал будет полезен как при попытке выжать из старого сервера максимум (помимо покраски в красный цвет), так и при планировании новых высоконагруженных систем без покупки топовых серверов (как это советуют интеграторы).

Общие рекомендации по железу

Процессор - он как сердце сервера, поэтому от него зависит очень много в плане производительности. Благодаря маркетологам мы знаем - чем больше ядер и мегагерцев, тем круче. На самом деле всё не совсем так:

1. Выбирайте 64-битный процессор. Современные серверные Windows не поддерживают 32-битные процессоры, да и памяти он может адресовать намного больше.

   
   

2. Количество ядер не имеет большого значения. Не все приложения и сервисы могут использовать несколько ядер, и в общем случае одно ядро с большой частотой будет эффективнее, чем два с меньшей.

   
   

3. Hyperthreading - гиперпоточность - когда одно физическое ядро процессора определяется как два логических. Функция процессора позволяет обрабатывать два разных потока на одном ядре, что в общем случае увеличивает производительность. Но бывает, что производительность наоборот снижается из-за того, что кэш процессорного ядра один.

   
   

4. Кэш процессора. Тут все просто: чем он больше, тем лучше, и часто больший кэш дает большую производительность, чем частота процессора.

   
   

5. Не нужно сравнивать процессоры разных поколений и производителей по частоте: скорость обработки данных зависит и от многих других факторов вроде кэша и частоты шины.

   
   
6. Для Hyper-V важно, чтобы процессор поддерживал SPLAT (Second Level Address Translation). В терминологии Intel возможность называется Extended Page Tables (EPT), у AMD - Nested Page Tables (NPT). Проверить наличие этой функции процессора можно с помощью утилиты systeminfo.exe.

Проверка процессора под требования Hyper-V.

С оперативной памятью все довольно просто: чем она больше и быстрее, тем лучше. Чуть интереснее становится, если оперативной памяти недостаточно и системе необходимо использовать файл подкачки. Тут можно ограничиться следующими рекомендациями:

• файл подкачки стоит положить на отдельный физический диск. Чем он быстрее, тем лучше. Если такой возможности нет, то лучше разместить его на диске, к которому меньше файловых обращений;

  
  
• лучше не хранить файл подкачки на отказоустойчивом массиве вроде RAID1- он проигрывает по скорости одному диску. Хорошей идеей будет поместить файл подкачки на RAID0 или несколько файлов подкачки на разных физических дисках.

Размещение файла подкачки на системном диске - не лучший вариант.

Теперь о сетевых адаптерах. Из интересных особенностей можно отметить:

1. Только адаптеры с поддержкой 64-разрядных систем имеют DMA (Direct Memory Access) - технологию прямого доступа к памяти по сети. Если нужна действительно быстрая сеть между нодами кластера - на это стоит обратить внимание.

   
   
2. Многопортовые адаптеры удобны для распределения нагрузки и отказоустойчивости. Но 2 адаптера с одним портом будут быстрее, чем один адаптер с 2 портами. Также нужно иметь в виду, что устанавливать больше сетевых адаптеров, чем ядер в сервере чревато падением быстродействия.

HPE ProLiant DL360 Gen7 обладает изначально четырьмя сетевыми портами.

На этом закончу небольшую вводную и перейду непосредственно к оптимизации ролей сервера. Начнем с самого простого - с файлового сервера.

Файловый сервер

Обычно при установке и работе файлового сервера вопрос быстродействия не стоит. Но только до тех пор, пока на обычной файлопомойке на заводятся базы данных, чудовищные файлы Excel и им подобные «интересные» вещи. Расскажу про параметры, которые могут улучшить или ухудшить быстродействие SMB.

Отдельно отмечу вопрос быстродействия сервера, который обрабатывает не только клиентов внутри локальной сети, но и удаленных - например, по VPN. Лично я сталкивался с ситуацией, когда в сети на Windows XP\2003 начали появляться компьютеры на Windows 7\2008. Тогда мы столкнулись с тем, что быстродействие сети новых компьютеров оставляет желать лучшего при общении со старыми ОС. Начитавшись интернетов, выполнили на новых машинах следующий скрипт:

netsh int tcp set global autotuning=disabled

netsh int tcp set global autotuninglevel=disabled

netsh int tcp set global rss=disabled chimney=disabled

Сеть заработала, скрипт был добавлен в разворачиваемые образа систем.

И все было хорошо, пока в сети не появился удаленный сегмент с повышенным требованием к скорости работы сети. Файлы передавались по VPN не быстрее 2 Мб/с. Проблему локализовали: оказалось, что специально для работы в LAN\WAN сетях в новых операционных системах добавили функцию autotuning. С помощью нее системы определяют скорость соединения и договариваются о размерах кадра TCP для оптимального быстродействия. Чтобы VPN работала быстро, и сервера не тормозили при обращениях к WIndows 2003, достаточно было не отключать autotuning, а ограничить его командой:

netsh int tcp set global autotuninglevel=highlyrestricted

Но перейдем к более специализированным параметрам.

Помним, что изменения параметров реестра и настроек служб могут привести к чему угодно. Поэтому делаем все аккуратно.

Начнем с тюнинга клиентов файловых серверов. За подключение к серверу SMB отвечает служба LanmanWorkstation. Большинство параметров находятся в следующей ветке реестра:

HKLM\System\CurrentControlSet\Services\LanmanWorkstation\Parameters

В большинстве своем параметры имеют тип REG_DWORD. В современных Windows управление частью настроек возможно через командлет Set-SmbClientConfiguration. Просмотреть текущие значения - соответственно, Get-SmbClientConfiguration.

Значения параметров клиента SMB.

Параметры, на которые стоит обратить внимание в первую очередь при вопросах быстродействия:

Имя параметра	Значение по умолчанию	Варианты значений	За что отвечает	Комментарий
DisableBandwidthThrottling	0	0-1	Включение - отключение троттлинга для сетей с высокой задержкой	Включение параметра может повысить пропускную способность сетей с высокой задержкой (WAN)
FileInfoCacheEntriesMax	64	1-65536	Максимальное количество значений в кэше метаданных файлов	Увеличение параметра уменьшает трафик и повышает пропускную способность сети при обращении к большому количеству файлов
DirectoryCacheEntrySizeMax	64	1-65536	Максимальный размер кэша для каталогов	Измеряется в килобайтах
FileNotFoundCacheEntriesMax	128	1-65536	Максимальное количество значений в кэше информации о файлах	Увеличение параметра уменьшает трафик и повышает пропускную способность сети при обращении к большому количеству файлов
MaxCmds	50	1-65536	Максимальное количество команд в сеансе	Увеличение параметра увеличит расход памяти, но поднимет быстродействие. Только для SMB v1
DormantFileLimit	1023	1-65536	Максимальное количество файлов, которые могут быть открыты, после того как «отпущены» приложением
ScavengerTimeLimit	10	0-127	Как часто запускается «мусорщик», очищающий кэш дескрипторов файлов	Измеряется в секундах, актуально для Windows XP\2003

В качестве примера тюнинга, можно привести следующие значения:

• DisableBandwidthThrottling = 1;

  
  

• FileInfoCacheEntriesMax = 32768;

  
  

• DirectoryCacheEntriesMax = 4096;

  
  

• FileNotFoundCacheEntriesMax = 32768;

  
  

• MaxCmds = 32768;

  
  

• DormantFileLimit = 32768;

  
  
• ScavengerTimeLimit = 60.

Разумеется, конкретно эти значения - не панацея. Параметры должны подбираться индивидуально.

Если же говорить уже непосредственно про файловый сервер, то вот несколько общих рекомендаций:

1. Для лучшего быстродействия не используйте ненужные функции вроде мини-фильтров файловой системы, IPSec, шифрование и сжатие NTFS, шифрование SMB и другие. Включение антивируса может существенно подпортить быстродействие, и если периметр сети защищен, лучше его и не устанавливать.

   
   

2. Регулярно стоит проверять актуальность драйверов, особенно на сетевые карты. Встречались ситуации, когда из-за кривых драйверов сетевая карта стабильно работала только при принудительном выставлении сто мегабит. И только с выходом свежих драйверов удалось выжать полноценный гигабит.

   
   
3. Копирование файлов - довольно регулярная операция для файлового сервера. При копировании по сети предпочтительнее использовать утилиту robocopy.exe с ключом /mt, включающим многопоточность для большого количества мелких файлов. Немного быстродействия добавит и отсутствие вывода в консоль - ключ /log для robocopy и /q для xcopy.

Для оценки быстродействия работы протокола SMB можно использовать счетчики производительности, которые существуют как для сервера, так и для клиента.

Перейдем к тюнингу. За работу сервера SMB отвечает служба Lanmanserver, поэтому часть параметров можно изменить в соответствующей ветке реестра:

HKLM\System\CurrentControlSet\Services\LanmanServer\Parameters.

Удобнее, конечно, использовать командлет Set-SmbServerConfiguration.

Вывод значений параметров с помощью командлета Get-SmbServerConfiguration.

Параметры, на которые стоит обратить внимание в первую очередь:

Имя параметра	Значение по умолчанию	Тип параметра	За что отвечает	Комментарий
Smb2CreditsMax	8192	uint32	Максимальное количество команд SMB v2	Эти два параметра позволяют динамически распределять нагрузку. Иногда при использовании скоростных каналов с высокой задержкой (WAN) изменение этих параметров увеличит скорость. Посмотреть, есть ли проблемы, поможет счетчик производительности «Общие ресурсы SMBклиента - Задержек кредита/c»
Smb2CreditsMin	512	uint32	Минимальное количество команд SMB v2
MaxThreadsPerQueue	20	unit32	Максимальное количество потоков сервера при обработке одновременных запросов	Увеличение параметра влияет на аппаратную загрузку, но увеличивает производительность. Показателем к изменению параметра может служить значение счетчика производительности «Рабочие очереди сервера - Длина очереди - SMB2 NonBlocking» становится больше 100.
AsynchronousCredits	512	uint32	Максимальное количество одновременных асинхронных команд в одной сессии	В ряде случаев, например, при использовании нагруженного веб-сервера, увеличение значения параметра увеличивает производительность
MaxMpxCt	50	uint32	Максимальное количество невыполненных клиентских запросов для каждого клиента	Влияет только на клиентов SMB v1

Существует еще один параметр реестра, не контролируемый командлетом powershell:

• путь: HKLM\System\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Executive;

  
  

• параметр: REG_DWORD c именем AdditionalCriticalWorkerThreads;

  
  
• значение по умолчанию: 0.

Этот параметр отвечает за дополнительные рабочие процессы, отвечающие за процедуры записи и чтения в системном кэше файловой системы. По умолчанию дополнительных процессов нет, и изменение этого параметра может существенно ускорить работу файлового сервера. Особенно при наличии многоядерных процессоров и производительной дисковой системы. Задумываться об увеличении этого параметра можно при росте счетчика производительности «Кэш - «Грязные» страницы».

В качестве примера тюнинга можно привести следующие значения параметров:

• AdditionalCriticalWorkerThreads = 64;

  
  

• MaxThreadsPerQueue = 64;

  
  
• MaxMpxCt = 32768.

Значения также должны подбираться индивидуально.

Повторюсь: изменение параметров может привести к неработоспособности сервера. Поэтому лучше сначала «потренироваться на кошках». Или хотя бы делать бэкапы.

Перейду к следующей, казалось бы, простой роли - сервер печати.

Сервер печати

Помимо рекомендаций вида «быстрее, выше, сильнее» в плане аппаратной части, нужно отметить несколько других интересных моментов.

Перенос очереди печати на несистемный диск довольно сильно увеличит производительность сервера. Это делается в свойствах сервера печати, на вкладке «дополнительные параметры».

Настройка размещения очереди печати.

По возможности лучше отрисовывать задачи на клиенте. В таком случае клиент будет сам переводить документ в специальный формат для печати (PDL). Сервер же не будет тратить ресурсы на это преобразование.

По умолчанию эта возможность уже включена, включить-выключить можно групповой политикой для всех принтеров. Индивидуальную настройку принтеров можно провести с помощью команды

printui /Xs /n "printer" ClientSideRender disabled

Отключать отрисовку на клиенте имеет смысл при достаточном запасе производительности сервера печати для разгрузки клиентов.

Принтеры с поддержкой XPS (OpenXPS) меньше нагружают сервер, чем принтеры без нее. Принтеры с поддержкой PCL 6 и Postscript чуть менее эффективны из-за векторного формата. Поэтому при выборе принтера лучше подбирать с поддержкой XPS, и устанавливать соответствующий драйвер.

С выходом Windows 8\2012 появилась поддержка драйверов печати v4. Драйвера 4-й версии более производительны, но Windows 7 будет печатать на драйвере четвертого типа, отрисовывая задачи на клиенте. Поэтому если в сети еще встречаются старые Windows, стоит установить и драйвера третьего типа. Посмотреть на тип драйвера можно в свойствах сервера печати на вкладке «Драйверы»:

Окно установки дополнительных драйверов.

Если говорить о возможностях драйверов четвертого типа, то к ним можно отнести:

• использование видеокарты для отрисовки задач печати. Да, теперь для повышения быстродействия при отрисовке задач на сервере можно установить в принтсервер видеокарту;

  
  
• упрощенная система подключения «расшаренного» принтера: теперь не нужно ставить драйвера под разные архитектуры процессора.

Заслуживает внимания и технология Branch Office. С ее помощью клиент работает с принтером напрямую, минуя какую-либо обработку на сервере печати. Правда, понадобятся принтеры с поддержкой TCP\IP или WSD. Подробнее ознакомиться с технологией можно на сайте Microsoft, а включить или отключить для конкретного принтера можно с помощью командлета powershell:

Set-Printer -name  -ComputerName  -RenderingMode BranchOffice

Технология не работает, если используется обработка печати на сервере.

Для диагностики узких мест при печати обратите внимание на три процесса:

• Spoolsv.exe;

  
  

• Printfilterpipelinesvc.exe;

  
  
• Printisolationhost.exe;

А также смотрите на расход этими процессами памяти, процессора и нагрузки на жесткий диск. Для более тонкого поиска узких мест помогут специальные счетчики производительности.

Набор типовых счетчиков производительности подсистемы печати.

В общем, подобрав параметры под конкретную ситуацию, можно повысить производительность этих простых ролей до 50%. А refurbished сервер еще даст прикурить современным монстрам с настройками «по умолчанию».

Расскажите в комментариях, про повышение быстродействия каких ролей Windows вам было бы интересно почитать. Приходилось ли вам заниматься тюнингом ролей и сервисов? Каких результатов достигли?

https://habrahabr.ru/post/332600/