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Auteur(s)
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René J. CHEVANCE : Directeur scientifique - Bull Enterprise Information Systems - Professeur associé au CNAM
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Les serveurs sont devenus l’un des éléments essentiels dans l’infrastructure informatique des sociétés. Dans le schéma traditionnel de l’informatique des entreprises tel qu’on l’a connu jusqu’au milieu de la décennie précédente, l’ordinateur de type « mainframe » centralisait l’information et les connections des stations de travail qui n’étaient autres que des terminaux sans intelligence. L’avènement des stations de travail intelligentes (PC), la diminution rapide des coûts du matériel, la mise en place progressive des architectures distribuées avec le client/serveur et l’évolution d’une informatique de production vers une informatique plus stratégique intégrant le support à la décision ont conduit au concept de serveur. Cette diminution des coûts du matériel a aussi entraîné le passage du serveur multifonction (un même système supportant plusieurs applications portant sur des données communes ou indépendantes) au serveur dédié.
Le propos de cet article est d’introduire et de commenter les différentes options en matière d’architecture de serveur. L’une des fonctions principales des serveurs est le support des bases de données d’une part pour les applications transactionnelles en ligne (On Line Transaction Processing OLTP) et d’autre part pour l’aide à la décision (Decision Support Systems DSS).
Les exigences de ces applications en matière de disponibilité et de performance ont conduit à des solutions adaptées tant au niveau du matériel que du logiciel. En particulier les gestionnaires de bases de données relationnelles (Relational Data Base Management Systems : RDBMS) sont capables d’exploiter le parallélisme. Cet article étudie donc les différentes options d’architecture de serveur en relation avec les architectures des gestionnaires de bases de données relationnelles et compare leurs avantages et inconvénients respectifs. Les architectures multiprocesseurs symétriques (Symmetric MultiProcessing : SMP), les clusters et les machines massivement parallèles (Massively Parallel Processing : MPP) sont examinés ainsi que l eurs évolutions (exemple : architecture CC-NUMA pour les multiprocesseurs symétriques ; § 3.1).
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Comparaison des architectures SMP, cluster et MPP4. Relations entre les architectures de systèmes et de RDBMS
Une dimension importante des architectures de RDBMS est la relation entre les mémoires de masse (les disques) et les couples processeurs/mémoire. La figure 27 illustre les diverses architec-tures.
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Dans l’architecture « partage tout » (Share Everything), tous les processeurs peuvent accéder à toute la mémoire ainsi qu’à tous les disques. C’est l’architecture typique des multiprocesseurs symétriques (SMP). Les trois autres modèles correspondent aux clusters et aux MPP.
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Dans l’architecture « partage rien » (Share Nothing), les nœuds composés de processeur(s), de mémoire et de disques sont liés par un interconnect qui peut être standard [exemple : Ethernet, Fiber Distributed Data Interface − FDDI, Fibre Channel Standard − FCS, ...] (c’est le cas du cluster) ou spécialisé (c’est le cas du MPP). Les nœuds ne partagent pas les disques et communiquent entre eux au moyen de messages. Tant des clusters que des MPP peuvent correspondre à ce modèle.
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Dans l’architecture « disques partagés » (Shared Disk), les nœuds de traitement (c’est-à-dire processeur(s) et mémoire) et les nœuds de stockage (c’est-à-dire contrôleur de disques et disques associés) sont liés par un (ou plusieurs) interconnect(s). Les nœuds de traitement peuvent accéder à tout nœud de stockage et l’échange d’information entre les nœuds se fait au moyen de messages. Un seul et même interconnect peut être utilisé pour l’échange de messages entre les nœuds et la liaison avec le stockage (exemple : FCS) ou bien des interconnects spécialisés peuvent être utilisés (exemple : SCSI ou Fibre Channel Arbitrated Loop − FCAL pour le stockage et FDDI pour la liaison entre nœuds de traitement. Tant des clusters que des MPP peuvent correspondre à ce modèle.
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Dans l’architecture « partage de mémoire intermédiaire » (Shared Intermediate Memory), qui a été présentée au paragraphe 3.21 sous le nom d’architecture hybride/cluster à mémoire partagée, les nœuds peuvent accéder, via un interconnect, à de la mémoire partagée. Typiquement,...
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