Самая мощная операционная система Microsoft предназначена для решения самых сложных задач

Компания Microsoft спроектировала Windows 2000 Datacenter Server, самую мощную ОС семейства Windows 2000, в расчете на потребителей, нуждающихся в больших системах, подобных мейнфреймам - с повышенной стабильностью и незаурядными возможностями масштабирования. До настоящего времени Windows 2000 и ее предшественница, Windows NT 4.0, не могли соперничать с мощными версиями Unix. С появлением Datacenter Microsoft надеется выровнять положение, задействовав Windows на более крупных и мощных машины, чем когда-либо до этого.

Datacenter можно описать так: Windows 2000 Advanced Server, плюс пакет обновления Service Pack 1 (SP1), плюс дополнительные функции, предоставляемые лишь OEM-изготовителями протестированной и получившей одобрение аппаратуры. Благодаря дополнительным возможностям повышается уровень масштабируемости, готовности и управляемости Windows 2000. Специальные требования к сертификации и техническому обслуживанию еще более выделяют эту операционную систему среди остальных серверов семейства Windows 2000. В Таблице 1 приведены сравнительные характеристики Datacenter, Windows 2000 AS и Windows 2000 Server.

32 ПРОЦЕССОРА

Разработчики Microsoft приложили немалые усилия для повышения масштабируемости Datacenter. Унаследовав все достижения Windows 2000 Server и Windows 2000 AS, версия Datacenter дополнена новшествами, доселе неизвестными пользователю.

Некоторые решения, использованные в Datacenter, впервые встречаются в продуктах Microsoft, в частности, возможность работы с 32 процессорами в одной машине. Это центральный элемент стратегии Microsoft, направленной на увеличение масштабируемости серверов семейства Windows 2000.

Для машины с восемью симметричными процессорами (SMP) достаточно купить одну лицензию NT Server 4.0, Enterprise Edition (NTS/E), хотя лучшее соотношение цена/производительность достигается для компьютеров с четырьмя-шестью процессорами. Microsoft расширила возможности работы с несколькими процессорами всех продуктов семейства Windows 2000, и особенно Datacenter. Машины с 32 процессорами, такие как ES7000 фирмы Unisys, становятся более доступными, и пользователи смогут по достоинству оценить функции процессорного масштабирования Windows 2000.

С целью повышения SMP-масштабируемости были оптимизированы некоторые центральные компоненты Windows 2000. Изменения заключались в повышении параллелизма в сочетании со снижением числа последовательных операций и совершенствованием таких базовых характеристик, как скорость ввода-вывода, работа драйверов устройств и набора протоколов TCP/IP.

Степень структурированности системных пулов и списков Windows 2000 по процессорам выше, чем у NT 4.0. Каждому процессору выделяются страничные и невыгружаемые на диск списки опережающей выборки для распределения памяти, пулы потоков и порты завершения ввода-вывода. Среди прочих улучшений методов масштабирования - более широкое использование "волокон" (fiber - "легковесный" поток) с целью снижения затрат памяти и ресурсов на переключение контекста приложений с "волокнами". Кроме того, сюда относится не столь частое использование блокировок Page Frame Number (номер страничного блока), достигаемое благодаря увеличению на 50% виртуального адресного пространства кэша и новому алгоритму удаления давно использовавшихся элементов (least recently used - LRU).

Windows 2000 перепроектирована для SMP, начиная с ядра. В результате удалось повысить линейность масштабирования, (производительность растет пропорционально увеличению числа процессоров; она не выравнивается после добавления четвертого или шестого процессора, как в NT 4.0) лучше привязать задачи к процессору (некоторые процессы можно ассоциировать с конкретным ЦП, увеличив производительность благодаря снижению затрат на переключение контекста при передаче процесса от одного процессора другому), и улучшить соотношение цена\производительность при увеличении числа ЦП. Максимум производительности NT Server 4.0 при использовании четырех-шести процессоров наверняка останется в прошлом.

ENTERPRISE MEMORY ARCHITECTURE

Datacenter может работать с физической памятью размером до 64 Гбайт; Windows 2000 AS работает с 8-Гбайт памяти. Windows 2000, как и NT - 32-разрядная операционная система, поэтому в распоряжение процессов предоставляется плоское адресное пространство в 4 Гбайт (2^32 байт). Какие же преимущества можно извлечь из увеличения памяти Datacenter и Windows 2000 AS? В архитектуре памяти предприятия (Enterprise Memory Architecture - EMA) предусмотрено два способа работы с расширенной памятью серверов семейства Windows 2000: 4Гбайт RAM Tuning (4GT) компании Microsoft и Physical Address Extension (PAE - расширение физического адреса) компании Intel. Прикладные программы, использующие технологии EMA, масштабируются лучше приложений, авторы которых отказались от возможностей, предоставляемых этой архитектурой. От способа использования EMA приложениями зависит, удастся ли реализовать преимущества технологии без модернизации прикладных программ или придется вносить в них изменения.

4GB RAM Tuning. В соответствии с методом 4GT корпорации Microsoft (предложенным еще для NTS/E), операционная система обычно выделяет каждому процессу 4 Гбайт виртуальной памяти: 2 Гбайт приложению и 2 Гбайт системе. Поскольку все 2 Гбайт системного адресного пространства не используются процессами полностью, метод 4GT позволяет расширить виртуальную память приложения с 2 до 3 Гбайт и уменьшить виртуальную системную память с 2 до 1 Гбайт, не добавляя новых API. Благодаря методу 4GT повышается быстродействие таких программ, как Microsoft SQL Server, авторы которых задействовали преимущества дополнительной памяти.

Чтобы включить режим 4GT при запуске Datacenter, необходимо добавить ключ /3GB к пути Advanced RISC Computing (ARC) в системном файле boot.ini:

multi(0)disk(0)rdisk(0)
partition(1)\WIN2K="Microsoft Windows 2000 Datacenter Server"
/basevideo /3GB

Чтобы использовать режим 4GT в прикладных программах, нужно установить бит IMAGE_FILE_LARGE_ADDRESS_AWARE в заголовке исполняемого файла. Установить бит можно с помощью ключа компоновщика /LARGE ADDRESSAWARE или утилиты Imagecfg следующим образом:

imagecfg l <BigApp>.exe

Более подробная информация о 4GT содержится в статье Microsoft "Information on Application Use of 4GT RAM Tuning" (http://support.microsoft.com/support/kb/articles/q171/7/93.asp).

Метод 4GT может применяться лишь в двух продуктах семейства Windows 2000: Windows 2000 AS и Datacenter. В режиме 4GT Datacenter автоматически игнорирует ОЗУ выше 16 Гбайт, поскольку машины, использующие память выше 16 Гбайт, нуждаются в 2-Гбайт виртуального адресного пространства для хранения всех необходимых элементов таблицы страниц. Включив режим 4GT, администратор тем самым отказывается от использования памяти более 16 Гбайт, даже если она установлена в машине.

PAE. Другая технология EMA, PAE фирмы Intel - нововведение в Windows 2000, обеспечивающее доступ к 64-Гбайт памяти в среде Datacenter (8 Гбайт для Windows 2000 AS). В прошлом 32-разрядные процессоры Intel адресовали лишь 4 Гбайт памяти. Однако инженеры Intel расширили адресное пространство PAE-совместимых процессоров до 64 Гбайт (36 разрядов). Для PAE необходим процессор Pentium Pro или более поздний, системная память более 4 Гбайт и набор микросхем 450NX или выше. Выясните у своего поставщика, проверены ли аппаратные средства на совместимость с PAE.

Компания Microsoft изменила Windows 2000, предусмотрев режим PAE в ядре, поэтому можно предположить, что преимущества PAE удастся реализовать, не изменяя операционной системы и приложений. До некоторой степени эти ожидания оправдываются. Системы Windows 2000 AS и Datacenter работают с памятью выше 4 Гбайт на уровне ОС без изменения приложений - если выполнять несколько прикладных программ, каждая из которых занимает не более 4 Гбайт памяти. Данный подход к использованию PAE проиллюстрирован в левой части Рисунка 1.

Рис. 1

В этом случае каждое приложение работает без изменений в обычном 4-гигабайтном виртуальном адресном пространстве (2 Гбайт для приложений и 2 Гбайт для системы). Datacenter играет роль объединяющей платформы, обеспечивая одновременное выполнение большего числа программ, чем любая прежняя версия Windows 2000. Кроме того, данный подход PAE существенно снижает число операций обмена страниц, так как увеличивается память, выделяемая для системного кэша. Изменять приложения не нужно, поскольку ядро Windows 2000 управляет положением 4-Гбайт адресного пространства каждой программы в физической памяти. Однако к пути ARC в файле boot.ini необходимо добавить параметр /PAE:

multi(0)disk(0)rdisk(0)
partition(1)\WIN2K="Microsoft Windows 2000 Datacenter Server"
/PAE /basevideo

Второй способ использования PAE позволяет изменить приложения, чтобы расширить их память сверх 4 Гбайт. Address Windowing Extensions (AWE - оконные расширения адреса) - небольшой набор новых API операционной системы Windows 2000, которые позволяют задействовать в программах большие области памяти. Программист выделяет "окно" памяти в 4-Гбайт виртуальном адресном пространстве процесса приложения и область физической памяти, после чего программа может обращаться к памяти через окно виртуального адресного пространства процесса. Теоретически прикладной программе может быть выделена вся память (до примерно 62 Гбайт в системе Datacenter). Проблема быстродействия не возникает, поскольку окном памяти управляют аппаратные средства процессора. Операционная система не тратит времени на отображение памяти в окно. AWE-приложения могут работать с большими структурами данных, расположенными в памяти, более крупными кэшами и базами данных - все эти возможности повышают масштабируемость и производительность Windows 2000. Данный подход проиллюстрирован в правой части Рисунка 1.

Рис. 1

Windows Sockets Direct

Гнезда Windows Sockets Direct (WSD) позволяют обойти сравнительно медленные протоколы IP при организации сетей SAN (System Area Network - сетевая архитектура систем), тем самым предоставляя приложениям Winsock прямой доступ к аппаратным средствам SAN для скоростной пересылки данных. Таким образом, Datacenter обеспечивает широкие возможности масштабирования распределенных и параллельных прикладных программ, использующих сети SAN. Технология WSD реализована только в Datacenter.

SAN - особый класс сетевой архитектуры со скоростными каналами связи между защищенными серверами. Такая "сеть в сети" обеспечивает чрезвычайно высокую скорость пересылки данных (свыше 1 Гбит/с) по надежным каналам с малыми непроизводительными затратами и задержками. Для маршрутизации данных в сетях SAN используются коммутаторы; концентратор обычно обслуживает от четырех до восьми и более узлов. Соединяя концентраторы каскадом, можно строить более крупные сети. Предельная длина кабеля составляет от нескольких метров до нескольких километров.

Недостаток сетей SAN заключается в том, что их транспортные протоколы, несмотря на высокую надежность, уникальны, поскольку сетевые интерфейсы реализованы непосредственно в аппаратуре. Однако в большинстве приложений Windows используются протоколы TCP/IP и Winsock. Таким образом, поставщик прикладных программ Windows, желающий добиться совместимости своих продуктов с SAN без WSD, должен разместить между TCP/IP и уникальным транспортным протоколом SAN дополнительный слой преобразования. Как показано на Рисунке 2, Datacenter WSD играет роль провайдера TCP (то есть коммутатора Winsock), размещенного над провайдером TCP/IP, и провайдера SAN, обеспечивая доступ нескорректированных приложений Winsock к сетям SAN.

Рис. 2

В наборе программ, реализующих протокол WSD, коммутатор Winsock определяет, следует ли направить трафик через обычный набор протоколов TCP/IP или "родному" провайдеру SAN Winsock в обход TCP/IP. Кроме того, WSD обеспечивает прямой обмен данными с аппаратными средствами SAN из обычного процесса пользовательского режима Datacenter, что позволяет успешно использовать преимущества SAN в обычных приложениях, в случае, если аппаратные средства SAN пригодны для прямого ввода-вывода. Результат: повышение производительности по сравнению с обычным протоколом TCP/IP, как показано на Рисунке 3.

Рис. 3

Скорость выполнения прикладных программ может быть существенно повышена, если обращаться к сетям SAN через WSD вместо TCP/IP. Кроме того, для работы с WSD не требуется изменять приложения или реализовывать в них логику уникальных транспортных интерфейсов SAN. Более подробную информацию о WSD и сетях SAN можно найти в статьях Microsoft "Description of System Area Networks" (http://support.microsoft.com/support/kb/articles/q260/1/76.asp) и "Differences Between a System Area Network and a Storage Area Network" (http://support.microsoft.com/support/kb/articles/q264/1/35.asp).

CLUSTER SERVICE

Готовность - важнейшая характеристика операционной системы. Наряду с заметно более высокой по сравнению с NT 4.0 стабильностью, Datacenter обладает существенно более высоким уровнем готовности, чем другие серверы семейства Windows 2000.

Кластерная служба, известная в NT Server 4.0 как Microsoft Cluster Server (MSCS), предназначена в основном для повышения уровня готовности путем отработки отказов (failover) и обратной передачи управления (failback), а также для поэтапной модернизации. Обработка отказа состоит в передаче задач приложения, отказавшего на одном узле кластера, на другой узел. Обратная передача управления производится, когда исходный узел возобновляет работу после восстановления отказавшего приложения. Кластерная служба управляет обработкой отказов приложений, выполняемых в кластере, исключая любые потери данных, связанных с отказавшей программой. Поэтапная модернизация предусматривает поочередное обновление узлов кластера, чтобы не останавливать работу приложения на время модернизации.

Предположим, что необходимо обеспечить бесперебойную работу базы данных SQL Server. С помощью Datacenter можно построить состоящий из четырех узлов кластер, как показано на Рисунке 4. После установки программного обеспечения кластерной службы и пригодной для работы с кластерами версии SQL Server, конфигурацию кластера можно настроить так, что SQL Server передаст управление готовому к работе узлу. Переход должен быть выполнен быстро и автоматически, совершенно без потерь данных. Свободный узел должен принять рабочую нагрузку и данные отказавшего узла. Эта операция называется сохранением состояния. Кластерная служба выполняет кластеризацию с запоминанием состояний, поскольку в процессе передачи управления сохраняются состояния пользователя и приложения. Два дополнительных узла Datacenter обеспечивают избыточный уровень готовности, отсутствующий в кластере с двумя узлами.

Рис. 4

БАЛАНСИРОВКА СЕТЕВОЙ НАГРУЗКИ

Служба Network Load Balancing (NLB - балансировка сетевой нагрузки) операционной системы Windows 2000, известная под названием Windows NT Load Balancing Service (WLBS) в NT Server 4.0 и NTS/E, в сущности, представляет собой IP-балансировщик нагрузки. NLB распределяет входящие запросы IP между несколькими узлами с NLB-программами, обеспечивая масштабируемость и готовность. Для внешнего мира узлы имеют один IP-адрес. Чтобы удовлетворить растущий пользовательский спрос на сетевые ресурсы, достаточно просто увеличить число узлов NLB-кластера.

На Рисунке 5 показан внешний NLB-интерфейс критически важного для работы предприятия сервера, такого как SQL Server или Microsoft Exchange 2000 Server, работающий на кластере. Внешний NLB-интерфейс выполняет значительную часть операций связи, которые в противном случае были бы возложены на кластер SQL Server или Exchange 2000. Помимо балансировки нагрузки повышается и готовность, поскольку NLB-кластер направляет клиентские запросы на сервер. Если один NLB-узел отказывает, то нагрузка будет незамедлительно передана на другие узлы, и пользователь не заметит перерыва в обслуживании.

Рис. 5

Базовое программное обеспечение NLB - NDIS-драйвер, расположенный между сетевым контроллером и TCP/IP. Драйвер устанавливается на каждом сервере NLB-кластера. Все NLB-узлы - или серверы - имеют общий виртуальный IP-адрес (VIP, зарегистрированный в службе DNS), который представляет требуемый сетевой ресурс. Все NLB-серверы принимают пользовательские запросы, но отвечает лишь один. Для определения сервера, откликающегося на запрос, используется метод балансировки нагрузки, основанный на алгоритме быстрого хеширования, учитывающий клиентский IP-адрес, номер порта или оба эти параметра. Указав аффинность, можно распределить трафик между серверами (то есть на одни серверы придется более интенсивный трафик, чем на другие). Благодаря периодическому обмену контрольными сообщениями, все NLB-узлы быстро оповещаются о любых изменениях в кластере, таких как отказ или добавление узла. В случае изменений, NLB начинает процедуру конвергенции, автоматически согласовывая изменения и прозрачно перераспределяя входящую нагрузку.

В отличие от кластерной службы, NLB - кластерное решение, в котором не используется информация о состоянии. Это означает, что в случае отказа состояние пользователя и приложения не сохраняется. Обычно такой кластер без сохранения информации о состоянии, как NLB, используется для распределения нагрузки между несколькими Web-серверами. Однако в NLB есть функции восстановления состояния пользователя, необходимые для некоторых типов приложений на Web-серверах, например, для электронных магазинов. Служба NLB реализована в Datacenter и Windows 2000 AS.

УРОВЕНЬ УПРАВЛЯЕМОСТИ

В версиях Windows, предшествовавших Windows 2000, было невозможно сгруппировать процессы таким образом, чтобы они представляли для операционной системы единое целое. В Windows 2000 эту роль выполняет объект «задание» - это группа процессов, чаще всего связанных между собой, которую можно защищать и управлять как единым целым. В Datacenter предусмотрено два способа для доступа к заданиям: Process Control, встраиваемый модуль консоли управления Microsoft Management Console (MMC), и Proccon, утилита, запускаемая из командной строки. С помощью утилит управления процессом можно распределять, создавать, обслуживать и удалять ресурсы задания. Более того, как Process Control, так и Proccon работают на любой системе Windows 2000, в том числе Windows 2000 Professional, что позволяет дистанционно управлять заданиями в системе Datacenter.

Альтернативный способ заключается в программном доступе к объекту «задание» с помощью Windows Script Host (WSH) в сочетании со стандартными языками программирования. Набор API для работы с заданиями реализован не только в Datacenter, но и во всех серверных продуктах семейства Windows 2000. Тому, кто любит программировать, рекомендуется использовать API. В SDK для платформы Windows 2000 приводятся подробные объяснения, как обратиться к объектам заданий. На Рисунке 6 перечислены атрибуты задания, которыми может манипулировать программист.

Возможности практического применения заданий многообразны. С их помощью можно ограничить использование ресурсов слишком "жадными" программами. Можно задать аффинность процессоров, чтобы распределить приложения между соответствующим числом ЦП. Объекты «задание» помогут выполнить соглашения об уровне обслуживания (service level agreement - SLA). Изменения, вносимые в это объекты, устойчивы, поэтому они сохраняются после перезагрузки операционной системы и перезапуска приложений, а вносить изменения можно "на ходу" (то есть, не требуется приостанавливать или перезапускать программу).

Предположим, что на машине Datacenter работает приложение с пятью процессами. Необходимо ограничить рабочую область памяти, используемую каждым процессом. Единственный способ ограничить рабочую область - создать задание, содержащее все процессы, или задания для каждого процесса. Если границы рабочей области нарушаются, то событие заносится в журналы событий. Обнаружить и манипулировать свойствами объектов «задание» просто, если использовать snap-in модуль Process Control, как показано на Рисунке 7.

Рис. 7

В Datacenter, как и в Windows 2000 AS, внесены усовершенствования, облегчающие управление кластерной службой. В частности, упрощены процедуры установки кластерной службы, поэтапной модернизации приложений на узлах, обеспечена возможность использовать хранилище Active directory (AD) для централизованного управления библиотеками DLL ресурсов кластера, реализована технология Plug and Play (PnP) для сетевых и дисковых аппаратных средств, улучшены интеграция MMC и COM-интерфейс с кластерным API. Кластерная служба Datacenter поддерживает такие компоненты инфраструктуры Windows 2000, как Microsoft Dfs, Network News Transfer Protocol (NNTP - протокол передачи сетевых новостей), SMTP, DHCP и WINS, существующие функции совместного использования файлов, спулинга печати, службы Microsoft Message Queue Services (MSMQ - служба очередей сообщений), Microsoft Distributed Transaction Coordinator (MS DTC - координатор распределенных транзакций), SQL Server, Exchange 2000, Microsoft IIS и универсальные приложения и службы.

БОЛЕЕ ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДДЕРЖКИ

Одна из основных характеристик, отличающих Datacenter от других версий серверов Windows 2000 - вовсе не диапазон функциональных возможностей. Скорее, это процедура, с помощью которой Microsoft надеется упростить техническое обслуживание потребителей Datacenter. В идеальном мире потребители могут набрать один номер и решить любую проблему, связанную с их компьютером. Им не придется гадать, к какому поставщику следует обратиться с конкретным вопросом, их не будут отсылать от одного консультанта к другому. В единственном консультационном пункте, открытом круглосуточно семь дней в неделю, их проблема будет услышана и быстро решена.

Первым шагом Microsoft к идеалу стала служба Datacenter Joint Support Queue. Поскольку потребители покупают Datacenter не напрямую у Microsoft, а через OEM-изготовителей, то за консультациями они обращаются к поставщикам решений. Как правило, в центре технической поддержки OEM-изготовителя находится один или несколько специалистов Microsoft. Специалисты центра быстро отвечают на звонки потребителей. Если они приходят к выводу, что неисправность связана с программным или аппаратным продуктом независимого поставщика, то обращаются в службу технической поддержки этого изготовителя от имени потребителя. Поставщики продуктов, сертифицированных для работы с Datacenter, должны иметь круглосуточные центры поддержки, в которые специалисты Support Queue смогут обратиться напрямую. В идеальном случае потребители ничего не знают о происходящем «за кулисами», а просто дожидаются ответного звонка от OEM, который сообщит им, как устранить неисправность.

Возможно, этот сценарий слишком хорош, чтобы воплотиться в реальность. Существуют обстоятельства, в силу которых одни потребители получают более высокий уровень услуг, чем другие. Во-первых, поддержка OEM-изготовителей факультативна; потребители должны заключить договор и заплатить за консультации. Во-вторых, разные OEM предложат различные условия; некоторые поставщики могут предложить более выгодные условия, а ряд пунктов контракта можно уточнить в процессе переговоров. К пирамиде обслуживания потребителей, купивших Datacenter через системного интегратора, добавляется еще один уровень. В общем, ситуация понятна.

Хотелось бы отметить, что Microsoft и OEM-изготовители прилагают со своей стороны максимум усилий к улучшению технического обслуживания

Преимущества Joint Support Queue заключаются в снижении риска для компаний, использующих Datacenter, едином договоре на обслуживание программных и аппаратных проблем, использовании особых отношений Microsoft и OEM-изготовителей с независимыми поставщиками для скорейшего устранения неисправностей; наличии специального оборудования для воспроизведения и решения проблем в лабораторных условиях. Даже первые шаги к идеалу значительно улучшат нынешнее положение, а инициатива Microsoft и OEM`ов заложит основу для более качественного обслуживания в будущем.

АППАРАТНАЯ И ПРОГРАММНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ

Официально определены два уровня совместимости: Datacenter Hardware Compatibility List (HCL - список аппаратно-совместимых продуктов) для аппаратных систем и устройств и логотип Certified for Microsoft Windows 2000 Datacenter Server для программных приложений. Первый документ представляет собой список - не сертификационную программу - составленный и обновляемый Microsoft. Аппаратный продукт должен пройти испытания на аппаратную совместимость (Datacenter Hardware Compatibility Test - HCT) прежде, чем он будет внесен в перечень Datacenter HCL. Продукты, прошедшие тест HCT и внесенные в список HCL, получают логотип Designed for Windows. Иногда об аппаратном устройстве говорят, что оно "сертифицировано" для Datacenter, но в действительности это означает, что оно внесено в Datacenter HCL.

Вторая форма совместимости с Datacenter - официальная программа сертификации для получения логотипа Microsoft, выполнение которой возложено на тестовую лабораторию VeriTest. Прикладные программы, отвечающие требованиям спецификации Microsoft, получают сертификат и отмечаются логотипом Certified for Microsoft Windows 2000 Datacenter Server. Выбирая аппартные устройства, сверяйтесь со списком HCL. Программы должны иметь логотип Certified for Microsoft Windows 2000.

Чтобы понять процедуру сертификации аппаратных средств и программного обеспечения на совместимость с Datacenter, необходимо иметь представление о четырех основных элементах тестирования: Windows Hardware Quality Labs (WHQL - лаборатория качества аппаратуры), Datacenter HCT и связанном с ним списке HCL, кластерном HCT и родственном HCL, а также о программе присвоения логотипа Certified for Microsoft Windows 2000 Datacenter Server.

Windows Hardware Quality Labs. На лабораторию WHQL возложена обязанность помогать OEM-изготовителям производить и тестировать аппаратные средства и программы, максимально совместимые с Windows. WHQL (произносится "wickel") составляет тесты HCT и списки HCL для всех версий Windows. Сотрудники лаборатории анализируют результаты тестов HCT и вносят успешно прошедшие испытания продукты в соответствующие списки HCL. WHQL существует со времени выхода Windows 95, и проведение тестов Datacenter - последнее дополнение к ее обязанностям. Более подробно о WHQL можно узнать по адресу http://www.microsoft.com/hwtest/default.asp и http://www.microsoft.com/windows2000/guide/datacenter/hcl/dchclprogram.asp.

Datacenter Hardware Compatibility Test. HCT, тестовый набор для оценки стабильности аппаратных средств, работающих с Windows, предназначен для самостоятельного выполнения. OEM выполняют тесты HCT на своей аппаратуре в собственных лабораториях. HCT (в настоящее время выпущена версия 9.x) - достаточно зрелый тест; по условиям испытаний Datacenter HCT, OEM-продукт должен безотказно работать в течение 14 дней, показывая все это время стопроцентную готовность. (По данным Microsoft, стопроцентная готовность в ходе испытаний соответствует 99,9-процентной готовности на практике.) Цель испытаний - убедиться, что аппаратные средства и любые сопутствующие программы стабильны в течение длительного времени.

Программа HCT записывает результаты теста в шифрованный файл, который OEM пересылает в WHQL после завершения теста. В лаборатории WHQL результаты расшифровываются и интерпретируются. Это делается для того, чтобы определить, насколько успешно продукт выполнил тест. В случае неудачи специалисты WHQL помогают OEM-изготовителю устранить недостатки и вносят в список HCL продукты, успешно прошедшие тестирование. Список Datacenter HCL меняется - ко времени написания данной статьи в нем числилось всего несколько систем. Продукт, внесенный в список Datacenter HCL, автоматически признается соответствующим стандарту Windows 2000 Server HCL.

Чтобы ознакомиться со списком Datacenter HCL, обратитесь по адресу http://www.microsoft.com/hcl/default.asp, выберите пункт System/Server Datacenter из ниспадающего списка In the following types, и щелкните на кнопке go. OEM-изготовители могут загрузить тест HCT из сети или заказать CD-ROM по адресу http://www.microsoft.com/hwtest/testkits.

Cluster Hardware Compatibility Test. Кластерный тест HCT предназначен специально для кластерных решений и необходим для проверки аппаратных устройств, которые будут работать в кластерной среде. Именно такие требования предъявляются к аппаратным средствам Datacenter. Лаборатория WHQL вносит в кластерный HCL продукты, прошедшие кластерный тест HCT. Фирма Microsoft предоставляет техническую поддержку лишь пользователям кластерных систем, все аппаратные средства которых внесены в кластерный список HCL.

Чтобы познакомиться с кластерным HCL, который не относится исключительно к Datacenter, обратитесь по адресу http://www.microsoft.com/hcl/default.asp, выберите раздел Cluster, и щелкните на кнопке go. Более подробно о кластерных HCT и HCL можно прочитать в статье Microsoft "Microsoft Cluster Server Hardware Compatibility List and Testing" (http://support.microsoft.com/support/kb/articles/q224/9/71.asp).

Программа Certified for Microsoft Windows 2000 Datacenter Server logo. Независимые поставщики ПО (ISV) отправляют приложения для тестирования непосредственно в лабораторию VeriTest. Приложения Datacenter, отмеченные логотипом Certified for Microsoft Windows 2000 Datacenter, должны отвечать строгим требованиям, составленным Microsoft и описанным во врезке "Прикладная спецификация Datacenter". Спецификацию можно загрузить из сети, обратившись по адресу http://msdn.microsoft.com/certification/download.asp. Более подробно узнать о тестовой программе VeriTest можно по адресу http://www.veritest.com/mslogos/windows2000/win2k_datacenter.asp, а список сертифицированных программ опубликован по адресу http://www.veritest.com/mslogos/windows2000/certification.

Как правило, для прикладных программ ISV-компаний не требуется проводить тесты HCT. Однако приложения, связанные с драйверами устройств, работающими в режиме ядра, например, программы обнаружения вирусов и утилиты резервного копирования, должны пройти тестирование HCT, прежде чем поставщики смогут представить их для сертификации в лабораторию VeriTest. Кроме того, приложения вновь подвергаются тестированию Datacenter HCT в лаборатории VeriTest во время аттестационных испытаний для получения логотипа. Готовность - важнейшее требование Datacenter, и поскольку некорректные драйверы режима ядра могут нарушить стабильность системы, авторы драйверов и связанных с ними приложений должны продемонстрировать, что их программы не вызовут нестабильности.

Везде, где возможно, ISV-компаниям рекомендуется использовать встроенные системные службы Microsoft. Например, если в программе необходимо контролировать сетевые пакеты, то попытайтесь не составлять собственный драйвер устройства, а использовать Windows Network Monitor API. Преимущества такого подхода значительны. По всей вероятности, работу над программой удастся завершить быстрее, так как не нужно заново составлять программный код, уже подготовленный Microsoft. Значительно уменьшится риск нарушения приложением стабильности системы. И, наконец, прикладная программа быстрее пройдет через процедуру сертификации, что позволит скорее выпустить ее в продажу.

ВЫЗОВ UNIX

С появлением Datacenter существенно поднимается планка для операционных систем Windows, работающих на серверах Intel, а Windows 2000 оказывается непосредственным конкурентом мощных серверных решений на базе Unix. Благодаря сложным новейшим технологиям достигается более высокая масштабируемость, готовность и управляемость Datacenter по сравнению с предыдущими версиями Windows.

Кроме того, Datacenter сопутствуют унифицированная техническая поддержка, контролируемая аппаратная поддержка, аттестованные по строгим критериям программы, драйверы, работающие в режиме ядра и проверенные специалистами лаборатории WHQL и OEM-изготовителями, и очевидная стабильность. Все эти достоинства вместе стали слагаемыми успеха лучшей операционной системы, когда-либо созданной Microsoft.

Прикладные спецификации Datacenter

Грег Тодд

Во время подготовки данной статьи Microsoft еще не завершила работу над версией 1.3 прикладной спецификации Application Specification for Windows 2000. Версия 1.2 этой спецификации появилась в декабре 1999 г. и послужила основой для сертификации приложений Windows 2000 Server и Windows 2000 AS. В расширенную спецификацию версии 1.3 вошли следующие требования Windows 2000 Datacenter Server.

Прикладные программы должны работать в 4-узловых кластерах. С появлением Datacenter максимальное число узлов в кластере Microsoft Cluster Service увеличено с 2 до 4. Поэтому для получения сертификата Datacenter необходимо, чтобы приложение корректно работало с 2-, 3- и 4-узловыми кластерами. (Все приложения, сертифицированные для Datacenter, получают и сертификат Windows 2000 AS, число узлов в кластере которой не превышает двух.)

Прикладные программы должны работать в режиме PAE-памяти. Datacenter поддерживает 64-Гбайт память с расширенной физической адресацией (Physical Address Extension - PAE), поэтому сертифицированные приложения должны корректно работать в памяти, лежащей выше границы 4 Гбайт. PAE - естественный режим Datacenter, поэтому программы должны выполняться в памяти, расположенной выше 4 Гбайт, точно так же, как и в 4-Гбайт памяти. Кроме того, приложения должны корректно работать в режимах 4Гбайт RAM Tuning (4GT, расширяет прикладную виртуальную память с 2 до 3 Гбайт и уменьшает системную виртуальную память с 2 до 1 Гбайт).

Приложения должны корректно выполняться под управлением объекта «задание». Программа не должна отказывать или зависать, если ее задание запущено на более низком приоритетном уровне, если приложение сгруппировано в задании с несвязанными с ним процессами, если задание перенесено с одного процессора на другой, при увеличении или снижении таких ресурсов, как память или число процессоров. Поставщик прикладной программы объявляет требования к ресурсам, необходимым для правильной работы приложения. Необходимо предусмотреть возможность установки и работы приложения на 32-процессорной машине. До появления Datacenter массовые приложения не работали на 32-процессорных машинах; таких компьютеров просто не было в продаже, и тем более не было ориентированных на них программ. Теперь сертификат Datacenter выдается программам, стабильно работающим на машинах с 32 процессорами в течение длительного времени.

Прикладные программы должны стабильно работать в тяжелых и необычных условиях. Ключевое требование Datacenter - стабильность операционной системы и приложений. Для проверки стабильности приложений используется двунаправленный стрессовый тест. Во-первых, тестовый набор Datacenter Windows Hardware Compatibility Test (HCT) подвергает нагрузке Datacenter, а стрессовый тест, предоставляемый поставщиком (называемый "тестовой упряжью" - stress harness), подвергает нагрузке сертифицируемую прикладную программу (тест поставщика должен быть общедоступным, чтобы все желающие могли воспроизвести его). Приложение должно также выдержать расширенный стрессовый тест в кластерной конфигурации; в ходе данного теста выполнение программы должно быть передано с одного узла кластера на другой. Приложения, содержащие драйверы устройств, должны пройти дополнительные испытания. Драйверы, работающие в режиме ядра - потенциальный источник сбоев любой программы, и плохо составленный драйвер может повлиять на стабильность Windows 2000 и выполняемых в ней прикладных программ. Чтобы оценить надежность драйверов и других программ, Microsoft подвергает все приложения, содержащие драйверы устройств режима ядра, тестам Datacenter HCT, которые создают интенсивную нагрузку на операционную среду в течение длительного времени. Кроме того, корректность работы всех драйверов должна быть проверена в лаборатории Windows Hardware Quality Labs (WHQL).

Обязательны отладочные функции. Быстрая диагностика неисправностей - важнейшее преимущество процедуры сертификации Datacenter. Чтобы выполнить это требование, поставщики ПО должны предоставить отладочные средства для своих программ, или другой столь же эффективный способ обнаружения ошибок.

Поставщики ПО должны предоставить круглосуточное техническое обслуживание без выходных. Пользователи Datacenter, обращающиеся в службу поддержки, ожидают быстрого ответа, независимо от времени суток и числа неисправных продуктов. Поэтому поставщики сертифицированных продуктов Datacenter должны гарантировать, что дежурный специалист Joint Support Queue быстро ответит на звонок и решит проблему в любое время. (Joint Queue - организация технического обслуживания Datacenter, в которую входят представители Microsoft и OEM-изготовителей.)

Такие требования к программам в действительности не новы. Это улучшения, касающиеся в основном поддержки, стабильности и простоты решения проблем. Любое приложение, развернутое в среде Datacenter, должно иметь характеристики продукта учрежденческого уровня. Поставщики и приложения Datacenter "играют" в высшей лиге, и должны соответствовать всем ее требованиям.

Грег Тодд – Директор по производству в NetIQ. Работает с технологиями NT с 1993 г. С ним можно связаться по адресу: gregt@netiq.com.

Limit- and Constraint-Related Attributes 

Working set size 
Time limits (e.g., execution, CPU) 
Number of active processes 
Processor affinity 
OS priority class

Security- and Access-Related Attributes

ACLs and tokens 
Handle access 
Clipboard access 
System changes 
System or process exit capability 
Datacenter Application Specifications