浅析Windows Server 2003自动性能优化功能

摘要：本文从多处理器、内存优化、优化线程与进程、磁盘请求缓冲四个方面阐述了Windows Server 2003自动性能优化功能，旨在指导读者更好地进行Windows Server 2003网络/服务器操作系统的管理与配置。

关键词：多处理器 内存优化 优化线程与进程 磁盘请求缓冲

中图分类号：TP393.05 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)05-00252-01

作为网络操作系统或服务器操作系统，高性能、高可靠性和高安全性是其必备要素，尤其是日趋复杂的企业应用和Internet应用，对其提出了更高的要求。微软的企业级操作系统中，如果说Windows Server 2000全面继承了NT技术，那么Windows Server 2003则是依据.Net架构对NT技术作了重要发展和实质性改进，凝聚了微软多年来的技术积累，并部分实现了.Net战略，或者说构筑了.Net战略中最基础的一环。

Windows Server 2003实现了许多自动性能优化功能，包括多处理器、内存优化、优化线程与进程、磁盘请求缓冲等。优化性能的调整包括确定哪一种硬件资源处于最大负荷之下，然后减轻该负荷量。当然，Windows Server 2003也配备了一些辅助管理工具，根据实际需要可以选择使用这些工具。

1、多处理器

多处理技术把处理负载均分在多个处理器上，Windows Server 2003支持对称多处理器技术。对称多处理器是一种在多个处理器间均衡分配总处理负荷量的技术。与之对应地，一些较简单的操作系统使用非对称处理器技术，根据一些非负荷量尺度来分配处理负载，如操作系统把所有系统任务放在一个处理器上，而所有的用户任务放在剩余的处理器上。由于处理器之间的时间安排与资源分配需要花费计算机时间，也就意味着两台处理器的处理速度并不是一台处理器处理的两倍。带有两个处理器的Windows Server 2003计算机通常是一台计算机速度的1.5倍，并且依赖于所运行程序的类型。仅存在一个线程的应用技术不可能运行于多个处理器系统中。在许多计算机系统中，线程依赖于其他线程所提供的结果，就像接力赛一样，运动员开始起跑之前，必须等待接力棒。很显然，把这些线程分配在多个处理器间并不能加快应用程序的运行速度。

2、内存优化

在Windows Server 2003中，把内存分配称为页的4KB数据块。每一页仅由一个线程使用，一个线程可以存储在任意数目的页面中，这样就导致13KB的线程实际上占用了16KB的RAM，最后一页所剩余的3KB不能被其他线程使用。

一些操作系统使用64KB页面，最大限度地提高了信息交换度。不过，这种优化迫使每个线程最少占用64KB，如果所要执行的线程平均大小为96KB，那么RAM的25%浪费在未使用的存储磁片上。Windows Server 2003为了使用更多的物理内存，没有使用64KB页面大小的存储器。

系统必须有足够的内存来存储所有正在执行的线程，若内存总量不足，那么Windows Server 2003使用硬盘的一部分来仿真系统内存，将当前未使用的内存页面交换到称为虚拟内存交换文件（Pagefile.sys）的系统文件中。当系统需要已经被交换到磁盘上的页面时，Windows Server 2003将硬盘的页面与RAM的页面进行交换，这种过程对于线程而言完全透明，线程不需要了解内存交换的任何情况。当然，系统所拥有的内存越多，页面交换所花费的时间就越少。页面交换得越快，对系统响应性能的影响就越低。Windows Server 2003支持将其虚拟内存页面交换文件同时写入多块硬盘，因为物理驱动器可同时运转，所以把虚拟内存页面交换文件分配在多块不同硬盘之间可以减少虚拟内存交换页面的时间。

3、优先线程与进程

在多任务操作系统中，如果每个进程的每个线程都获得相同的处理机时间而不分先后，那么计算机响应用户的请求将很慢。例如，移动光标、更新屏幕这类系统进程往往比其他的系统进程发生得频繁。Windows Server 2003虽然默认地执行许多设置线程的工作，但是它不可能精确地预计用户将如何使用计算机，所以用户有调整优先权的权力。

进程的优先权级别为0～31，进程的起始优先权为7，进程的每个线程继承了该进程的基优先权7。随着系统的运行，Windows Server 2003可以自动地向上或向下浮动两个优先权级别。用户也可以按照比正常优先权更高的优先权开始执行进程。

实时应用程序的优先权最高为23，这些实时进程频繁地请求处理机时间，以确保它们可以响应外部实时事件。只有用户可以用高于23优先权级别启动进程，这些进程需要很多的处理时间，会导致其他进程执行速度很慢。如果以这样高的优先权启动一个正规的应用程序，可能会使得移动鼠标这样的进程变得很慢。

4、磁盘请求缓冲

Windows Server 2003的I/O系统包括了一个磁盘缓冲管理器组件，通过在RAM中维持经常访问的文件而减少磁盘访问。磁盘缓冲管理器有助于提高I/O系统的性能。磁盘缓冲具有以下特点：(1)缓冲机制是动态的。(2)随可用RAM数量不同而不断改变文件缓冲大小。(3)操作系统不需要的内存都可用作缓冲。(4)自适应的缓冲机制为应用程序提供文件I/O性能的优化。磁盘缓冲管理器可以使用任何可用内存。如果查询系统中可用内存的数量，可能会看到几乎所有内存均被使用，这是因为磁盘缓冲管理器利用了所有可用内存。当然，如果Windows Server 2003需要这些内存，磁盘缓冲管理会释放它。系统中的这种缓冲区的大小是不允许人为调整的，因为它受系统中使用的资源及动态应用程序的影响。

5、结语

Windows Server 2003不是为家庭多媒体设计的，它是为大型商业服务的，所以他自动关闭了许多我们在Windows98、XP上常见的功能，又增加了一些我们在Windows98、XP上不常见的功能，以此来提升系统效率和增加系统安全措施。尽管如此，我们仍然可以让它按照我们自己的意愿运行。

参考文献

[1]张浩军.计算机网络操作系统——Windows Server 2003管理与配置[M].北京:中国水利水电出版社,2011.08.