Ralf M. Schnell Technical Evangelist Microsoft Deutschland GmbH.

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1 Ralf M. Schnell Technical Evangelist Microsoft Deutschland GmbH

2 Hardware-Unterstützung Prozesse und Threads I/O und File System Memory Management Startup und Shutdown Fehler-Verwaltung Sicherheit

3 Windows Server 2008 hat 32-bit und 64-bit-Kernel Letzte x86-Version von Windows Server! Es gibt keinen Uniprozessor-Kernel mehr Es gibt auch fast keine UniCore-CPUs mehr …

4 Hot plug PCI Express Auch für Windows Server 2003, jedoch nur proprietäre Lösungen Hot Replace RAM Windows Server 2003: Hot Add RAM Hot Add/Replace CPU

5 Treiber werden benachrichtigt (muß subskribiert werden) Plug-and-Play Re-Balance Prozesse müssen aktiv zustimmen, um die neue CPU nutzen zu können! Nicht alle Applikationen können damit umgehen System, Smss, and Svchost nutzen neue CPUs

6 Bisher: nicht standardisiert Hardware-Komponenten nutzen Mechanismen des Herstellers Windows Kernel kann nicht auf alle diese Mechanismen zugreifen Windows Server 2008: Windows Hardware Error Architecture (WHEA) Hardware Error Reporting mit Hilfe von standardisierten Plug-Ins Gleiches Format für alle Fehler Identifizierung der Fehlerquelle!

7 Windows Server 2008 Hardware- Virtualisierung Hypervisor kontrolliert den Zugriff auf Systemresourcen CPU, APIC, RAM Windows Server 2008 Kernel ist optimiert für Virtualisierung! Treiber werden ausschließlich im Host (Root) implementiert Hardware Windows hypervisor RootPartition Server Core Apps Child Partition OS 1 OS 2

8 Hardware-Unterstützung Prozesse und Threads I/O und File System Memory Management Startup und Shutdown Fehler-Verwaltung Sicherheit

9 Clock Timer Auflösung von 10-15ms Threads wurden ggf. um CPU-Zeit betrogen! Interrupts wurden Threads berechnet IdleIdleT1T1T2T2 T1 & T2 come out of wait; T1 begins Time slice interval

10 Windows Server 2008 benutzt den Time Stamp Counter (TSC) Es wird nur genutzte CPU-Zeit berechnet Interrupts werden nicht berechnet Größere Gerechtigkeit Jeder Thread bekommt min. ein vollständiges Intervall Berichte werden genauer (Schatten-Prozesse) IdleIdleT1T1T1T1 Time slice interval T2T2

11 Thread Pooling Erleichtert die effiziente Nutzung von Multiprozessor-Systemen für Entwickler Synchronization APIs DLLs werden schneller geladen Private Namensräume im RAM Prozesse können sich absichern Resourcen-Quotas Nutzung von Resourcen kann pro Thread/Prozess/Session limitiert werden -> Terminal Services!

12 Hardware-Unterstützung Prozesse und Threads I/O und File System Memory Management Startup und Shutdown Fehler-Verwaltung Sicherheit

13 Vermeidung von Chkdsk NTFS Worker Thread korrigiert Korruption im Hintergrund Weitgehend transparent für Benutzer Nur korrupte Bereiche werden gesperrt! Kein Reboot erforderlich!

14 Compound Packets Variable Packet-Größen Dynamische Optimierung

15 Ermöglichen das effiziente Ausführen von mehreren I/O-Anfragen Abgeschlossene Anfragen warten im Completion Port Windows Server 2003: Thread wird bei jedem fertigen I/O aufgeweckt! Windows Server 2008: Thead holt I/O selbständig aus Completion Port ab Vermeidet unnötige Context Switches

16 Hardware-Unterstützung Prozesse und Threads I/O und File System Memory Management Startup und Shutdown Fehler-Verwaltung Sicherheit

17 Aufteilung war nicht veränderbar Konsequenz: Limitierung von Nonpaged Pool, Paged Pool, System Page Table Entries Application Paged Pool Nonpaged Pool System PTEs 2 GB User Mode 2 GB Kernel Mode Session Pool

18 RAM wird je nach Bedarf zugeteilt Komponenten sind in x86 immer noch 2GB limitiert! Stacks können ihre Größe dynamisch verändern Vorteile: Z.B. mehr Benutzer auf Terminal Servern! Unterstützung von bis zu 64GB RAM in x86 (/3GB), bisher 16GB Paged Pool Nonpaged Pool System PTEs 2 GB Kernel Mode Session Pool

19 Weniger und größere Lesevorgänge von Platte Bisherige 64Kb-Beschränkung ist aufgehoben Readahead jetzt direkt in Page Cache Weniger, schnellere und größere Schreibvorgänge für Pagefile und Mapped File I/O Größere Blöcke: Weniger Fragmentierung Wegfall von Zero Writes

20 Speicher-Allokationen sind weitestgehend NUMA- optimiert Nonpaged Pool hat separate Adressräume pro Node Interaktive Vorgänge (I/O, Threads) werden optimiert auf Nodes gruppiert Kernel-Aktivität wird über alle Nodes verteilt I/O-Subsystem leitet Interrupts zum auslösenden Node Ideal Node-Konzept

21 TT Node 1 Node 2 CPU 0 CPU 3 CPU 1 CPU 2 CPU 0 CPU 3 CPU 1 CPU 2 IdealCPU RAM RAM Ideal Node

22 Hardware-Unterstützung Prozesse und Threads I/O und File System Memory Management Startup und Shutdown Fehler-Verwaltung Sicherheit

23 Session Manager (SMSS) erstellt Winlogon und Csrss für jede Session Serielle Ausführung Flaschenhals insbesondere für Terminal Services Winlogon (Interactive Logon Manager), erstellt: Local Security Authority (Lsass.exe) Service Control Manager (Services.exe)

24 Smss.exe erstellt einen Klon von sich selbst pro neuer Session Parallele Ausführung, min. 4, max. #CPU Session 0 Smss erstellt Wininit.exe Starten von Winlogon.exe und Local Session Manager (LSM) Session 1-n Smsss initialisieren interaktive Sessions interactive sessions Eigene Instanzen von Csrss.exe und Winlogon.exe

25 Bisher: Wartezeit war limitiert Nach 20 Sekunden wurde das System angehalten! Problem z.B. für SQL und Exchange Windows Server 2008: Services können Benachrichtigung subskribieren Wartezeit unlimitiert, solange Service reagiert Bei ausbleibender Reaktion: Wartezeit 3 Min. Danach: Stoppen aller anderen Services wie bisher

26 Hardware-Unterstützung Prozesse und Threads I/O und File System Memory Management Startup und Shutdown Fehler-Verwaltung Sicherheit

27 Kernel verwaltet auf Anforderung von Applikationen/Threads Transaktionen Kernel übernimmt Koordination NTFS Registry Distributed Transaction Coordinator (z.B. SQL)

28 Bisher: Exception Handling im Kontext des gleichen Threads Dafür muß der Thread prinzipiell noch funktionsfähig sein! Ansonsten: Prozess verschwindet ohne Fehlermeldung Windows Server 2008: Exceptions senden eine Meldung an den Windows Error Reporting (WER)-Service Funktionsunfähige Threads verursachen zuverlässig eine Fehlermeldung

29 Bisher: Große Teile des Bootvorgangs verursachen keinen Crash Dump Crash Dumps brauchen das Pagefile! Windows Server 2008: Pagefile wird vor Teiber- Initialisierung geöffnet Crash Dump-Type ist voreingestellt auf Kernel Dump

30 Hardware-Unterstützung Prozesse und Threads I/O und File System Memory Management Startup und Shutdown Fehler-Verwaltung Sicherheit

31 Bishel Kernel, HAL, Exe und DLLs werden an vordefinierte Adressen geladen Ermöglicht Buffer Overflow-Angriffe Windows Server 2008: Module werden an zufällig an eine von 256 Adressen geladen Gilt auch für User Stack Kernel32 NTDLL User32 Exe Server 2003 1 Kernel32 NTDLL User32 Exe Server 2003 2 Kernel32 User32 Exe Server 2008 1 User32 Exe Server 2008 2 NTDLL Kernel32 NTDLL

32 Services geben an, welche Rechte sie benötigen Beim Service-Start werden die Berechtigungen geprüft Jeder Service hat eine SID SID bekommt nur die nötigen Berechtigungen (unabhängig vom Service Account!) Ohne SID kann kein Service starten! Rechte, die nicht explizit angefragt werden, werden nicht gewährt

33 Server-Chalk Talk: 13:45 File Services: 15:30

34 http://blogs.technet.com/dmelanchthon

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