Cache und Festplatte auf Leistung trimmen (1)

18.04.2011 - 00:00

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Fachartikel

Einen wesentlichen Faktor für die Leistung eines Systems stellt der Cache dar. Hier lagert das Betriebssystem laufend Daten aus, um bei Bedarf wieder auf diese zurückzugreifen. Ein überladener Zwischenspeicher führt damit zwangsläufig zu Performance-Verlusten. In Teil 1 unseres auf Windows Server 2003 und XP zugeschnittenen Online-Workshops zeigen wir Ihnen, worauf beim Optimieren des System-Cache zu achten ist und warum ein größerer Arbeitsspeicher nicht zwangsläufig zu weniger Zugriffs-Problemen führt.

Effizienter Umgang mit dem Systemcache
Es ist unumgänglich für das Verständnis des Systems, sich vor Augen zu führen, wo überall Informationen zwischengespeichert werden und wann diese Informationen abgeglichen werden. Mit Abgleichen ist sowohl der lokale (auf dem Client erfolgende) Abgleich wie auch der Abgleich im Netzwerk (gegenüber einem Netzwerk-Server, zum Beispiel einem Dateiserver) gemeint. Der erste ins Auge springende Punkt ist der bekannte Wert im Taskmanager, der als Systemcache geführt wird.

Das tückische an diesem Wert ist, dass bis heute keine schlüssige Aussage möglich ist, wo dieser zu finden ist – im RAM oder doch auf der Festplatte. Oft wird der Systemcache in Verbindung mit dem Registry-Wert "LargeSystemCache" gebracht, der auf einem Serversystem aktiviert (Reg_Dword:0x1) und auf einem Client inaktiv ist (Reg_Dword:0x0). In der Praxis ist die Unterscheidung, wenn es alleine nach der Anzeige im Taskmanager geht, nicht mehr so einfach, ja es gibt scheinbar keinen Unterschied im Verhalten zwischen einem Server und einem Client.

Betrachten wir jetzt den zweiten Screenshot und vergleichen die Werte hier für den Systemcache (3.785.224 KByte) mit dem Wert im ersten Screenshot (288.964 KByte), so stellen wir einen gewaltigen Anstieg fest. Dies sollte nicht verwundern, da doch in der Zeit, die zwischen den Messungen vergangen ist, am Rechner auch intensiv gearbeitet wurde, so dass aus Sicht des Systems Datenbestände zwischengepuffert (gecached) werden mussten. Interessant ist jedoch die Art und Weise, wie die Anzeige im Taskmanager aufgebaut ist, weil sich gerade aus dem Aufbau mit der Aufteilung die Frage stellt, wohin die Daten gepuffert wurden.

Cache-Akrobatik
Die Frage ist umso berechtigter, da von den verbauten, physikalisch vorhandenen 4 GByte der Cache mit rund 3,5 GByte zu Buche schlägt, jedoch weiterhin etwa 3,3 GByte als verfügbar angezeigt werden. Das macht in Summe, ohne die Pagefile in die Rechnung mit einzubeziehen gut 6,8 GByte an RAM (Cache plus verfügbarer RAM), wobei nur 4 GByte physikalisch zur Verfügung stehen. Es ist auch nicht anzunehmen, dass die 3,5 GByte Cache über die Pagefile abgebildet werden, da diese mit gerade einmal 272 MByte (siehe Abbildung) in keiner Relation zu den 3,5 GByte Cache steht. Wo also landen die Daten und welche Funktion ist damit verbunden?

Um ein Verständnis für die Thematik und auch für die damit verbundenen, gar nicht so kleinen Probleme zu bekommen, schauen wir in der Datenträgerverwaltung nach und lassen uns für unser Startlaufwerk die Eigenschaften anzeigen. Wichtig dabei ist, zu beachten, dass uns nicht die Eigenschaften der einzelnen Partitionen, sondern der Platte an sich interessieren.

Bitte beachten Sie, dass die Anzeige bei Ihnen, je nach verwendeter Hardware, leicht abweichend aussehen kann, jedoch ist der hier in Bild 3 grau unterlegte Punkt "Für Leistung optimieren" (in der Bildmitte zu sehen) auf jedem Client- und Serversystem zu finden. Wie aus der Beschreibung zu entnehmen, aktiviert damit das Betriebssystem den Windows-eigenen Schreibcache (Datenpufferung). Diese Option kann in der Regel nicht vom Administrator beeinflusst werden, es wäre auch gar nicht zu empfehlen. Beachten Sie bitte auch, dass diese Einstellung beim Client und Server in der Regel per Default angewählt ist, jedoch nicht den Cache auf dem Datenträger meint. Dieser kann (und wird) über die im Screenshot separat angezeigten Funktion aktiviert oder deaktiviert.

Dies bedeutet, dass Sie keinen Einfluss auf das System an dieser Stelle haben, sondern der systemeigene Cache automatisch eingestellt wird. Die Daten, die gepuffert werden landen teils im RAM, teils auf der Festplatte in einer Art flüchtigen Bereich – es gibt dafür keine explizit vom System erstellte Datei, wie wir es von der Pagefile.sys her kennen. Zusätzlich gilt, dass der Cache-Bereich dynamisch ist und sich seine Größe im laufenden Betrieb ändern kann, wobei die maximale Größe sehr wohl bestimmt werden kann. In einer langen Testreihe können wir aufzeigen, dass der Maximalwert des Systemcache in direkter Beziehung zum eingebauten RAM steht und maximal 86 Prozent des installierten RAMs betragen kann. Im Klartext heißt dies: je mehr RAM, umso höher der vom Cache belegte Bereich. In der Praxis hat diese Relation durchaus oft unerwünschte Nebeneffekte.