Планирование загрузки процессора сервера почтовых ящиков

Применимо к: Exchange Server 2010 SP2, Exchange Server 2010 SP3

Последнее изменение раздела: 2016-11-28

Планирование емкости сервера почтовых ящиков значительно изменилось по сравнению с предыдущими версиями Exchange в связи с обеспечением устойчивости работы почтовых ящиков в Microsoft Exchange Server 2010. Система Exchange 2010 перепроектирована с учетом концепции устойчивости работы почтовых ящиков, и архитектура изменена таким образом, что автоматическая защита через отработку отказов теперь реализуется на уровне отдельной базы данных почтовых ящиков, а не на уровне сервера. На процесс планирования емкости роли сервера почтовых ящиков влияют два основных изменения:

• Размещение копий активной и пассивной базы данных на одном и том же сервере

• Наличие счетчика копий базы данных

Сведения в этом разделе позволяют лучше понять эти изменения и правильно определить размеры серверов почтовых ящиков при их настройке для обеспечения устойчивости работы почтовых ящиков.

Содержание

Размещение копий активной и пассивной баз данных на одном и том же сервере

Число копий базы данных

Этапы разработки

Размещение копий активной и пассивной баз данных на одном и том же сервере

На одном сервере Exchange 2010 можно размещать активные и пассивные копии баз данных, когда он настроен на обеспечение устойчивости работы почтовых ящиков. Процессоры на каждом сервере обслуживают рабочую нагрузку как с активных почтовых ящиков (размещенных в активных, подключенных базах данных), так и с пассивных почтовых ящиков (размещенных в пассивных базах данных). При планировании емкости почтовых ящиков Exchange 2010 необходимо учитывать требования к процессору для пассивных почтовых ящиков и баз данных. Копия пассивной базы данных использует ресурсы процессора для проверки реплицированных журналов, их преобразования в базу данных и ведения индекса содержимого, связанного с этой копией. Обычно каждый пассивный почтовый ящик (размещенный в копии пассивной базы данных) расходует до 15 процентов ресурсов центрального процессора, необходимых для размещения активного почтового ящика (размещенного в копии активной базы данных).

Ключевой аспект планирования емкости почтовых ящиков Exchange 2010 заключается в определении количества активируемых копий базы данных на отдельных серверах при настройке на обеспечение устойчивости работы почтовых ящиков. Можно выбрать схему из ряда существующих, но рекомендуется использовать следующие модели.

• Модель для всех активированных копий баз данных   При использовании этой модели сервер обрабатывает 100% всех размещенных копий баз данных, которые становятся активными.

• Модель для целевых сценариев сбоя   При использовании этой модели сервер обрабатывает нагрузку на активные почтовые ящики в самом серьезном сценарии сбоя.

Дополнительные сведения см. в следующих разделах:

• Общие сведения о факторах высокой доступности

• Общие сведения о конфигурациях процессоров и производительности Exchange

• Общие сведения о конфигурациях памяти и производительности Exchange

В начало

Число копий базы данных

С учетом концепции устойчивости работы почтовых ящиков Exchange 2010 можно настроить несколько копий базы данных (до 16 копий на базу данных). Каждая дополнительная копия базы данных увеличивает работу процессора, которую должен выполнять сервер, на котором размещается активная копия. Эта дополнительная работа на сервере с активной копией в основном заключается в репликации журнала и индексации содержимого, так как каждая пассивная копия будет извлекать содержимое для индексации из активной копии.

Требования из расчета на почтовый ящик к процессору на сервере, на котором размещается копия активной базы данных, следует усилить на 10 процентов для каждой дополнительной копии базы данных (например, одна копия = 10 процентов, две копии = 20 процентов и т. д.). Этот фактор применяется только к требованиям к процессору для сервера, на котором размещается копия активной базы данных. Процессор, используемый для размещения копий пассивной базы данных, не применяется к этому вычислению. Дополнительные сведения см. в разделе Общие сведения о конфигурациях процессоров и производительности Exchange.

В начало

Этапы разработки

В связи с новыми факторами изменения размера серверов почтовых ящиков для обеспечения устойчивости работы почтовых ящиков необходимо выполнять дополнительные шаги. Общие этапы описаны ниже.

1. Рассмотрите требования к обеспечению высокого уровня доступности для общей архитектуры решения. Продумайте способы обеспечения устойчивости работы почтовых ящиков или автономного решения, сайтов, необходимое количество копий базы данных, а также число серверов или групп обеспечения доступности баз данных (DAG) для обработки распространенных случаев неполадок.

2. Если обеспечивается устойчивость работы почтовых ящиков, выберите модель активации базы данных для разработки. (Разработка для целевого сценария сбоя или разработка для всех активированных копий базы данных.)

3. Для оценки требований к процессору и памяти на основе схемы используйте следующую таблицу. Рассмотрите требования к процессору и памяти для активных почтовых ящиков, требования к процессору для пассивных почтовых ящиков и требования к процессору по активному почтовому ящику для дополнительных копий баз данных. Используйте вариант модели активации для определения максимального количества почтовых ящиков по отношению к данной схеме.

В следующей таблице приведены расчетные значения в зависимости от профиля пользователя. Расчетные значения относятся к двухчасовому периоду максимальной нагрузки в течение рабочего дня ИТ-специалиста (например, с 10 до 12 ч). В течение 8-10-часового рабочего дня таких периодов часто бывает два. Описание профиля пользователя было опущено, так как диапазон профилей увеличивался по мере увеличения использования электронной почты.

Оценки для кэша базы данных на каждый почтовый ящик, расчетного количества операций ввода-вывода в секунду (IOPS) и процессора на основе профиля пользователя и интенсивности передачи сообщений

Примечание.
Мегациклы для активного почтового ящика необходимо увеличивать на 10 процентов для каждой дополнительной копии базы данных после одной активной копии.

Расчет числа мегациклов для различных конфигураций процессора

В следующем разделе, «Пример планирования емкости для сервера почтовых ящиков», в качестве примера используется базовая конфигурация процессора — два 4-ядерных процессора Intel Xeon x5470 3,33 ГГц, которые производят 3333 мегацикла для каждого ядра процессора. Однако такая конфигурация процессора, скорее всего, не соответствует развертываемой конфигурации. Можно использовать следующие шаги по выполнению расчета доступного числа мегациклов, которое может поддерживать данная архитектура сервера.

1. Откройте веб-браузер и перейдите на страницу Корпорация по оценке производительности на основе стандартов (SPEC).

2. Нажмите кнопку results, выделите CPU2006 и выберите Search CUP2006 Results.

3. В раскрывающемся списке Доступные конфигурации выберите пункт Коэффициенты SPECint2006. В разделе Запрос формы поиска выберите параметр Простой и нажмите кнопку Перейти. В разделе Простой запрос введите условия поиска (например, Процессор соответствует x5550).

4. Найдите развертываемые сервер и процессор, нажмите кнопку Execute Simple Fetch и запишите полученное значение.

Допустим, что необходимо развернуть 8-ядерный сервер Dell PowerEdge M710 с процессорами Intel x5550 2,67 ГГц (2670 мегагерц (МГц)). Для этой конфигурации значение SPECint_rate2006 равно 240, или по 30 для каждого ядра (в формуле представлено как значение ядра новой платформы).

Для базовой системы HP DL380 G5 x5470 3,33 ГГц, 8 ядер (3333 МГц) значение SPECint_rate2006 равно 150, или по 18,75 для каждого ядра (в формуле представлено как значение ядра базовой системы).

Чтобы определить число мегациклов платформы M710, используйте следующую формулу:

((значение ядра новой платформы) × (частота ядра базовой платформы в герцах)) ÷ (значение ядра базовой системы) = расчетное число мегациклов на ядро

30 × 3333 ÷ 18,75 = 5333 мегацикла на ядро или 42 662 мегацикла на сервер

Пример планирования емкости для сервера почтовых ящиков

В следующем примере демонстрируется процесс изменения размера процессора. В этом примере имеются следующие допущения при разработке:

• Количество почтовых ящиков   12 000.

• Профиль почтового ящика   150 сообщений, отправляемых или получаемых в день.

• Требования к доступности   Устойчивость работы почтовых ящиков внутри одного сайта, допустимое отклонение для сбоев на двух серверах.

• Архитектура хранилища   Хранилище JBOD (не RAID) с тремя копиями базы данных, 300 почтовых ящиков на базу данных, 40 баз данных с 30 копиями баз данных на сервер (или 120 копий баз данных на группу обеспечения доступности баз данных). Эти три базы данных случайным образом распределены среди четырех узлов, поэтому никакие два сервера не выглядят одинаковыми.

• Модель активации   Целевой сценарий сбоя, где для сбоев на двух серверах установлен допуск с минимальным простоем. Это приводит к активации 20 баз данных из 30 копий в расчете на сервер после возникновения сбоев на двух серверах.

• Серверная платформа   Процессоры Intel Xeon x5470 3,33 ГГц 2 x 4 ядра.

Применяется следующая процедура.

1. Расчет числа серверов   Для определения допуска для сбоев на двух серверах требуется группа DAG из четырех узлов, поэтому проектирование необходимо начинать с четырех серверов почтовых ящиков в группе DAG.

2. Расчет максимального количества активных почтовых ящиков на каждый сервер на основе модели активации   Если предположить, что активные базы данных равномерно распределены по узлам, то на каждом сервере в идеале будет размещаться 3000 активных почтовых ящиков (12 000 ÷ 4). Чтобы рассчитать число активных почтовых ящиков после сбоя в двух узлах (на основе этого примера), следует разделить число почтовых ящиков на два оставшихся узла, что составляет 6000 активных почтовых ящиков на узел (12 000 ÷ 2).

   В этом примере для параметра MaximumActiveDatabases в командлете Set-MailboxServer настроено значение 20.

3. Расчет требований к процессору для активного почтового ящика   Умножьте максимальное число активных почтовых ящиков (20 × 300 = 6000 активных почтовых ящиков) на число мегациклов для активного почтового ящика (6000 × 3 мегацикла = 18 000 мегациклов) на основе предыдущей таблицы. Умножьте это значение на 10 процентов для каждой дополнительной копии базы данных.

   В этом примере для каждой базы данных существует одна активная копия и две пассивных копии, поэтому 18 000 мегациклов умножаются на 20 процентов (18 000 × 1,2 = 21 600 мегациклов).

4. Расчет требований к процессору для пассивного почтового ящика   Умножьте число пассивных почтовых ящиков (когда на сервере размещается максимальное число активных почтовых ящиков) на число мегациклов для пассивного почтового ящика (3000 × 0,45 мегациклов = 1350 мегациклов) на основе предыдущей таблицы.

5. Сложение требований к процессору для активных и пассивных почтовых ящиков для расчета общего требования к процессору   В этом примере общее требование к процессору для почтовых ящиков рассчитывается по формуле: 21 600 мегациклов активных почтовых ящиков + 1350 мегациклов пассивных почтовых ящиков = 22 950 мегациклов.

6. **Применение общего требования для процессора к аппаратной платформе   **В этом примере используется сервер на основе процессора Intel Xeon x5470 3,33 ГГц 2 x 4 ядра. Это составляет 26 664 мегацикла (8 × 3330 МГц). Разделите необходимое число мегациклов на количество доступных мегациклов на основе серверной платформы, чтобы оценить загрузку процессора в период максимальной нагрузки после сбоя в двух узлах (22 950 ÷ 26 664 = 86 процентов прогнозируемой загрузки процессора). Степень загрузки процессора в 86 процентов представляет полностью загруженный сервер, на котором практически нет свободного места, но так как этот показатель базируется на условии двойного сбоя, которое выполняется в период максимальной нагрузки, то эта величина может быть приемлемой.

   Рекомендуется разрабатывать автономные серверы таким образом, чтобы их загрузка не превышала 70 процентов в период максимальной нагрузки, а конфигурации из двух и трех узлов, по отношению к которым можно устанавливать допуск только для одного узла, не должны испытывать нагрузку более 80 процентов в такой период (во время сбоя узла).

Виртуализация

При определении размера нового виртуализированного развертывания превышать лимит процессоров нежелательно. Следовательно, необходимо соотношение логических ядер к виртуальным процессорам на узле 1:1. Следуйте рекомендациям данного раздела по определению физических размеров и рассчитайте 10 процентов дополнительной загрузки процессора с низкоуровневой оболочкой. Например, если был определен размер физического развертывания в 500 пользователей на ядро, виртуальное развертывание будет иметь размер в 450 пользователей на ядро.

Расчет необходимого числа ядер почтовых ящиков для одного центра обработки данных

Как описано в разделе Общие сведения о соотношениях ролей сервера и производительности Exchange, необходимо определить размер транспортного сервера-концентратора, сервера клиентского доступа и сервера глобального каталога на основе нагрузки на серверы почтовых ящиков.

Существует распространенное предположение, что соотношение ядер процессора основано на общем числе развертываемых ядер почтовых ящиков, однако оно не является верным. Обычно серверы почтовых ящиков не обеспечивают стопроцентной загрузки процессора и не работают непрерывно. В хорошо разработанном решении не допускается стопроцентная загрузка процессора в течение длительного времени благодаря семидесяти- и восьмидесятипроцентным пороговым значениям архитектуры, описанным в предыдущем разделе.

Чтобы рассчитать минимальное число ядер процессоров транспортного сервера-концентратора, сервера клиентского доступа и сервера глобального каталога, потребуется определить количество ядер почтовых ящиков, необходимое для поддержки активных баз данных почтовых ящиков в наихудшем сценарии сбоя.

Чтобы рассчитать необходимое число ядер почтовых ящиков в центре обработки данных, используйте следующую формулу:

необходимое число ядер почтовых ящиков = (требования к процессору для активных почтовых ящиков) ÷ (расчетное число мегациклов на ядро) × (число оставшихся серверов) × (число групп обеспечения доступности баз данных)

Если не развертывается решение высокой доступности, используйте следующую формулу:

необходимое число ядер почтовых ящиков = (требования к процессору для активных почтовых ящиков) ÷ (расчетное число мегациклов на ядро) × (число серверов почтовых ящиков в центре обработки данных)

Пример расчета необходимого числа ядер почтовых ящиков для одного центра обработки данных

В продолжение предыдущего примера решение может выдержать два сбоя сервера, а каждому оставшемуся серверу потребуется 18 000 мегациклов. Таким образом:

необходимое число ядер почтовых ящиков = (18 000 ÷ 3333) × 2

= 5.4 × 2

= 11

Это значит, что в этом центре обработки данных в целевом сценарии сбоя из 16 доступных ядер почтовых ящиков будут использоваться 11 ядер (или 5,5 ядер для каждого оставшегося сервера почтовых ящиков).

На основе этих данных можно рассчитать минимальное число ядер процессоров, которое необходимо развернуть в центре обработки данных для транспортного сервера-концентратора, сервера клиентского доступа и сервера глобального каталога, с помощью следующих формул:

минимальное число ядер процессоров для транспортного сервера-концентратора (с антивирусной программой) в одном центре обработки данных = (необходимое число ядер почтовых ящиков для одного центра обработки данных) ÷ 5

= 11 ÷ 5

= 3

минимальное число ядер процессоров для сервера клиентского доступа в одном центре обработки данных = (необходимое число ядер почтовых ящиков для одного центра обработки данных) × 3 ÷ 4

= 11 × 3 ÷ 4

= 33 ÷ 4

= 9

минимальное число ядер процессоров для сервера глобального каталога (64-разрядного) в одном центре обработки данных = (необходимое число ядер почтовых ящиков для одного центра обработки данных) ÷ 8

= 11 ÷ 8

= 2

В начало

 © Корпорация Майкрософт (Microsoft Corporation), 2010. Все права защищены.