Optimieren der Speicherarchitektur

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Letztes Änderungsdatum des Themas: 2005-05-13

Nach der Berechnung der IOPS pro Postfach und der Ermittlung der E/A-Anforderungen optimieren Sie mit diesen Informationen die Speicherarchitektur. Unabhängig davon, ob Sie mit einer DAS- (Direct-Attached Storage), einer SAN- (Storage Area Network), einer netzwerkintegrierten oder einer Internet-SCSI-Speicherarchitektur (iSCSI) arbeiten, gibt es verschiedene empfohlene Vorgehensweisen, die Sie implementieren sollten. Da außerdem jede Speicherarchitekturlösung auf spezielle Anforderungen zugeschnitten ist, müssen Sie spezielle Schritte ausführen, um Leistung und Zuverlässigkeit auf Basis der in Ihrem Unternehmen umgesetzten Lösung zu optimieren.

Die wichtigste in diesem Abschnitt dargestellte empfohlene Vorgehensweise ist die Verteilung der verschiedenen Lasten auf separate physische Spindles. Das bedeutet, dass für die Transaktionsprotokolldateien (die sequenzielle Lese- und Schreibvorgänge erzeugen) nicht die gleichen physischen Spindles wie für die Datenbankdateien (die zufällige Lese- und Schreibvorgänge erzeugen) verwendet werden sollten. Entsprechend sollten Sie die gleichen physischen Spindles niemals für die Exchange-Datenbanken (die zufällige Lese- und Schreibvorgänge erzeugen) und für andere Anwendungen verwenden, z. B. SQL Server.

Optimieren von DAS

DAS (Direct-Attached Storage) ist in kleineren Exchange-Bereitstellungen weit verbreitet. Die meisten Best Practices, die für DAS gelten, werden auch in anderen Szenarios eingesetzt. Sie werden daher unter Best Practices für mehrere Architekturen behandelt. Bei DAS wird lediglich zusätzlich empfohlen, redundante Speicherkomponenten und eine redundante Stromversorgung zu implementieren, damit keine einzelne Fehlerquelle vorhanden ist.

Optimieren von SAN

Ein SAN (Storage Area Network) ist eine ausgezeichnete Speicherarchitektur für Exchange. Dennoch gibt es auch in diesem Fall zahlreiche Best Practices, die Sie implementieren sollten, um Zuverlässigkeit und Leistung zu optimieren.

Um ein SAN im Hinblick auf Zuverlässigkeit zu optimieren, gilt folgende Empfehlung:

  • Konfigurieren Sie redundante Controller, einen SAN-Switch und Spindles.

Um ein SAN im Hinblick auf Leistung zu optimieren, gelten folgende Empfehlungen:

  • Verwenden Sie physische Spindles im SAN speziell für die Exchange-Datenbanken. Verwenden Sie im Idealfall ein komplettes SAN speziell für große Exchange-Bereitstellungen.
  • Ignorieren Sie redundante Komponenten bei der Planung. Sie sollten bei der Planung berücksichtigen, dass die Leistung auch bei einem Failover zur Verfügung steht.
  • Planen Sie so, dass die erwartete Spitzenauslastung nicht mehr als 80 Prozent der Systemauslastung beträgt.
  • Konfigurieren Sie das Speichersystem so, dass der Kanal auf der Speichereinheit den erwarteten IOPS-Wert unterstützt, der weiter oben in dieser Anleitung berechnet wurde. Der auf dem Kanal unterstützte IOPS-Wert entspricht dem Verhältnis von Bandbreite zu Blockgröße. Wenn einer von mehreren Kanälen redundant sein soll, beziehen Sie den redundanten Kanal nicht in diese Berechnung ein.
  • Überprüfen Sie, ob der SAN-Switch die IOPS-Anforderungen auch bei einem Failover unterstützen kann. Der SAN-Switch muss die eingehende E/A-Anforderung verarbeiten und an den entsprechenden Port weiterleiten. Die Menge der E/A-Anforderungen, die verarbeitet werden können, ist daher begrenzt.
  • Überprüfen Sie, ob der auf dem Server installierte Hostbusadapter (HBA) die IOPS-Anforderungen auch bei einem Failover unterstützen kann. Stellen Sie sicher, dass die Warteschlangentiefe entsprechend den Empfehlungen des Herstellers des Speichersystems festgelegt ist, um Drosselungen zu vermeiden.

Optimieren des netzwerkintegrierten Speichers

Seit kurzem unterstützt Exchange 2003 auch die Speicherarchitektur des netzwerkintegrierten Speichers. Bei Exchange 2003-Organisationen ist eine SAN-Lösung jedoch einer Lösung mit netzwerkintegriertem Speicher vorzuziehen. Wenn Sie sich für einen netzwerkintegrierten Speicher entscheiden, machen Sie sich mit den allgemeinen empfohlenen Vorgehensweisen vertraut, die in Best Practices für mehrere Architekturen vorgestellt werden. Zum Optimieren des netzwerkintegrierten Speichers im Hinblick auf Leistung implementieren Sie anschließend die in diesem Abschnitt vorgestellten Best Practices.

noteAnmerkung:
Wenn Exchange 2003 auf einem netzwerkintegrierten Speicherprodukt nicht ordnungsgemäß verwendet wird, sind Datenverluste möglich. Dabei können die Exchange-Datenbankdateien vollständig verloren gehen. Die in Exchange implementierte NAS-Lösung muss unbedingt im Windows Server-Katalog enthalten sein. Außerdem müssen Sie vor der Bereitstellung einer Speicherlösung für Exchange 2003-Datenbanken vom Hersteller des Speichersystems die Zusicherung erhalten, dass die umfassende Lösung für den Einsatz unter Exchange 2003 konzipiert ist. Da viele Hersteller Best Practices für Exchange 2003 entwickelt haben, sollten Sie diese in die Planung einbeziehen. Weitere Informationen zu den Supportrichtlinien von Microsoft zur Verwendung netzwerkintegrierter Speichergeräte unter Exchange Server 2003 finden Sie im Microsoft Knowledge Base-Artikel 839687 Microsoft support policy on the use of network-attached storage devices with Exchange Server 2003).

Um einen netzwerkintegrierten Speicher im Hinblick auf Leistung zu optimieren, gelten folgende Empfehlungen:

  • Verwenden Sie eine Gigabit-Netzwerkverbindung für das netzwerkintegrierte Speichersystem.
  • Überprüfen Sie, ob Sie mit der E/A-Bandbreite, der E/A-Latenz und den CPU-Kosten für eine einzelne E/A-Operation die IOPS-Anforderungen erfüllen können, die Sie weiter oben in dieser Anleitung berechnet haben.
  • Überprüfen Sie, ob die verfügbare Netzwerkbandbreite die IOPS-Anforderungen der Benutzer unterstützt. Bedenken Sie, dass die Latenz größer sein kann und die Verarbeitungsanforderungen an die CPU höher sein können als bei der Verwendung eines lokal angeschlossenen Speichers.

Logische und physische Datenträgerleistungsindikatoren sind zum Messen der Datenträgerleistung auf Exchange 2003-Servern nicht sinnvoll, die für die Verwendung unterstützter NAS-Lösungen (Network Attached Storage) konfiguriert sind. Laufwerkbuchstaben, die für die Speicherung von Exchange 2003-Datenbanken und -Transaktionsprotokolldateien verwendet werden, werden nicht als physische oder logische Datenträger dargestellt, sondern einem freigegebenen Netzwerkordner zugeordnet. Im Exchange 2003 Service Pack 1 wurden zusätzliche Leistungsindikatoren hinzugefügt, um das Messen der Leistung von Lese- und Schreibvorgängen in Datenbank und Protokolldateien zu erleichtern. Diese Indikatoren messen nur ESE-Datenbank-E/A (EDB und LOG). ExIFS-E/A (STM) wird nicht gemessen. Diese Indikatoren werden nur veröffentlicht, wenn weitere ESE-Indikatoren (Extensible Storage Engine) aktiviert werden. Durch Festlegen von „Show Advanced Counters“ in der Registrierung werden die folgenden erweiterten Leistungsindikatoren aus dem Exchange 2003 Service Pack 1 aktiviert:

  • Database(Information Store)\I/O Database Reads Abnormal Latency/sec
  • Database(Information Store)\I/O Database Reads Async Pending
  • Database(Information Store)\I/O Database Reads Average Bytes
  • Database(Information Store)\I/O Database Reads Average Latency
  • Database(Information Store)\I/O Database Reads In Heap
  • Database(Information Store)\I/O Database Reads/sec
  • Database(Information Store)\I/O Database Writes Abnormal Latency/sec
  • Database(Information Store)\I/O Database Writes Async Pending
  • Database(Information Store)\I/O Database Writes Average Bytes
  • Database(Information Store)\I/O Database Writes Average Latency
  • Database(Information Store)\I/O Database Writes In Heap
  • Database(Information Store)\I/O Database Writes/sec
  • Database(Information Store)\I/O Log Reads Abnormal Latency/sec
  • Database(Information Store)\I/O Log Reads Async Pending
  • Database(Information Store)\I/O Log Reads Average Bytes
  • Database(Information Store)\I/O Log Reads Average Latency
  • Database(Information Store)\I/O Log Reads In Heap
  • Database(Information Store)\I/O Log Reads/sec
  • Database(Information Store)\I/O Log Writes Abnormal Latency/sec
  • Database(Information Store)\I/O Log Writes Async Pending
  • Database(Information Store)\I/O Log Writes Average Bytes
  • Database(Information Store)\I/O Log Writes Average Latency
  • Database(Information Store)\I/O Log Writes In Heap
  • Database(Information Store)\I/O Log Writes/sec

Um die Leistung des netzwerkintegrierten Speichersystems sicherzustellen, aktivieren Sie die oben genannten zusätzlichen Leistungsindikatoren. Genaue Anweisungen zum Aktivieren dieser zusätzlichen Indikatoren finden Sie unter Aktivieren der erweiterten ESE-Leistungsindikatoren. Erläuterungen zu diesen Indikatoren finden Sie mithilfe des Features Erklären im Systemmonitor.

Optimieren von iSCSI

Internet SCSI (iSCSI) ist eine relativ neue Technologie, mit der Sie Daten remote speichern können. Der Speichervorgang ist dabei nahtlos in das Betriebssystem integriert. Nachfolgend werden Best Practices zum Optimieren von Zuverlässigkeit und Leistung einer iSCSI-Speicherlösung aufgeführt.

Um iSCSI im Hinblick auf Zuverlässigkeit zu optimieren, gelten folgende Empfehlungen:

  • Konfigurieren Sie redundante Controller, einen SAN-Switch, Speichereinheiten und Spindles.
  • Verwenden Sie ein separates, dediziertes Gigabit-Netzwerk für iSCSI-Verkehr.

Um iSCSI im Hinblick auf Leistung zu optimieren, gelten folgende Empfehlungen:

  • Erkundigen Sie sich beim Hersteller des SAN-Speichersystems nach speziellen Empfehlungen in Bezug auf Leistung und Konfiguration.
  • Stellen Sie mithilfe von Tests fest, ob die bei voller Serverlast (je nach IOPS-Anforderungen) beobachtete Latenz des iSCSI-Datenverkehrs den Anforderungen entspricht.
  • Verwenden Sie Gigabit-Ethernet. Die iSCSI-Leistung kann durch die Verwendung von Gigabit-Ethernet-Kabeln und -Switches sowie durch iSCSI-Chips oder Hostbusadapter verbessert werden, auf die der TCP/IP-Verarbeitungsaufwand übertragen wird.
  • Konfigurieren Sie mit dem Befehl der iSCSI-Befehlszeilenschnittstelle ein dauerhaftes Anmeldeziel, oder wandeln Sie die Volumes mit dem Tool iSCSI Initiator Control Panel in dauerhafte Volumes um.
  • Binden Sie mit dem Befehl der iSCSI-Befehlszeilenschnittstelle permanente Volumes, oder verwenden Sie das Tool iSCSI Initiator Control Panel, um die Liste permanenter Volumes vom iSCSI-Dienst konfigurieren zu lassen.