Verwaltung

Vorausplanen mit System Center Capacity Planner

John Savill

Kurz zusammengefasst:

• SCCP-Grundlagen
• Erstellen eines neuen Modells
• Feinabstimmung des Modells
• Simulieren der tatsächlichen Auslastung

Die Komponenten der modernen Infrastrukturen sind für die Unternehmen, in denen sie eingesetzt werden, von größter Bedeutung. Mit einer wachsenden Anzahl an Benutzern und zunehmend vielseitigen Aktivitäten innerhalb von Unternehmen wird es jedoch immer schwieriger, die Größe und

Anzahl der Server für die Ausführung von Komponenten richtig einzuschätzen. Unzureichende Hardware führt zu langen Antwortzeiten für die Endbenutzer, während zu viel Hardware schlichtweg eine Budgetverschwendung ist und zusätzliche Verwaltungsarbeiten erfordert. Aus diesem Grund hat Microsoft die Anwendung System Center Capacity Planner (SCCP) 2006 entwickelt.

Mit SCCP sind Sie in der Lage, umfassende Angaben zur Netzwerktopologie (Standorte, Linkgeschwindigkeiten, Wartezeiten), zur verwendeten Software und Hardware sowie zu den Nutzungsprofilen einzutragen (beispielsweise die Anzahl der gesendeten Nachrichten). Anschließend werden verschiedene Auslastungsstufen in SCCP simuliert und die Auslastung der Hardware und der Netzwerkkomponenten ausführlich beleuchtet. Diese Modellierung verdeutlicht, ob die vorgeschlagene Konfiguration Ihre Anforderungen an die Dienste angemessen erfüllt.

SCCP muss nicht auf einem bestimmten Server ausgeführt werden und ist nicht auf reine Netzwerktests beschränkt. Dieses Simulationstool kann vielmehr die unterschiedlichsten Testszenarien in einer modellierten Umgebung umsetzen. SCCP stellt nur minimale Systemanforderungen: Windows® XP mit Service Pack 2 (SP2), Windows Server® 2003 oder Windows 2000 mit SP4 und dazu Microsoft® .NET Framework 2.0. Die nächste SCCP-Generation lässt eine noch stärkere Verzahnung mit Systems Management Server (SMS) und Microsoft Operations Manager (MOM) erwarten. Die Informationssammlung wird teilweise automatisiert, da MOM bereits bestimmte Informationen zur Serverauslastung erfasst und SMS die Angaben zur Hardwarekonfiguration enthält.

Die Installation von SCCP 2006 ist denkbar einfach. In einem normalen Installations-Assistenten werden Sie lediglich dazu aufgefordert, den Lizenzvertrag zu akzeptieren und den Installationsordner zu bestätigen. Nach erfolgter Installation des Produkts wird eine Verknüpfung in das Menü „Alle Programme“ eingefügt. Beim ersten Starten von SCCP wird der Begrüßungsbildschirm von Microsoft Capacity Planner angezeigt, über den Sie auf drei der vier Komponenten des Kapazitätsplaners zugreifen (siehe Abbildung 1).

Abbildung 1** Starten des Kapazitätsplanertools **(Klicken Sie zum Vergrößern auf das Bild)

Der Modell-Assistent stellt Fragen zur gewünschten Arbeitsumgebung, auf deren Grundlage ein Systemarchitekturmodell (System Architecture Model, SAM) erstellt wird. Das SAM umfasst ausführliche Angaben zu Standorten, Benutzern, Netzwerk, Nutzungsmustern und Hardware.

Der Modelleditor ermöglicht die Feinabstimmung und Überarbeitung von SAMs, die zuvor über den Assistenten oder den Editor erstellt wurden. Hier können Sie Modelle überprüfen, die simulierte Auslastung abrufen und andere Szenarien testen, beispielsweise eine zusätzliche Last für Mailserver oder die Einbindung von Remotebenutzern.

Der Kapazitätsplaner enthält eine Reihe von vordefinierten Hardwaretypen, die in SAMs verwendet werden können. Wenn Ihre Anforderungen mit den vordefinierten Typen nicht erfüllt werden, unterstützt der Hardwareeditor auch die benutzerdefinierte Definition von Hardwarekonfigurationen.

Sobald Sie ein Modell auswählen, ermöglicht die Kapazitätsplanersimulation verschiedene Tests für das ausgewählte Modell, mit denen die Brauchbarkeit des Modells für die eigentliche Implementierung unter realen Bedingungen ermittelt wird.

Dieses Tool ist die beste Möglichkeit, die Komponenten und ihre Zusammenarbeit untereinander zu betrachten. Im Folgenden soll der Assistent gestartet, eine Simulation durchgeführt und die Feinabstimmung des Architekturmodells mithilfe von benutzerdefinierter Hardware vorgenommen werden. Diese exemplarische Anleitung ist auf eine Exchange-Umgebung abgestimmt, lässt sich jedoch problemlos auf MOM übertragen.

Erstellen eines neuen Modells

Bevor Sie die Validierung oder ein „Was-wäre-wenn“-Szenario auf einer geplanten Infrastruktur vornehmen können, muss die Umgebung in SCCP beschrieben werden. Dies gilt selbst dann, wenn lediglich Szenarien im Zusammenhang mit Ihrer aktuell vorhandenen Infrastruktur durchgeführt werden sollen. In der aktuellen Version ist es leider nicht möglich, das Netzwerk einfach zu scannen. Stattdessen müssen Sie Ihre Infrastruktur anhand einer Vielzahl von Aspekten beschreiben: physische Standorte und die Arten der Konnektivität untereinander, Position von Servern, Postfächern und Benutzern, Angaben zur Nutzung der Umgebung durch die Benutzer.

Für das Tool gelten einige wenige Einschränkungen, die im Benutzerhandbuch ausführlich erläutert werden. Bei Exchange-Modellen wird beispielsweise nur eine einzige Gesamtstruktur unterstützt. Dies bedeutet, dass Domänen in externen Gesamtstrukturen nicht modelliert werden, und für sämtliche Front-End-Server wird angenommen, dass sie sowohl über einen globalen Katalog als auch einen Postfachspeicher auf derselben Site verfügen. Es können nur maximal 100 Sites entworfen werden (davon bis zu 10 Hubsites) und maximal 300 Servercomputer, und es werden nur Outlook® 2003-Clients unterstützt (Internet oder lokal). Die gute Nachricht: SCCP unterstützt bis zu 49.999 Clients an zentralen Standorten und Hubpositionen sowie bis zu 10.000 Clients in Niederlassungen. Exchange-Funktionen wie ActiveSync® oder Outlook Mobile Access-Verbindungen sowie ältere Konnektivitätsoptionen wie POP oder IMAP werden nicht unterstützt. Die Auslastung durch Sicherungs- und Wiederherstellungsvorgänge wird nicht berücksichtigt, und auch Clusterkonfigurationen fallen unter den Tisch. Der Kapazitätsplaner bietet jedoch die erforderlichen Optionen, mit denen die typische tägliche Mailauslastung präzise modelliert werden kann.

Arbeiten Sie nun die Anleitung durch. Wählen Sie im Begrüßungsbildschirm die Option zum Erstellen eines Modells mit dem Modell-Assistenten, und beschreiben Sie die zu modellierende Infrastruktur. Im Folgenden werden Sie ein Unternehmen mit drei Standorten erstellen (zentraler Standort in Dallas, Niederlassungen in Houston und Austin), wobei an jedem Standort eine bestimmte Anzahl lokaler E-Mail-Benutzer tätig ist. Die einzelnen Standorte verfügen nicht unbedingt über eigene Server. Geben Sie daher die Anzahl und die Art der E-Mail-Benutzer an. SCCP berechnet dann die Standorte, an denen lokale Exchange-Server eingerichtet werden sollten und die Benutzer im Remoteverfahren auf einen Exchange-Server zugreifen.

Der Assistent erstellt ein grundlegendes Modell der Infrastruktur im Unternehmen. Anschließend werden Sie aufgefordert, die Anzahl der zentralen Standorte und Niederlassungen anzugeben, die Konnektivität zwischen den Standorten sowie den prozentualen Anteil der Bandbreite, der für Messagingzwecke verwendet werden kann. Der Assistent ist relativ allgemein gehalten. Später können Sie dann die Feinabstimmung des erstellten Modells durch eingehendere Konfiguration der einzelnen Links vornehmen. In diesem Beispiel können Sie den dargestellten zentralen Standort und die beiden Niederlassungen angeben (siehe Abbildung 2). Es gibt T1-Verbindungen zwischen den Niederlassungen und dem zentralen Standort, und für das Messaging steht die Hälfte der Bandbreite zur Verfügung. Die Geschwindigkeit zwischen den zentralen Standorten muss nicht konfiguriert werden, weil nur ein zentraler Standort vorhanden ist.

Abbildung 2** Konfigurieren der WAN-Topologie und der Verbindungsbandbreite **(Klicken Sie zum Vergrößern auf das Bild)

Im nächsten Bildschirm des Assistenten werden Sie dazu aufgefordert, die durchschnittliche Anzahl der Benutzer in den Niederlassungen, den E-Mail-Client (Outlook 2003 im zwischengespeicherten Modus oder Outlook Web Access) sowie die Anzahl der Benutzer am zentralen Standort anzugeben. Wieder werden hier nur allgemeine Informationen abgefragt, die später mit dem Modelleditor näher bestimmt werden können. In diesem Fall sollen 200 Benutzer in jeder Niederlassung arbeiten und 500 Benutzer am zentralen Standort. Alle Benutzer verwenden Outlook im zwischengespeicherten Modus.

Der Assistent bietet drei Standard-Mailauslastungsstufen: hoch, mittel, niedrig. Jede Stufe zeichnet sich durch bestimmte Werte aus: durchschnittliche Postfachgröße, Anzahl der gesendeten und empfangenen Nachrichten, durchschnittliche Größe der E-Mail-Nachrichten. Wenn keiner der integrierten Typen dem Nutzungsmuster in Ihrem Unternehmen entspricht, können Sie individuelle Werte für die Nutzungsmerkmale festlegen.

Im nächsten Schritt konfigurieren Sie die Hardwarevoreinstellungen (siehe Abbildung 3). Bei SCCP können bis zu drei mögliche CPU-Konfigurationen angegeben werden, die dann für die Modellierung der Hardware für die verschiedenen Serverrollen zum Einsatz kommen. Die CPU-Konfigurationen reichen von einem einzelnen Pentium III-Xeon-Prozessor mit 1 GHz bis hin zu einem Xeon-MP-Quad-Prozessor mit 3,66 GHz. Exchange 2003 umfasst eine Reihe von Rollen (Postfachspeicher, Bridgehead, Front-End) und dazu die zusätzliche Rolle als globaler Active Directory®-Katalog. Je nach Auslastung ist außerdem eine Option verfügbar, mit der Sie Rollen auf weniger Servern konsolidieren können. Falls die Serverkonsolidierung nicht zugelassen ist, werden selbst dann separate Server für die einzelnen Rollen konfiguriert, wenn der Auslastungsgrad dies noch nicht erfordert. Die automatische Konsolidierung mit SCCP liefert die besten Ergebnisse.

Abbildung 3** Konfigurieren der Hardwareprofile für Server **(Klicken Sie zum Vergrößern auf das Bild)

Schließlich kann der Typ der verfügbaren Datenträger nach der Schnittstelle, der Größe und der Geschwindigkeit ausgewählt werden. Die Anzahl der Datenträger muss nicht angegeben werden, sondern wird vom Kapazitätsplaner berechnet. Der Kapazitätsplaner kann außerdem ein SAN (Storage Area Network) angeben. Cluster können derzeit allerdings noch nicht erstellt werden.

Im nächsten Schritt des Assistenten wird eine Zusammenfassung des berechneten Modells angezeigt. Diese Zusammenfassung enthält die von SCCP berechnete optimale Anzahl der Server, die Rollen der einzelnen Server sowie weitere Details (z. B. Prozessor, Speicher, Datenträgerkonfigurationen). Falls ein SAN ausgewählt wurde, wird es ebenfalls aufgeführt.

In diesem Beispiel wurden mehrere Standorte ausgewählt. Es ist daher durchaus möglich, dass Server nur für eine Teilmenge der Standorte angezeigt werden. Wenn dieser Fall eintritt, hat SCCP festgestellt, dass der Einsatz lokaler Exchange-Server an einigen Standorten nicht ideal wäre. Stattdessen sollen die Postfächer über einen Exchange-Remotepostfachserver betreut werden, so wie in diesem Beispiel (siehe Abbildung 4). Die 400 Benutzer in den Niederlassungen besitzen somit keinen lokalen Exchange-Postfachspeicher, sondern wurden auf den einzigen Exchange-Postfachspeicherserver am Standort Dallas konsolidiert, für den nunmehr 500 Benutzer angezeigt werden.

Abbildung 4** Zusammenfassung der anfänglichen Kapazitätsplanungsevaluierung **(Klicken Sie zum Vergrößern auf das Bild)

Bis zu diesem Punkt können Sie mit den Schaltflächen „Zurück“ und „Weiter“ zu den einzelnen Bildschirmen im Assistenten springen und dort die Antworten überarbeiten und die Feinabstimmung der Modellzusammenfassung vornehmen. (Alternativ klicken Sie im linken Navigationsbereich direkt auf die gewünschten Bildschirme des Assistenten.) Wenn Sie mit der Konfiguration zufrieden sind, klicken Sie im Bildschirm mit der Modellzusammenfassung auf die Schaltfläche zum Fertig stellen. Das Modell wird im Modelleditor geöffnet, in dem Sie die Konfiguration detailliert ausarbeiten können.

Feinabstimmung des Modells

Der Modell-Assistent ist ein fantastisches Tool für das Erstellen eines grundlegenden Modells. Sofern die verschiedenen Standorte nicht alle gleich aufgebaut und die Ressourcen gleichmäßig auf alle Standorte verteilt sind, sollten Sie das Modell weiter anpassen, sodass es eine solide Basis für die Berechnung der Auslastung bilden kann. Es ist völlig normal, dass an den verschiedenen Standorten unterschiedlich viele Benutzer tätig sind. Auch eine Kombination der verschiedenen Messaging-Clients, beispielsweise Outlook 2003 mit Zwischenspeicherung und Outlook Web Access (OWA), ist nichts Ungewöhnliches. Im Modell-Assistenten ist diese Detailtiefe bei der Konfiguration nicht zu erreichen, wohl aber im Modelleditor. Dieses Tool zeigt außerdem die Auswirkungen, die sich aus einer Änderung verschiedener Elemente der Umgebung ergeben, beispielsweise aus dem Hinzufügen zusätzlicher Standorte oder zusätzlicher Benutzertypen.

Mit dem Modelleditor (siehe Abbildung 5) können Sie Modelle in SAM-Dateien speichern und Daten aus ihnen abrufen. (Das SAM-Format ist das proprietäre Format des Tools.) Wie bei allen Arbeiten sollten Sie die Modelle in einer Datei speichern, bevor Sie umfangreiche Änderungen vornehmen. Geben Sie der Datei einen beschreibenden Namen, damit keine funktionsfähigen Modelle verloren gehen. Das Dateimenü enthält ein Exportmenü, mit dem sich eine detaillierte Modellzusammenfassung im Excel®-Format sowie als Visio®-Topologiediagramm darstellen lässt.

Abbildung 5** Anpassen einer SAM.Konfiguration im Modelleditor **(Klicken Sie zum Vergrößern auf das Bild)

Im linken Bereich des Modelleditors finden Sie einen einfachen Navigationsbereich mit verschiedenen Optionen, über die Sie die globale Topologie, die Standorttopologie oder eine Modellzusammenfassung abrufen. Die globale Topologie zeigt das Architekturmodell aus Sicht eines Standorts mit zusätzlichen Netzwerken, z. B. dem Internet. Die Standorttopologie liefert Informationen zu einem ausgewählten Standort oder Netzwerk. Die Modellzusammenfassung enthält eine Textzusammenfassung der Umgebung, und zwar im selben Format wie die Angaben am Schluss des Modell-Assistenten.

Bei allen Optionen werden die Details jeweils im mittleren Bereich des Modelleditors angezeigt. Der rechte Fensterbereich ist ganz nach der neuen Version der Microsoft Management Console (MMC) in Windows Server 2003 R2 gestaltet. Hier finden Sie einen „Aktionsbereich“, der wiederum in zwei Teilbereiche gegliedert ist: Der obere Teil enthält kontextabhängige Aktionen, die je nach der aktuellen Ansicht oder dem ausgewählten Objekt wechseln, während der untere Teil die immer anwendbaren, allgemeinen Aktionen umfasst. Mit diesen Aktionen können Sie einen neuen Standort hinzufügen, die Nutzungsprofile der Benutzer bearbeiten und eine Simulation starten.

Im mittleren Bereich des Modelleditors sind alle Elemente auswählbar. Bei Auswahl eines Elements werden die zugehörigen Aktionen eingeblendet, und Sie können weitere Details zum Objekt aufrufen. Wenn Sie beispielsweise auf einen Standort doppelklicken, gelangen Sie zur Standorttopologie mit Details zu den Objekten, die für diesen Standort modelliert wurden. Bei einem lokal betreuten Standort würden entsprechend ein oder mehrere Server, Netzwerke und die Benutzer am Standort aufgeführt. Damit können Sie wiederum auf das ausgewählte Objekt doppelklicken, um detaillierte Eigenschaften abzurufen und nach Bedarf zu bearbeiten.

Die Linien zwischen den Standorten stellen die jeweiligen Netzwerke dar und können bearbeitet werden, um so das Netzwerk eingehend zu konfigurieren. Sie können beispielsweise verschiedene Bandbreitengeschwindigkeiten für Aufwärts- und Abwärtsstrecken sowie den verfügbaren Bandbreitenprozentsatz angeben. Darüber hinaus können Sie die Verbindungslatenz konfigurieren, die ein sehr wichtiger Faktor für eine stabile Kommunikation sein kann. Häufig werden auch zusätzliche Benutzertypen eingefügt. In diesem Beispiel wird angenommen, dass mehrere Clients mit Outlook Web Access bzw. mit Outlook 2003 vorliegen, die vom zentralen Standort aus betreut werden. Öffnen Sie die Standorttopologie für den Standort Dallas. Wählen Sie nun die Option zum Hinzufügen eines Clientprofils, und geben Sie die erforderlichen Informationen für die OWA-Benutzer ein, unter anderem den Server, auf den die OWA-Clients zugreifen, das Netzwerk, über das die Verbindung erfolgt, sowie die verfügbare Bandbreite (siehe Abbildung 6).

Abbildung 6** Unkompliziertes Hinzufügen und Bearbeiten von Elementen in einem Modell **(Klicken Sie zum Vergrößern auf das Bild)

Wenn die vorhandene bzw. geplante Infrastruktur so genau wie möglich im SAM dargestellt ist, speichern Sie das SAM unter einem aussagekräftigen Namen, sodass Sie es mühelos wieder auffinden und als Ausgangspunkt für künftige Änderungen heranziehen können. An dieser Stelle soll eine Simulation als Benchmark ausgeführt werden, um die Leistung des Modells mit den konfigurierten Einstellungen festzustellen. Auf Grundlage dieses Benchmarktests können Sie das Modell anpassen und verschiedene „Was-wäre-wenn“-Szenarien testen (z. B. Hinzufügen eines weiteren Standorts und weiterer Benutzer, Hinzufügen oder Entfernen von Servern, Hinzufügen weiterer Benutzer zu vorhandenen Standorten, Ändern des Verbindungstyps oder des E-Mail-Clients). Nach Aktualisieren des Modells mit diesen neuen Elementen können Sie eine weitere Simulation ausführen, um die Auswirkungen der neuen Konfiguration zu ermitteln.

Simulieren der tatsächlichen Auslastung

Zum Starten der Simulation klicken Sie einfach auf die allgemeine Aktion für das Ausführen einer Simulation oder auf die entsprechende Schaltfläche in der Symbolleiste. Als Erstes wird eine Zustandsprüfung des Modells vorgenommen: Vor dem Ausführen der Simulation werden sämtliche Fehler im Modell aufgeführt. Wenn Sie beispielsweise eine Reihe von OWA-Clients in ein Modell aufnehmen, in dem bislang keine OWA-Clients vorlagen und kein Front-End-Server konfiguriert war, erhalten Sie eine Fehlermeldung, dass kein Front-End-Server vorhanden ist. Liegen keine Fehler vor, wird der Fortschritt der Simulation angezeigt.

Nach Abschluss der Simulation wird ein Ergebnisbericht mit ausführlichen Informationen zur Auslastung aller Komponenten erstellt und geöffnet. Zu Beginn sehen Sie eine Zusammenfassung mit allgemeinen Angaben zur Auslastung der CPU, des Speichers und der Verbindungslinks (häufige Ursachen für Engpässe) sowie zu den längsten Transaktions- und Latenzzeiten, die sich möglicherweise auf den Endbenutzer auswirken. Über die Links im linken Bereich der Simulation können Sie ausführliche Angaben zur Auslastung der Server, des SAN sowie der lokalen und externen Verbindungen abrufen (siehe Abbildung 7).

Abbildung 7** Zusammenfassung der Simulationsergebnisse für ein einfaches Modell **(Klicken Sie zum Vergrößern auf das Bild)

Wenn Sie mit der Maus auf die verschiedenen Diagramme zeigen, beispielsweise auf die Engpass-Analyse, sehen Sie den Server und das Attribut des Servers, der diesen Engpass verursacht. Beachten Sie die Einstellungen für die Grenzwerte im linken Bereich. In dieser Kategorie können Sie individuelle Werte für die Auslastung festlegen, bei deren Überschreiten eine Warnung ausgegeben werden soll – eine äußerst nützliche Funktion.

Die ausführlichen Simulationsberichte helfen nicht nur bei der Hardware-Kaufentscheidung, sondern zeigen auch die Menge der Netzwerkressourcen, die von den Messaging-Anwendungen genutzt werden. Bei Benutzern, die eine Verbindung über langsamere WAN-Links herstellen, zeigt der Bericht beispielsweise, ob der Link schnell genug ist. Ist dies nicht der Fall, können Sie überprüfen, ob die Geschwindigkeit der Verbindung zwischen den Standorten erhöht oder ob ein lokaler Postfachspeicherserver hinzugefügt werden sollte. Ändern Sie hierzu das Modell einfach entsprechend ab, und führen Sie die Simulation erneut durch, bis Sie die richtigen Ergebnisse für Ihre Kriterien erhalten. Noch ein Beispiel: Laufen alle Server mit einer CPU-Auslastung von 5 Prozent, können Sie Spezifikation der Server senken. Dank der unkomplizierten Möglichkeiten, das Modell zu ändern und die Simulation zu wiederholen, können Sie ganz nach Belieben mit den verschiedensten Lösungsoptionen experimentieren. Wenn Sie dann genaue Metriken aus allen getesteten Szenarien ermittelt haben, braucht Ihnen die nächste Budget- und Planungsbesprechung keine Sorgen mehr zu machen.

Zusammenfassung

Dieser Artikel bietet nur einen kurzen Überblick, wie Sie mit SCCP die Exchange-Bereitstellung simulieren und analysieren können. Beachten Sie, dass die Modellierungs- und Simulationsfunktionen von SCCP auch ideal für MOM geeignet sind. SCCP steht derzeit in den MSDN® Premium-Downloads und im TechNet Plus zum Herunterladen bereit. ¦

John Savill ist Direktor für technische Infrastruktur bei Geniant. Savill ist zertifizierter Sicherheitsexperte für Informationssysteme (Certified Information Systems Security Professional, CISSP), Microsoft Certified Systems Engineer (MCSE) für Sicherheit und Messaging unter Windows Server 2003, achtfacher MVP sowie Krav Maga-Dozent. Außerdem hat Savill das Buch Windows Server 2003 Active Directory Design and Implementation (Herausgeber: Packt Publishing) verfasst.

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