Testen von WAN-Verbindungen für SharePoint 2013-Architekturen

GILT FÜR:2013 2016 2019 Subscription Edition SharePoint in Microsoft 365

SharePoint Server 2013 ist für die Verwendung über WAN-Verbindungen optimiert. In diesem Artikel werden die Leistungsverbesserungen und Methoden zum Testen von WAN-Verbindungen beschrieben, um Sie bei der Entscheidung zu unterstützen, ob Sie geografisch mehr als eine Farm benötigen. Es sind außerdem Beispieltestergebnisse von Unternehmen enthalten, die am Vorabversionsprogramm teilgenommen haben.

Zentrale Konzepte

• Bandbreite: die Datenübertragungskapazität oder Übertragungsgeschwindigkeit eines digitalen Kommunikationssystems, gemessen in Bits pro Sekunde (bit/s)

• Latenz: die Zeit, die eine Anforderung braucht, um von einem Punkt im Netzwerk zu einem anderen Punkt zu gelangen

• Netzwerküberlastung: Zustand eines Netzwerks, wenn die aktuelle Last die verfügbaren Ressourcen und die Bandbreite, die zur Verarbeitung dieser Last an einer bestimmten Stelle im Netzwerk vorgesehen ist, beinahe ausschöpft oder überschreitet. Mit Netzwerküberlastung sind Paketverluste und Verzögerungen verbunden.

WAN-Leistungsverbesserungen

SharePoint Server 2013 reagiert 50 % schneller auf eingehende Anforderungen als die frühere Version. Es verwendet verfügbare Bandbreite zwischen dem Server und dem Client fast 40 % effizienter als die frühere Version. Diese Leistungsgewinne wurden in der Microsoft-Umgebung mit den am stärksten ausgelasteten SharePoint-Farmen der Welt quantifiziert.

Eine Microsoft 365-Umgebung erfordert ein höheres Leistungsniveau gegenüber WAN-Verbindungen, da viele Kunden geografisch verteilt sind. Daher wurde Microsoft 365 umfassend unter WAN-Bedingungen getestet. Zu den Testszenarios zählten Latenzen von bis zu 300 Millisekunden, was viel höher ist als Latenzen zwischen Nordamerika und Asien.

Um bei der Nutzung verfügbarer Bandbreite (im Vergleich zur früheren Version) eine Verbesserung von bis zu 40 % zu erzielen, wurden Optimierungen auf verschiedenen Ebenen des Netzwerkstapels anvisiert:

• IIS-Komprimierung und Bildkomprimierung sind serverseitig effektiver.

• Server reagieren viel schneller auf http- und https-Anfragen.

• Grundlegende TCP-/IP-Optimierungen führen zu einer besseren Verwendung der Kommunikationsports, die zwischen dem Client und dem Server offen sind. Die Ports sind schneller bereit und werden effizienter verwendet.

Benutzer profitieren nicht nur von Leistungsgewinnen, sondern auch von zusätzlichen Features, welche die Benutzerfreundlichkeit erhöhen:

• Aktive Downloadverwaltung und Skript on Demand: Diese Optimierungen priorisieren Ressourcen und JavaScript so, dass zuerst die Inhalte heruntergeladen werden, die für Benutzer am relevantesten sind.

• Glatte Seitenübergange mit Animierungen bieten eine reichhaltige, interaktive Browserumgebung.

• Minimale Downloadstrategie: Wenn Benutzer durch SharePoint-Inhalte navigieren, werden nur Änderungen an einer Seite heruntergeladen und an den Client gesendet.

WAN-Testergebnisse des Produktteams

In den folgenden Diagrammen wird der Effekt von WAN-Leistungsoptimierungen auf eine der beliebtesten Seiten in SharePoint, Teamsite, beschrieben. Die Diagramme zeigen Netzwerkablaufverfolgung von Teamsite sowohl für SharePoint 2010 als auch SharePoint Server 2013 mit den folgenden Netzwerkbedingungen:

• Ca. 300 ms Latenz Roundtrip

• 1 Mbit/s Bandbreitenverbindung zwischen dem Server und Clients

Diese Bedingungen stellen hohe Latenzen und niedrige Bandbreiten dar, die für weltweite WAN-Verbindungen typisch sind. Allerdings befinden sich einige Kunden mit sehr abgelegenen Standorten in diesem Bereich (z. B. Bergbau-, Erdöl- und Gas- sowie globale Bauunternehmen). 1 Mbit/s Bandbreitenverbindung ist geringer als eine herkömmliche Mobiltelefonverbindung.

Das folgende Diagramm demonstriert, dass SharePoint Server 2013 verfügbare Kommunikationsports besser ausnutzt.

In den zwei Netzwerkablaufverfolgungen stellen die horizontalen Zeilen die Ports dar, die offen sind. Die farbigen Blöcke stellen Inhalte dar, die über Kabel gesendet werden, z. B. die Bilder, JavaScript und HTML. In der SharePoint 2010-Netzwerkablaufverfolgung stellen die weißen Stellen zwischen den farbigen Blöcken Leerlaufzeit dar, in welcher der Client oder Server warten, bis etwas passiert, bevor die nächste Aktion ausgeführt wird. In der SharePoint Server 2013-Netzwerkablaufverfolgung ist die Netzwerkpipe fast zu 100 % gefüllt. Die Kommunikation zwischen dem Client und dem Server wird fortgesetzt, bis die Transaktion abgeschlossen ist. Zwischen Aktionen gibt es sehr wenig oder keine Ausfallzeit. Diese Verbesserungen wurden durch die Optimierungen möglich, die weiter oben in diesem Artikel beschrieben sind (minimale Downloadstrategie, aktive Downloadverwaltung und Skript on Demand).

Das folgende Diagramm verdeutlicht die Verbesserung in der Bandbreitenauslastung. Die blauen Diagramme in beiden Netzwerkablaufverfolgungen stellen die Bandbreitenauslastung dar. Die Nutzung vorhandener Bandbreite ist in SharePoint Server 2013 effizienter.

Dieses folgende Diagramm der Netzwerkablaufverfolgungen zeigt, dass die Inhalte, mit denen Benutzer auf der Seite interagieren (Dokumentbibliothek, Aufforderungen, Navigationselemente etc.) in SharePoint Server 2013 im Vergleich zu SharePoint 2010 eine ganze Sekunde schneller heruntergeladen werden. Benutzer können mit der Website viel früher interagieren.

Im Vergleich zu SharePoint 2010 werden mit WAN-Optimierungen in SharePoint Server 2013 die folgenden Verbesserungen für dieses Netzwerkszenario erzielt:

• Es werden 65 % weniger Byte für Bilder heruntergeladen, da Bildkomprimierung besser genutzt wird.

• Es werden 20 % weniger Byte für das JavaScript heruntergeladen, was die Funktionalität im Browser beschleunigt und verbessert.

• Es werden insgesamt 15 % weniger Byte heruntergeladen.

Einfache WAN-Komponententests

Die einfachste Methode, Leistung über WAN-Verbindungen zu testen, ist, einen Benutzer an einem Remotestandort mit einer SharePoint-Website verbinden zu lassen und einige Benutzeraktionen durchführen zu lassen. Sie können z. B. ein Onlinemeeting hosten, den Benutzer durch die Aktionen führen und die Anzahl an Sekunden zählen, bis Aktionen abgeschlossen sind. Oder Sie können sich remote mit einem Computer verbinden und die Aufgaben ausführen.

Während der frühen Einführungsphase von SharePoint Server 2013 hat Microsoft beispielsweise mit Teck zusammengearbeitet, um die WAN-Leistung zwischen den beiden Rechenzentren des Miningunternehmens in Santiago (Chile) und Calgary (Kanada) zu bewerten. Mahmood Jaffer, IT-Spezialist und SharePoint-Architekt, erstellte eine Remoteverbindung von seinem kanadischen Büro zum Rechenzentrum in Santiago, Chile. Von einem Computer in Santiago aus hat er eine Verbindung mit einem Server hergestellt, auf dem SharePoint Server 2013 im Rechenzentrum von Calgary ausgeführt wird, und mehrere Dateien hochgeladen. Außerdem stellte er eine Verbindung zu einem Server in Calgary her, der SharePoint 2010 ausführt, und lud Dateien mit den gleichen Merkmalen hoch. Die folgende Tabelle enthält die Ergebnisse.

Teck-Komponententest: Dateiupload von Santiago nach Calgary (140 ms Latenz) mit Riverbed-Gerät

Ein wichtiger Aspekt für diesen Benutzertest ist die Verwendung eines WAN-Beschleunigergeräts zwischen den beiden Standorten. Teck verwendet ein Riverbed-Gerät, um den Verkehr zu beschleunigen. WAN-Beschleuniger suchen nach Mustern in Datenpaketen und senden möglicherweise nur Pakete, die eindeutig sind, und ersetzen doppelte Pakete durch Inhalte, die am anderen Ende zwischengespeichert werden. Damit Teck genaue Ergebnisse erhalten kann, war es wichtig, Dateien mit unterschiedlichen Inhalten für jeden Test zu verwenden, anstatt nur Dateien umzubenennen.

Um diesen Komponententest zu wiederholen, ließ das Microsoft SharePoint-Autorenteam Kollegen im Büro in Beijing eine Verbindung zu SharePoint-Websites im Büro in Redmond herstellen. In diesem Szenario wiederholten zwei Autoren den Test im Laufe des Tages mehrere Male und generierten eine Reihe von Ergebnissen. Jedes Mal wurden Dateien mit unterschiedlichem Inhalt verwendet, um Probleme mit der Zwischenspeicherung zu vermeiden, obwohl zwischen den zwei Standorten kein WAN-Beschleunigergerät verwendet wird. Die folgende Tabelle enthält die Ergebnisse.

Komponententest des Microsoft-Autorenteams: Dateiupload von Beijing nach Redmond (144 ms Latenz)

Aus einem Vergleich dieser beiden Ergebnissätze lassen sich mehrere Beobachtungen machen:

• Mehrmaliges Testen über einen Tag oder eine Woche hinweg bringt eine Bandbreite von Ergebnissen hervor.

• Die Bandbreite der Ergebnisse für SharePoint Server 2013 ist geringer als die Bandbreite der Ergebnisse für SharePoint 2010. Das Ergebnis bietet eine zuverlässigere Erfahrung.

• Merkmale der Netzwerkumgebung können sich stärker als Latenz auf Ergebnisse auswirken. Beide Tests wurden über WAN-Verbindungen mit ähnlichen Latenzen durchgeführt. Die Ergebnisse sind für die WAN-Verbindung von Beijing nach Redmond allerdings langsamer. Zu Merkmalen der Netzwerkumgebung zählen Routingmuster, Netzwerküberlastung, Paketverlust und andere Faktoren. Einige Regionen der Welt und internationale Telekommunikationsunternehmen sind für WAN-Verkehr weniger optimiert.

• Einfache Komponententests können wichtige Daten liefern. In diesen beiden Fällen ist es unwahrscheinlich, dass sich die realen Bedingungen duplizieren lassen, indem man in ein WAN-Simulationsgerät Zahlen für Bandbreite und Latenz eingibt.

Hier sind Empfehlungen für die Durchführung eigener einfacher Komponentests:

• Verwenden Sie unterschiedliche Dateien mit unterschiedlichen Inhalten, um eine Optimierung von WAN-Beschleunigergeräten beim zweiten Upload zu vermeiden.

• Führen Sie den Test mehrere Male über einen Tag oder eine Woche verteilt durch, um Ergebnisse für unterschiedliche Netzwerklasten zu erfassen.

• Beachten Sie, dass ein Dateiupload in SharePoint Server 2013 aufgrund der neuen Effizienten Datei-E/A-Features möglicherweise langsamer als in SharePoint 2010 ist. Effiziente Datei-E/A ist eine Speichermethode, bei der eine Datei in Teile aufgeteilt wird, die separat gespeichert und aktualisiert werden und zusammen gestreamt werden, wenn ein Benutzer die Datei anfordert. Daher ist die Leistung des ersten Uploads möglicherweise langsamer. Nachfolgende Downloads und Uploads der Datei sind schneller, da nur die Teile aktualisiert werden, die sich ändern. Es kann jedoch vorkommen, dass die Leistung für SharePoint Server 2013 beeinträchtigt wird, wenn Sie die Versionen parallel am selben Speicherort wie die Server testen. Die Ergebnisse der beiden in diesem Artikel beschriebenen Komponententests zeigen, dass die WAN-Optimierungen in SharePoint Server 2013 den Leistungsaufwand der Effiziente Datei-E/A-Funktion für Verbindungen mit hoher Latenz mehr als ausgleichen.

WAN-Testtools und Szenarios für systematische Tests

Bevor Sie jeglichen systematischen Lastentest in einer WAN-Umgebung beginnen, sollten Sie sicherstellen, dass Sie Informationen zu Ihrem Netzwerk zur Verfügung haben. Sie sollten Daten zu Bandbreite, Latenz, Netzwerküberlastung, Paketverlust und Gerätetypen zwischen Benutzern und dem SharePoint-Front-End-Webserver haben. Diese Daten sind nicht immer einfach zu ermitteln. Tools wie System Center Operations Manager können dies allerdings erleichtern.

Wenn Sie die Netzwerkumgebung kennen, werden Sie wissen, ob Einschränkungen behoben werden müssen, bevor Sie WAN-Tests durchführen. Minimieren Sie zu Beginn der Tests Netzwerküberlastung und Paketverlust. Entfernen oder deaktivieren Sie außerdem Netzwerkoptimierungsgeräte. Dadurch bleiben Bandbreite und Latenz als die beiden Hauptfaktoren übrig, die aus einer Netzwerkperspektive Auswirkungen auf Ihre Endbenutzer haben.

Testtools

Nachdem Sie WAN-Einschränkungen behoben haben, können Sie damit beginnen, eine Kombination von Tools zum Testen der WAN-Effizienz zu verwenden. Präskriptive Tools wie Visual Studio 2012 Update 1, bieten wiederholbare Komponenten- und Auslastungstestfunktionen. Nicht-präskriptive Tools wie Microsoft Netzwerkmonitor (Netmon) mit Visual Round Trip Analyzer bieten endbenutzerorientierte Überwachung. Beide Arten von Tools können nützlich sein, da sie jeweils einen unterschiedlichen Ansatz für WAN-Tests und Datensammlung liefern. Die kombinierten Ergebnisse können einen vollständigen Überblick über die Auswirkungen von WAN-Verbindungen auf die Benutzerleistung bieten.

Das folgende Diagramm listet die Vorteile beider Tools auf.

Testszenarien

Erstellen Sie Testszenarios, welche die Typen von Aktionen widerspiegeln, die Benutzer am Arbeitsplatz durchführen. Häufige Szenarien sind folgende:

• Durchsuchen einer Teamwebsite

• Ausfüllen eines Formulars

• Hochladen eines Dokuments

• Herunterladen eines Dokuments

• Anzeigen eines Dokuments in Office Web Apps Server

• Bearbeiten eines Dokuments in Office Online Server

• Hinzufügen eines Newsfeed-Beitrags

• Hinzufügen eines gemeinschaftlichen Tags

Das Ziel ist, einen vielseitigen Satz von Komponententests zu haben, die Aktionen erfassen, die Endbenutzer in einer SharePoint-Umgebung durchführen, und mögliche latenzempfindliche Transaktionen sichtbar machen.

Achten Sie zuletzt darauf, zu verschiedenen Tageszeiten Tests durchzuführen, um Unterschiede in Netzwerkauslastungsmustern zu erfassen. Montag 9.00 Uhr kann ein ganz anderes Netzwerk- und Leistungsmuster vorhanden sein wie Freitag 23.00 Uhr. Berücksichtigen Sie außerdem Ereignisse in anderen geografischen Regionen, wie Naturkatastrophen, die zu großflächigen Stromausfällen führen, die das WAN-Routing und die WAN-Leistung beeinflussen können. Ein umfassender Satz von Tests, die über verschiedene Zeitintervalle verteilt sind, liefern Einblicke und legen Erwartungen über die Erfahrungen Ihrer Endbenutzer bei Verwendung von SharePoint Server 2013 über das WAN fest.

WAN-Beispieltests mit Visual Studio 2013

Einen Beispieltestfall finden Sie in der Vorgehensweise bei SharePoint 2013 WAN-Tests mit Visual Studio 2012. Diese 3 Megabyte große Visio-Folienpräsentation zeigt, wie Sie einen Web- und Auslastungstest für WAN-Tests mit Visual Studio 2013 erstellen.

Beispielhafte Testergebnisse

Fabrikam ist ein fiktives Unternehmen, das für ein großes, globales Produktionsunternehmen steht, das am SharePoint Server 2013-Vorabversionsprogramm teilgenommen hat. Fabrikam verwendete Visual Studio, um einen Auslastungstest zu erstellen, der aus vielen Komponententests besteht, und führte dann den Auslastungstest an zahlreichen geografischen Standorten durch.

In diesem ersten Satz von Ergebnissen führten zwei Benutzer in der Niederlassung von Fabrikam in Shanghai, China, den Auslastungstest für die Server in Rechenzentren in Texas, USA, durch, die SharePoint Server 2013 ausführen. Die Latenz beträgt etwa 190 ms. Die Upload-, Download- und Office Online Server-Tests wurden mit einer 1-MB-Datei durchgeführt.

Fabrikam: WAN-Leistung für die Featuregruppe für Shanghai nach Texas

Die Testgebnisse zeigen, dass die Leistung gut ist, insbesondere für gemeinschaftliche Aufgaben.

Der nächste Satz von Ergebnissen zeigt die Leistung für den gleichen Auslastungstest über eine größere Anzahl von geografischen Standorten hinweg, an denen Fabrikam-Mitarbeiter beschäftigt sind. Die SharePoint-Server befinden sind in Texas, USA.

Fabrikam: Ergebnisse für die Featuregruppe an unterschiedlichen Standorten

Trotz unterschiedlicher Latenzgrade profitieren Benutzer weltweit von einer guten Leistung. Die Fabrikam-Testergebnisse stellen ein Beispiel für einen systematischen WAN-Test dar, bei dem ein Auslastungstest mit vielen SharePoint-Aufgaben verwendet wird, die für das Unternehmen wichtig sind.

Fabrikam ist ein Beispiel für ein weltweites Unternehmen, das erfolgreich mit einem zentralen Rechenzentrumsmodell arbeitet, anstatt SharePoint Server 2013 in mehreren Regionen weltweit bereitzustellen. Wenn Sie planen, von einem zentralen Rechenzentrumsmodell zu mehreren SharePoint-Standorten in unterschiedlichen geografischen Regionen zu wechseln, sollten Sie einen WAN-Test durchführen, um zu sehen, ob dieser Schritt wirklich notwendig ist.

Siehe auch

Konzepte

Globale Architekturen für SharePoint Server 2013