Prueba de las conexiones WAN en arquitecturas de SharePoint 2013
SE APLICA A:
2013 2016 2019 Subscription Edition 
SharePoint en Microsoft 365
SharePoint Server 2013 se ha optimizado para mejorar su rendimiento con las conexiones WAN. Este artículo describe las mejoras de rendimiento y los métodos de prueba de las conexiones WAN con los que podrá determinar si necesita implementar varias granjas de servidores en función de aspectos geográficos. También incluye ejemplos de resultados de prueba de compañías que participaron en la versión preliminar del programa.
Conceptos básicos
Ancho de banda: la capacidad de transferencia de datos o la velocidad de transmisión de un sistema de comunicaciones digital en bits por segundo (bps).
Latencia: el tiempo necesario para que una solicitud se transfiera de un punto en una red a otro.
Congestión de la red: el estado de una red cuando la carga actual se acerca al límite (o lo supera) del ancho de banda y los recursos disponibles que se han designado para gestionar una carga específica en una ubicación concreta de la red. Está asociada a los retrasos y la pérdida de paquetes.
Mejoras en el rendimiento de WAN
SharePoint Server 2013 responde a las solicitudes entrantes un 50 % más rápido que la versión anterior. Utiliza el ancho de banda disponible entre el servidor y el cliente casi un 40 % más eficaz que la versión anterior. Estas mejoras de rendimiento se cuantificaron en el entorno de Microsoft con las granjas de SharePoint más ocupadas del mundo.
Un entorno de Microsoft 365 exige mayores niveles de rendimiento en las conexiones WAN porque muchos clientes están distribuidos geográficamente. Como resultado, Microsoft 365 se probó ampliamente en condiciones WAN. Los escenarios de prueba contemplaban latencias de hasta 300 milisegundos, un valor muy superior a las latencias existentes entre Asia y Norteamérica.
Para alcanzar un 40 % de mejora en el uso del ancho de banda disponible (en comparación con la versión anterior), se han asignado optimizaciones a distintas capas de la pila de red:
La compresión y la compresión de imagen de IIS son más eficaces en el lado servidor.
Los servidores responden a las solicitudes http y https mucho más rápido.
Las optimizaciones de TCP/IP de bajo nivel optimizan el uso de los puertos de comunicación que se abren entre el cliente y el servidor. Las rampas ascendentes de los puertos son más rápidas y se usan con mayor eficacia.
Los usuarios no solo se benefician de las mejoras de rendimiento, sino también de otras características adicionales que mejoran la experiencia:
Administración de descargas activas y scripts a petición: estas optimizaciones establecen prioridades para que los recursos y JavaScript descarguen en primer lugar el contenido que resulta más significativo para los usuarios.
Las transiciones de página suaves con animaciones proporcionan una experiencia de exploración completa e interactiva.
Estrategia de descarga mínima: cuando los usuarios exploran el contenido de SharePoint, solo se descargan y envían al cliente los cambios que se han realizado en la página.
Resultados de prueba del equipo de producto de WAN
Los diagramas siguientes muestran de forma detallada el efecto de las optimizaciones de rendimiento de WAN en una de las páginas más populares de SharePoint: Teamsite. También muestran el seguimiento de red de Teamsite, tanto para SharePoint 2010 como para SharePoint Server 2013, con las condiciones de red siguientes:
Aproximadamente, una latencia de 300 ms de recorrido de ida y vuelta.
Conexión de ancho de banda de 1 Mbps entre el servidor y los clientes.
Estas condiciones representan las latencias superiores y los anchos de banda inferiores típicos de las conexiones WAN globales. No obstante, algunos clientes con sitios muy remotos se sitúan dentro de este rango (por ejemplo, las multinacionales constructoras, las petrolíferas, las compañías de gas o las mineras). Una conexión de ancho de banda de 1 mpbs es inferior a la conexión normal de un teléfono móvil.
En el diagrama siguiente, se muestra que SharePoint Server 2013 usa mejor los puertos de comunicaciones disponibles.
En los dos seguimientos de red, las filas horizontales representan los puertos que están abiertos. Los bloques coloreados representan el contenido que viaja a través de la conexión, como las imágenes, JavaScript y HTML. En el seguimiento de red de SharePoint 2010, los espacios en blanco entre los bloques coloreados representan el tiempo de inactividad en el que el cliente o servidor está esperando a que suceda algo antes de completar la siguiente acción. En el seguimiento de red de SharePoint Server 2013, la canalización de red se rellena casi al 100 %. La comunicación entre el cliente y el servidor está en curso hasta que se complete la transacción. Hay muy poco o ningún tiempo de inactividad entre acciones. Estas mejoras las proporcionan las optimizaciones descritas anteriormente en este artículo (estrategia de descarga mínima, administración de descarga activa y script a petición).
En el diagrama siguiente se llama la atención sobre la mejora del uso del ancho de banda. Los gráficos azules de ambos seguimientos de red representan el uso del ancho de banda. El uso del ancho de banda disponible es más eficaz en SharePoint Server 2013.
En este diagrama siguiente de los seguimientos de red se muestra que el contenido con el que interactúan los usuarios en la página (la biblioteca de documentos, los mensajes, los elementos de navegación, etc.) se descarga un segundo completo más rápido en SharePoint Server 2013 en comparación con SharePoint 2010. Los usuarios pueden interactuar con el sitio mucho antes.
En comparación con SharePoint 2010, las optimizaciones de WAN de SharePoint Server 2013 suponen las siguientes mejoras para este escenario de red:
Descarga un 65 % menos de bytes en el caso de las imágenes porque usa mejor su compresión.
Descarga un 20 % más de bytes en el caso del contenido JavaScript, lo que mejora la funcionalidad del explorador y aumenta su velocidad.
Descarga un 15 % menos del total de bytes.
Prueba simple de la unidad de WAN
El método más sencillo para probar el rendimiento con conexiones WAN consiste en que un usuario situado en una ubicación remota conecte con un sitio de SharePoint y realice varias acciones de usuario. Por ejemplo, puede organizar una reunión en línea, hablar al usuario a través de distintas acciones y contar el número de segundos que estas acciones precisan para completarse. O bien, puede conectar con un equipo de forma remota para realizar las tareas.
Por ejemplo, durante la fase inicial de adopción de SharePoint Server 2013, Microsoft trabajó con Teck para evaluar el rendimiento de WAN entre dos centros de datos de la compañía de minería, en Santiago (Chile) y Calgary (Canadá). Mahmood Jaffer, especialista en TI y arquitecto de SharePoint, creó una conexión remota desde su oficina en Canadá con el centro de datos de Santiago (Chile). Desde un equipo en Santiago, conectó con un servidor que ejecutaba SharePoint Server 2013 en el centro de datos de Calgary y cargó varios archivos. Asimismo, conectó con un servidor que ejecutaba SharePoint 2010 en Calgary y cargó archivos con las mismas características. La tabla siguiente registra los resultados.
Prueba unitaria de Teck: carga de archivos desde Santiago hasta Calgary (140 ms de latencia) con un dispositivo Riverbed
| Tipo y tamaño de archivo | SharePoint 2010 | SharePoint 2013 |
|---|---|---|
| Pdf de 1 Mb |
5 segundos |
<1 segundo |
| Zip de 10 Mb |
25 segundos |
12 segundos |
Una consideración importante para esta prueba de usuario es el uso de un dispositivo acelerador WAN entre las dos ubicaciones. Teck usa un dispositivo Riverbed para acelerar el tráfico. Los aceleradores WAN buscan patrones dentro de paquetes de datos y potencialmente solo envían paquetes que son únicos, reemplazando los paquetes duplicados por contenido almacenado en caché en el otro extremo. Para que Teck obtenga resultados precisos, era importante usar archivos con contenido diferente para cada prueba, en lugar de simplemente cambiar el nombre de los archivos.
Para repetir esta prueba unitaria, el equipo de escritura de Microsoft SharePoint hizo que compañeros de la oficina de Beijing se conectaran a sitios de SharePoint en la oficina de Redmond. En este escenario, dos escritores repitieron la prueba varias veces a lo largo del día y generaron una variedad de resultados. Los archivos con contenido diferente se usaban cada vez para evitar posibles problemas de almacenamiento en caché, aunque no se usa un dispositivo acelerador WAN entre las dos ubicaciones. La tabla siguiente registra los resultados.
Prueba unitaria del equipo de escritura de Microsoft: carga de archivos desde Pekín a Redmond (latencia de 144 ms)
| Tipo y tamaño de archivo | SharePoint 2010 | SharePoint 2013 |
|---|---|---|
| Pdf de 1 Mb |
De 8 a 9 segundos |
De 7 a 8 segundos |
| Zip de 10 Mb |
De 53 a 140 segundos |
De 49 a 63 segundos |
De la comparación de estos dos conjuntos de resultados pueden obtenerse varias observaciones:
Si se realizan varias pruebas a lo largo de un día o una semana se obtendrá un rango de resultados.
El rango de resultados de SharePoint Server 2013 es más reducido que el correspondiente a SharePoint 2010. Los resultados indican una experiencia más predecible con SharePoint.
Las características del entorno de red pueden afectar a los resultados en mayor medida que la latencia. Ambas pruebas se llevaron a cabo en conexiones WAN con latencias similares. Sin embargo, se obtuvieron resultados más lentos para la conexión WAN de Pekín a Redmond. Las características del entorno de red incluyen patrones de enrutamiento, congestión de la red, pérdida de paquetes y otros factores. Algunas compañías de telecomunicaciones internacionales y regiones globales se encuentran menos optimizadas para el tráfico de WAN.
La prueba unitaria simple puede proporcionar datos muy significativos. En estos dos casos, es improbable que se pueda duplicar la experiencia real aplicando las cifras de ancho de banda y latencia a un dispositivo de simulación de WAN.
Si desea realizar pruebas unitarias simples por su cuenta, siga estas recomendaciones:
Use archivos diferentes con contenido distinto para evitar la optimización de los dispositivos aceleradores de WAN en la segunda carga.
Realice varias pruebas a lo largo de un día o una semana para capturar los resultados de cargas de red diferentes.
Tenga en cuenta que una carga de archivos en SharePoint Server 2013 podría ser más lenta que en SharePoint 2010 debido a las nuevas características de E/S de archivo eficaces. La E/S de archivo eficaz es un método de almacenamiento en el que un archivo se divide en partes que se almacenan y actualizan por separado y se transmiten juntos cuando un usuario solicita el archivo. Como resultado, el rendimiento de la primera carga puede ser más lento. Las descargas y cargas posteriores del archivo serán más rápidas, ya que solo se actualizan las piezas que cambian. Sin embargo, es posible que vea un rendimiento más lento para SharePoint Server 2013 al probar las versiones en paralelo en o cerca de la misma ubicación que los servidores. Los resultados de las dos pruebas unitarias descritas en este artículo muestran que las optimizaciones de WAN en SharePoint Server 2013 compensan más que la sobrecarga de rendimiento de la característica E/S de archivo eficaz para conexiones de alta latencia.
Escenarios y herramientas de prueba de WAN para pruebas sistemáticas
Antes de comenzar cualquier tipo de prueba de carga sistemática en un entorno WAN, asegúrese de comprender la naturaleza de la red. Debe tener datos sobre ancho de banda, latencia, congestión de red, pérdida de paquetes y tipos de dispositivos entre los usuarios y el servidor front-end web de SharePoint. Estos datos no siempre son fáciles de obtener. Sin embargo, las herramientas, como System Center Operations Manager, pueden facilitar la tarea.
Después de comprender el entorno de red, sabrá si debe abordar los elementos antes de realizar la prueba a través de la WAN. Para las pruebas iniciales, minimice la congestión de la red y la pérdida de paquetes. Quite o deshabilite también los dispositivos de optimización de red. Esto le dejará con ancho de banda y latencia como los dos factores principales que afectarán a los usuarios finales desde una perspectiva de red.
Herramientas de prueba
En cuanto resuelva las restricciones de WAN podrá comenzar a usar una combinación de herramientas para probar la eficacia de WAN. Las herramientas prescriptivas, como Visual Studio 2012 Update 1, proporcionan capacidades de pruebas unitarias y de carga que pueden repetirse. Las herramientas no prescriptivas, como Microsoft Network Monitor (Netmon) con Visual Round Trip Analyzer, ofrecen supervisión orientada al usuario final. Ambos tipos de herramientas pueden resultar muy útiles porque proporcionan enfoques diferentes sobre la recopilación de los datos y la realización de las pruebas de WAN. La combinación de sus resultados ofrecerá una visión completa del impacto de las conexiones WAN sobre el rendimiento del usuario.
La tabla siguiente enumera los puntos fuertes de ambas herramientas.
| Visual Studio 2012 Update 1 | Supervisión de red con Visual Round Trip Analyzer. |
|---|---|
| Capacidades de pruebas unitarias y de carga que pueden repetirse. Captura de datos en distintos servidores y agentes de prueba de carga. Complementos para probar las cargas de SharePoint. Capacidad de exportar a Excel con PowerPivot. Capacidad de valores reales y simulados de latencia y ancho de banda. |
Supervisión orientada al usuario final (captura de la experiencia real del usuario final). Análisis de puertos y paquetes de red. Fácil acceso de entrada (configuración sencilla y gratuita). Se reflejan los valores reales de ancho de banda, latencia, congestión, pérdida de paquetes y optimización. |
Escenarios de prueba
Cree escenarios de prueba que reflejen los tipos de acciones que los usuarios llevarán a cabo como parte de su trabajo. Entre los escenarios más comunes incluyen los siguientes:
Explorar un sitio de grupo.
Rellenar un formulario.
Cargar un documento.
Descargar un documento.
Ver un documento de Office Web Apps Server.
Editar un documento en Office Online Server.
Agregar una entrada del suministro de noticias.
Agregar una etiqueta temática.
El objetivo es conseguir un conjunto completo de pruebas unitarias que capturen las acciones que realizan los usuarios finales en un entorno de SharePoint para, seguidamente, exponer las posibles transacciones sensibles a la latencia.
Por último, asegúrese de realizar las pruebas en varios momentos a lo largo del día para capturar las diferencias en los patrones de uso de la red. Por ejemplo, el patrón de rendimiento y red del lunes a las 09:00 variará mucho respecto del patrón del viernes a las 23:00. Asimismo, tenga en cuenta los eventos específicos de otras regiones geográficas (por ejemplo, un desastre natural puede provocar interrupciones de energía en toda una región) que pueden afectar al rendimiento o enrutamiento de WAN. Si realiza un conjunto completo de pruebas en distintos intervalos horarios obtendrá información detallada que le permitirá hacerse una idea de cómo va a resultar la experiencia del usuario final que usa SharePoint Server 2013 a través de la red WAN.
Ejemplo de prueba de WAN con Visual Studio 2013
Si quiere ver un caso de prueba de ejemplo, vea Tutorial de pruebas de WAN en SharePoint 2013 con Visual Studio 2012. Este conjunto de diapositivas de Visio de 3 megabytes muestra cómo crear una prueba de web y carga para redes WAN con Visual Studio 2013.
Resultados de la prueba de ejemplo
Fabrikam es una compañía ficticia que representa a una gran empresa de fabricación internacional que formó parte del programa preliminar de SharePoint Server 2013. Esta compañía usó Visual Studio para crear el script de una prueba de carga que comprendía pruebas unitarias diversas y ejecutó la prueba de carga desde varias ubicaciones geográficas.
En este primer conjunto de resultados, dos usuarios de fabrikam shanghai, China, office ejecutaron la prueba de carga en los servidores que ejecutan SharePoint Server 2013 en el centro de datos de Texas, EE. UU. La latencia es de alrededor de 190 ms. Las pruebas de carga, descarga y Office Online Server se realizaron con un archivo de 1 mb.
Fabrikam: Rendimiento de WAN en el conjunto de características de Shanghái a Texas
Los resultados de la prueba ponen de manifiesto que el rendimiento es bueno, especialmente para las tareas sociales.
El siguiente conjunto de resultados muestra el rendimiento de la misma prueba de carga en un conjunto mayor de ubicaciones geográficas donde trabajan los empleados de Fabrikam. Los servidores de SharePoint se encuentran en Texas, EE. UU.
Fabrikam: Resultados en el conjunto de características de distintas ubicaciones
A pesar de los distintos grados de latencia, se obtiene un buen rendimiento para los usuarios de todo el mundo. Los resultados de la prueba de Fabrikam constituyen un ejemplo de las pruebas sistemáticas de WAN que comprenden una prueba de carga compuesta de diversas tareas de SharePoint, relevantes para la compañía.
Fabrikam es un ejemplo de una empresa internacional que obtiene resultados positivos con un modelo de centro de datos central, en lugar de implementar SharePoint Server 2013 en varias regiones de todo el mundo. Si está considerando la posibilidad de cambiar de un modelo de centro de datos central a varios sitios de SharePoint en distintas regiones geográficas, asegúrese de realizar las pruebas de WAN necesarias para constatar si este cambio es necesario.