Calcolo delle dimensioni del server

Ultima modifica dell'argomento: 2006-05-05

In questo argomento viene descritto un metodo per la determinazione dei requisiti a livello di dimensioni per il server corrente, con particolare attenzione all'hardware necessario per supportare un gruppo di utenti. Data l'ampia gamma di configurazioni di Microsoft® Exchange e profili utente, risulta difficile determinare in modo preciso il numero di utenti supportati da un server. A tale scopo, è necessario considerare i diversi tipi di client, il livello di attività degli utenti, la capacità del sottosistema di archiviazione e il modo in cui il server di Exchange è stato configurato per utilizzare le risorse disco.

Per valutare queste problematiche e determinare i requisiti hardware, attenersi alla procedura riportata di seguito.

1. Determinare il profilo di utilizzo.
2. Selezionare un server in base al profilo di utilizzo.
3. Convalidare la capacità del sottosistema di dischi.

Determinazione del profilo di utilizzo

Per calcolare il numero di utenti che un server è in grado di supportare, è innanzitutto necessario determinare il profilo di utilizzo corrente. A tale scopo, utilizzare le seguenti due metriche chiave:

• Megacicli/cassetta postale   Megacicli al secondo per cassetta postale. Utilizzo del processore per dati non elaborati richiesto per cassetta postale, misurato durante il periodo di picco di 2 ore su un server di produzione. Se, ad esempio, un utente utilizza un megaciclo al secondo durante le operazioni di picco e sul server sono presenti 1.000 utenti (1.000 megacicli/secondo), un unico processore a 2.000 MHz funziona al 50% di utilizzo della CPU.

  Nota

  L'unità di misura utilizzata in questa misurazione è costituita da megacicli al secondo per cassetta postale. Per questioni di concisione, "al secondo" è stato omesso in questa sezione.

• IOPS/cassetta postale   Input/output al secondo per cassetta postale. Utilizzo del disco (input/output al secondo) del database (DB) non elaborato richiesto per utente, misurato durante il periodo di picco di due ore su un server di produzione. Questa metrica non include le operazioni di input/output (I/O) del registro delle transazioni. Se, ad esempio, ciascuna cassetta postale utilizza 0,5 DB IOPS durante l'attività di picco e sono presenti 1.000 sul server, esisteranno 500 DB IOPS. La metrica IOPS/cassetta postale si basa su operazioni di input/output casuali di lettura/scrittura nel database di Exchange.

  Nota

  L'unità di misura utilizzata in questa misurazione è costituita da IOPS al secondo per cassetta postale. Per questioni di concisione, "al secondo" è stato omesso in questa sezione.

I profili di utilizzo si basano su dati di produzione che possono includere applicazioni di terze parti, oltre a Microsoft Outlook®. Le indicazioni riportate in questa sezione non fanno riferimento in modo specifico a particolari client o versioni di client. Durante il calcolo dei megacicli/cassetta postale e IOPS/cassetta postale, utilizzare il numero corrente di cassette postali sul server specifico.

Per la procedura dettagliata del calcolo dei megacicli per cassetta postale, vedere Calcolo dei megacicli per cassette postali.

Per la procedura dettagliata per la misurazione di IOPS per cassetta postale, vedere Misurazione del valore di IOPS per cassetta postale.

Se sul server sono presenti numerose cassette postali non utilizzate oppure vengono eseguite altre applicazioni che non generano carico aggiuntivo durante il periodo di picco di due ore, i risultati ottenuti non rappresenteranno un tipico carico di utenti. Ai fini delle misurazioni, scegliere un server contenente cassette postali utente tradizionali oppure escludere le cassette postali inutilizzate dal calcolo.

Tenere in considerazione il fatto che in giorni diversi della settimana si possono riscontrare carichi di utilizzo leggermente diversi. Ad esempio, in numerose società, il lunedì è caratterizzato da un carico maggiore rispetto agli altri giorni della settimana. Il periodo di tempo ideale per misurare l'attività di picco tipica è pertanto rappresentato dall'intervallo tra le 08.00 e le 10.00 (ora locale) di lunedì.

Se sul server sono in esecuzione altri processi che consumano una quantità significativa di risorse del server, valutare la possibilità di utilizzare il contatore Processo\% tempo processore per il processo Store.exe anziché l'utilizzo totale della CPU. Poiché esistono numerosi fattori non lineari che influenzano l'utilizzo della CPU, ad esempio l'effetto delle cache in memoria e la scalabilità dei server rispetto al numero di CPU, utilizzare questo calcolo come linea guida per determinare i requisiti di elaborazione. I requisiti effettivi di elaborazione dipendono dalla differenza tra l'hardware finale e l'hardware realmente utilizzato per la misurazione.

Selezione di un server in base al profilo di utilizzo

Dopo avere determinato il profilo di utilizzo (megacicli/cassetta postale e IOPS/cassetta postale), è possibile calcolare i requisiti a livello di CPU e sottosistema di dischi.

Nelle sezioni riportate di seguito vengono descritti quattro esempi di profilo di utilizzo e viene fornita un'indicazione per l'hardware del server di esempio. È possibile confrontare il profilo utente con i profili di esempio, determinare quale profilo corrisponde meglio alle esigenze dell'azienda, nonché utilizzare l'hardware consigliato come linea guida. Se, ad esempio, sono presenti sia utenti che generano carichi elevati sia utenti che generano carichi minori, utilizzare le linee guida relative al primo tipo di utenti.

Le linee guida riportate di seguito fanno riferimento a un profilo di utilizzo e a una configurazione server/rete SAN specifici. In questi esempi viene utilizzata una rete SAN Hewlett Packard StorageWorks Enterprise Virtual Array o CLARiion FC-4500, anche se è possibile utilizzare qualsiasi altro tipo di rete SAN caratterizzata dalla stessa velocità dei dischi. Dopo avere selezionato l'hardware adeguato, verificare che il sottosistema di dischi sia conforme alle esigenze. Per ulteriori informazioni, vedere "Convalida della capacità del sottosistema di dischi" più avanti in questo argomento.

Si consiglia di utilizzare un server con 4 processori (2,8 GHz) per configurazioni che prevedono server di fascia alta. L'hardware consigliato non considera altri fattori relativi alle prestazioni, ad esempio la capacità della rete, la memoria del server e la dimensione della cache. Tuttavia, grazie ai profili di utilizzo di esempio è possibile valutare se un server dispone di una capacità sufficiente a livello di CPU e disco.

Per la procedura dettagliata per il calcolo dei requisiti CPU del server della cassetta postale, vedere Calcolo dei requisiti a livello di CPU del server delle cassette postali.

Per la procedura dettagliata per il calcolo dei requisiti del sottosistema disco del server della cassetta postale, vedere Calcolo dei requisiti a livello del sottosistema del disco del server delle cassette postali.

Profili di utilizzo di esempio

In questa sezione vengono descritti alcuni profili di utilizzo di esempio e vengono fornite indicazioni relative all'hardware utilizzato per ciascun profilo. Utilizzare le informazioni raccolte in base alle procedure descritte nella sezione precedente per determinare il profilo di esempio che maggiormente corrisponde alle specifiche esigenze.

In base alle dimensioni delle cassette postali e all'attività degli utenti, la misurazione di IOPS/cassetta postale potrebbe essere significativamente maggiore o minore rispetto agli esempi riportati nelle sezioni seguenti. Ad esempio, in una società sono presenti profili utenti con 4 IOPS/cassetta postale. Il valore alto di IOPS/cassetta postale è dovuto al fatto che gli utenti non dispongono di quote di cassette postali (le dimensioni tipiche della cassetta postale vanno da 1 a 10 GB). Gli utenti inoltre hanno inviato messaggi con allegati di grandi dimensioni (il limite per gli allegati è stato portato a 25 MB).

Profilo utente Alto (HKW)

Un profilo utente Alto (HKW, Heavy Knowledge Worker) fa riferimento a utenti la cui mansione dipende massicciamente dall'utilizzo della posta elettronica. È possibile che questi utenti utilizzino client in modalità cache. Con questo profilo è possibile prevedere il seguente carico di utilizzo:

• Megacicli/cassetta postale: circa 2,5
• IOPS/cassetta postale: circa 0,75

Server di esempio a capacità elevata per un profilo HKW

In questa configurazione di esempio il server è in grado di supportare 5.100 utenti HKW. Con 5.100 utenti HKW sul server, poiché l'utilizzo di picco del processore è pari all'80% sarà disponibile un overhead sufficiente per i periodi di carico particolarmente elevato.

Si prevede che 48 assi sono in grado di gestire 4.800 IOPS al secondo, a condizione che i dischi supportino 100 IOPS per asse. Pertanto, con 4.600 utenti che richiedono 0,75 IOPS/cassetta postale, l'utilizzo di picco del disco per le unità del database è pari al 72%. Se si considera il fatto che una configurazione RAID1 richiede due operazioni di I/O per ogni scrittura, la velocità effettiva prevista si riduce a 3.840 IOPS al secondo. Per informazioni sulla procedura di calcolo di questo valore, vedere "Calcolo della capacità del disco" più avanti in questo argomento. L'utilizzo di picco effettivo del disco riportato nella tabella sopra illustrata è leggermente più alto perché si basa sulla misurazione della capacità effettiva del disco anziché su una stima.

Profilo utente Medio (MKW)

Un profilo utente Medio (MKW, Medium Knowledge Worker) fa riferimento a utenti che utilizzano client con dispositivi BlackBerry o altri dispositivi comuni e la cui mansione dipende massicciamente dall'utilizzo della posta elettronica. Con questo profilo è possibile prevedere il seguente carico di utilizzo:

• Megacicli/cassetta postale: circa 1,9
• IOPS/cassetta postale: circa 0,4

Server di esempio a capacità elevata per un profilo MKW

In questa configurazione di esempio il server è in grado di supportare 4.725 utenti MKW. Con 4.725 utenti MKW sul server, poiché l'utilizzo di picco del processore è pari all'80% sarà disponibile un overhead sufficiente per i periodi di carico particolarmente elevato.

Si prevede che 30 assi siano in grado di gestire 3.000 IOPS al secondo, a condizione che i dischi supportino 100 IOPS per asse. Pertanto, con 4.725 utenti che richiedono 0,4 IOPS/cassetta postale, l'utilizzo di picco del disco per le unità del database è pari al 72%. L'utilizzo di picco effettivo del disco riportato in questa tabella è leggermente più alto perché si basa sulla misurazione della capacità effettiva del disco anziché su una stima.

Profilo utente Basso (LKW)

Un profilo utente Basso (LKW, Light Knowledge Worker) fa riferimento a utenti in genere associati a quote basse di cassette postali. Con questo profilo è possibile prevedere il seguente carico di utilizzo:

• Megacicli/cassetta postale: circa 0,75
• IOPS/cassetta postale: circa 0,18

Server di esempio a capacità elevata per un profilo LKW

Profilo utente Molto basso (VLKW)

Un profilo utente Molto basso (VLKW, Very Light Knowledge Worker) fa riferimento a utenti che probabilmente utilizzano il protocollo POP3 (Post Office Protocol versione 3) e sono associati a quote basse di cassette postali. Con questo profilo è possibile prevedere il seguente carico di utilizzo:

• Megacicli/cassetta postale: circa 0,33
• IOPS/cassetta postale: circa 0,078

Server di esempio a capacità elevata per un profilo VLKW

Convalida della capacità del sottosistema di dischi

La fase finale della determinazione delle dimensioni del server è costituita dalla convalida della capacità del sottosistema di dischi. Dopo avere selezionato un sottosistema di dischi, è necessario verificare la velocità effettiva dell'hardware in modo da garantire che sia conforme alle esigenze. A tale scopo, è possibile utilizzare lo strumento Jetstress, fornito da Microsoft, per misurare le prestazioni del sottosistema di dischi. Jetstress genera i carichi di prova che simulano i carichi di lettura/scrittura del database di Exchange. Durante l'esecuzione di questo strumento, caricare ogni rete SAN con il numero massimo di IOPS (operazioni di I/O al secondo) senza superare la latenza di lettura o scrittura pari a 20 ms. Per ulteriori informazioni su Jetstress, vedere Strumenti di verifica delle prestazioni di Exchange Server 2003.

Una distribuzione del sistema di messaggistica di Exchange può essere servito da più tipi di sottosistemi di dischi diversi. Il sottosistema trattato nella sezione seguente rappresenta un esempio di riferimento e non è da intendersi come un'indicazione relativa a un sottosistema di archiviazione specifico. Indipendentemente dal sottosistema di dischi selezionato, si consiglia di verificare innanzitutto mediante testing che il sottosistema sia conforme alle esigenze.

Risultati dei test di esempio su una rete SAN Fibre Channel

I dati riportati nella tabella C.5 fanno riferimento ai risultati ottenuti durante l'esecuzione di test relativi alla velocità massima effettiva sostenibile in una rete SAN Fibre Channel. Il test è stato eseguito in laboratorio.

Test Jetstress SAN

In questo esempio, il test Jetstress ha gestito una velocità massima pari a 430 IOPS per database del gruppo di archiviazione. Il test Jetstress è stato eseguito utilizzando i seguenti parametri:

jetstress -l L:\logfile_location -Z -A -I 50 -D 50 -R 0 -N 0

In base alla velocità effettiva misurata durante i test Jetstress, è possibile determinare il numero di utenti che un sottosistema di dischi è in grado di supportare. Ad esempio, in questo scenario, la rete SAN è in grado di supportare 1.075 cassette postali di utenti HKW.

Calcolo della capacità del disco

Se si desidera calcolare la capacità del disco, è buona norma prevedere circa 100 IOPS al secondo per ogni asse (10.000 rpm). In base alla configurazione del disco, potrebbe essere necessario apportare alcune modifiche. Per i dischi del database di Exchange, un rapporto ragionevole tra letture e scritture su disco è dato dal valore 3:1. È tuttavia possibile valutare questo rapporto in base agli utenti disponibili. Partendo dal presupposto di un rapporto 3:1, nella seguente tabella sono riportate le velocità effettive previste per le configurazioni RAID0, RAID1, RAID0+1 e RAID5.

Velocità effettiva RAID prevista per asse

In base a questi calcoli, 48 dischi con striping hanno una capacità di 3.840 IOPS/sec. In modo analogo, 5 dischi in una configurazione RAID5 hanno una capacità di 285 IOPS/sec.

In una configurazione RAID0 ogni operazione di lettura e scrittura genera un'operazione di I/O. Nelle configurazioni RAID1 e RAID0+1 ogni operazione di lettura genera un'operazione di I/O mentre ogni operazione di scrittura ne genera due, ovvero un'operazione di scrittura su ogni disco con mirroring. In RAID5, ogni operazione di scrittura richiede quattro operazioni di I/O, ovvero due operazioni di lettura per calcolare la parità e due operazioni di scrittura, una per i dati e una per scrivere la parità. Pertanto, il numero iniziale di operazioni di lettura e scrittura viene espanso per le configurazioni RAID1, RAID0+1 e RAID5. Per un esempio dell'incremento delle operazioni di I/O, vedere "Calcolo di esempio" più avanti in questo argomento. In termini di numero iniziale di operazioni di lettura e scrittura, la velocità effettiva apparente risulta più bassa.

Calcolo di esempio

Nella seguente tabella è riportato il numero di operazioni di I/O necessarie per 300 operazioni di I/O di lettura e 100 operazioni di I/O di scrittura per ogni configurazione RAID.

Esempio di prestazioni delle operazioni di I/O in configurazioni RAID

In questo esempio, è possibile rilevare che 400 transazioni (300 letture, 100 scritture) producono 500 operazioni di I/O in una configurazione RAID1. La velocità effettiva apparente viene ridotta di 400/500, ovvero 0,8. Pertanto, anziché 100 IOPS per asse per RAID0, si consiglia di prevedere 80 IOPS per asse.

Pianificazione della topologia con System Center Capacity Planner 2006

System Center Capacity Planner 2006 è un prodotto Microsoft progettato per creare un modello dell'architettura di sistema per la distribuzione delle applicazioni server incluso Exchange Server 2003. Un modello tipo include quanto segue:

• Topologia: Ubicazione di siti, tipi di reti, componenti di reti e caratteristiche della rete (larghezza della banda, latenza).
• Hardware: Distribuzione e caratteristiche del server, mappatura del server e della rete.
• Software: Ruolo del server e mappatura del servizio, file e mappatura del dispositivo di archiviazione.
• Utilizzo dei profili: Utilizzo del sito e del client.

Una volta creato un modello, è possibile eseguire una simulazione che fornisca un riepilogo e i dettagli sulle prestazioni dell'applicazione e dei componenti di supporto. Per ulteriori informazioni su questo strumento, vedere la pagina Web di System Center Capacity Planner 2006.

Riepilogo

Le tre fasi necessarie per la valutazione delle dimensioni di un server sono:

• Determinazione del profilo di utilizzo.
• Selezione dell'hardware e valutazione dell'adeguatezza della CPU e del disco per il profilo di utilizzo specifico.
• Convalida delle prestazioni del sottosistema di dischi.

I profili di utilizzo possono variare nel corso del tempo. È pertanto necessario monitorare regolarmente i server per mantenere un carico adeguato e le prestazioni a livelli costantemente soddisfacenti.