メールボックス サーバーのプロセッサ容量計画

 

適用先: Exchange Server 2010 SP2, Exchange Server 2010 SP3

トピックの最終更新日: 2016-11-28

メールボックス サーバーの処理能力計画は、Microsoft Exchange Server 2010 に備えられたメールボックスの復元機能により、以前のバージョンの Exchange とは大幅に変更されました。Exchange 2010 はメールボックスの復元という概念に基づいて設計し直され、自動フェールオーバー保護機能がサーバー レベルでなく、個々のメールボックス データベース レベルで提供されるようにアーキテクチャが変更されました。メールボックス サーバーの役割の処理能力計画プロセスに影響を与える主な変更には、次の 2 つがあります。

  • 同じサーバー上でのアクティブ データベース コピーとパッシブ データベース コピーのホスティング

  • データベース コピーの数の提供

このトピックの情報は、これらの変更点をより良く理解するために、またサーバーをメールボックスの復元用に構成する際のメールボックス サーバーの処理能力決定用の設計ガイダンスとして使用できます。

目次

同じサーバー上でのアクティブ データベース コピーとパッシブ データベース コピーのホスティング

データベース コピーの数

設計手順

同じサーバー上でのアクティブ データベース コピーとパッシブ データベース コピーのホスティング

Exchange 2010 では、サーバーをメールボックスの復元用に構成する際、同じサーバー上でアクティブなデータベース コピーとパッシブなデータベース コピーをホストできます。各サーバーのプロセッサは、アクティブなメールボックス (アクティブなマウントされているデータベースでホストされている) とパッシブなメールボックス (パッシブなデータベースでホストされている) の両方の負荷を処理します。Exchange 2010 メールボックスの処理能力計画を実行する場合、パッシブなメールボックスとデータベースのプロセッサ要件を考慮する必要があります。パッシブなデータベース コピーは、CPU リソースを使用して、レプリケートされたログの確認または検証、レプリケートされたログのデータベースへの再生、およびデータベース コピーに関連付けられているコンテンツ インデックスの保守を行います。一般的に、パッシブなメールボックス (パッシブなデータベース コピーでホストされている) は、それぞれアクティブなメールボックス (アクティブなデータベース コピーでホストされている) のホストに必要な CPU 使用率の 15% 相当を消費します。

Exchange 2010 メールボックスの処理能力計画の主要な要素は、サーバーをメールボックスの復元用に構成する際、サーバー単位でアクティブにするデータベース コピー数を決定することです。選択できる設計の範囲はありますが、以下のモデルをお勧めします。

  • すべてのデータベース コピーをアクティブにする設計  このモデルでは、 アクティブになるホスト済みデータベース コピーを 100 パーセント処理するようにサーバーを設計します。

  • 対象とする障害シナリオ用の設計   このモデルでは、最悪の障害例においてアクティブなメールボックス負荷を処理するようにサーバーを設計します。

詳細については、以下のトピックを参照してください。

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データベース コピーの数

Exchange 2010 メールボックスの復元機能を使用すると、複数のデータベース コピー (データベースあたり最大 16 コピー) を構成できます。データベース コピーの数を増やすたびに、アクティブなコピーをホストしているサーバーで行う必要がある CPU 作業が増えます。アクティブなコピーを持つサーバーでのこうした追加作業としては、主にログ レプリケーションとコンテンツのインデックス処理が挙げられます。パッシブなコピーは、それぞれアクティブなコピーからインデックス処理するコンテンツを取得するためです。

アクティブなデータベース コピーをホストしているサーバーのメールボックス単位の CPU 要件は、データベース コピーを 1 つ追加するたびに 10% ずつ増やす必要があります (たとえば、コピー数 1 個 = 10%、コピー数 2 個 = 20% など)。この係数は、アクティブなデータベース コピーをホストしているサーバーの CPU 要件にのみ適用されます。パッシブなデータベース コピーをホストするために使用される CPU には、この計算式は適用されません。詳細については、「プロセッサーの構成と Exchange のパフォーマンスについて」を参照してください。

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設計手順

この新しい処理能力決定係数により、サーバーをメールボックスの復元用に構成する際、メールボックス サーバーの処理能力決定のために、追加の手順が必要になります。一般的な手順は、次のとおりです。

  1. ソリューション アーキテクチャ全体の高可用性要件について検討します。メールボックスの復元またはスタンドアロン ソリューション、サイトの復元、必要なデータベース コピーの数、および一般的な障害事例に対応するためのサーバーまたはデータベース可用性グループ (DAG) の数について検討します。

  2. メールボックスの復元機能を使用する場合、設計目的のデータベース アクティブ化モデルを選択します(対象を絞った障害シナリオ向けの設計またはデータベース コピーすべてをアクティブにするための設計)。

  3. 次の表を使用して、設計に基づく CPU 要件とメモリ要件を予測します。アクティブなメールボックスの CPU 要件とメモリ要件、パッシブなメールボックスの CPU 要件、および追加のデータベース コピーに対するアクティブなメールボックスの CPU 要件について検討します。アクティブ化モデルの選択を使用して、設計で対応できるメールボックスの最大数を定義します。

次の表に、ユーザー プロファイルに基づく予測値を示します。これらの予測値は、ナレッジ ワーカーの稼動日のピーク時の 2 時間 (たとえば、午前 10 時から正午まで) に基づいています。このピーク時間帯は、通常、午前 8 時から 10 時の毎日の平均負荷の 2 倍になります。電子メールの使用の増加に伴ってプロファイルの範囲も大きくなったため、ユーザー プロファイルの説明は省略されています。

ユーザー プロファイルおよびメッセージ アクティビティに基づく、メールボックスあたりのデータベース キャッシュ、IOPS、および CPU の予測

1 日にメールボックスあたりで送受信されるメッセージ メールボックスあたりのデータベース キャッシュ (MB) メールボックスあたりの予測された IOPS を持つ 1 つのデータベース コピー (スタンドアロン) メールボックスあたりの予測された IOPS を持つ複数のデータベース コピー (メールボックスの復元) アクティブなメールボックスまたはスタンドアロン メールボックスのメガサイクル パッシブなメールボックスのメガサイクル

50

3

0.06

0.05

1

0.15

100

6

0.12

0.1

2

0.3

150

9

0.18

0.15

3

0.45

200

12

0.24

0.2

4

0.6

250

15

0.3

0.25

5

0.75

300

18

0.36

0.3

6

0.9

350

21

0.42

0.35

7

1.05

400

24

0.48

0.4

8

1.2

450

27

0.54

0.45

9

1.35

500

30

0.6

0.5

10

1.5

注意

アクティブなメールボックスのメガサイクルは、1 つのアクティブなコピーの後にデータベース コピーを追加するたびに 10%ずつ増やす必要があります。

さまざまなプロセッサ構成のメガサイクルの計算

次の「メールボックス サーバーの処理能力計画の例」で示される例では、ベースライン プロセッサ構成として、プロセッサ コアあたり 3,333 メガサイクルを実現する 2 x 4 コアの Intel Xeon x5470 3.33 ギガヘルツ (GHz) プロセッサを使用します。ただし、この最も可能性の高いプロセッサ構成は、現在展開しているプロセッサ構成ではありません。次の手順を使用して、サーバー設計がサポート可能なメガサイクルを決定するためにメガサイクルの調整を実行できます。

  1. Web ブラウザーを開き、「Standard Performance Evaluation Corporation」に移動します。

  2. [results] をクリックし、CPU2006 を強調表示して、[Search CPU2006 Results] を選択します。

  3. [Available Configurations] ドロップダウン ボックスで、[SPECint2006 Rates] を選択します。[Search Form Request] で、[Simple] オプションを選択して [Go] をクリックします。[Simple Request] に、検索条件 (たとえば、Processor Matches x5550) を入力します。

  4. 展開を計画しているサーバーとプロセッサを検索し、[Execute Simple Fetch] をクリックし、その結果の値を記録します。

たとえば、Intel x5550 2.67GHz プロセッサを搭載した Dell PowerEdge M710 8 コア サーバーを展開するとします。この構成では、SPECint_rate2006 結果値は 240 で、コアあたり 30 値です (式のコアあたりの新しいプラットフォーム値)。

ベースライン システム (HP DL380 G5 x5470 3.33GHz、8 コア) の SPECint_rate2006 結果値は 150 で、コアあたり 18.75 です (式のコアあたりのベースライン値)。

M710 プラットフォーム例のメガサイクルを決定するには、次の式を使用します。

((コアあたりの新しいプラットフォーム値) × (ベースライン プラットフォームのコアあたりのヘルツ)) ÷ (コアあたりのベースライン値) = コアあたりの調整されたメガサイクル

30 × 3,333 ÷ 18.75 = 5,333 メガサイクル/コア または 42,662 メガサイクル/サーバー

メールボックス サーバーの処理能力計画の例

次の例では、プロセッサの処理能力決定プロセスを示します。この例では、次の設計が前提となっています。

  • メールボックス数   12,000 個。

  • メールボックス プロファイル   1 日あたりに送受信されるメッセージ数 150 件。

  • 可用性要件   1 つのサイト内でのメールボックスの復元、二重サーバー障害に対する許容。

  • 記憶域アーキテクチャ   3 つのデータベース コピーを持つ JBOD (Just a bunch of disks) (RAID ではない) 記憶域、データベースあたり 300 個のメールボックス、サーバーあたり 30 個のデータベース コピーを持つ 40 個のデータベース (または DAG あたり 120 個のデータベース コピー)。3 つのデータベース コピーが 4 つのノードにランダムに分散されているため、どの 2 つのサーバーも類似していません。

  • アクティブ化モデル   二重サーバー障害が最小の停止で許容される対象を絞った障害シナリオ。この結果、二重サーバー障害の発生後、サーバーあたり 30 個のコピーから 20 個のデータベースがアクティブになります。

  • サーバー プラットフォーム   2 x 4 コアの Intel Xeon x5470 3.33 GHz プロセッサ。

次のプロセスが適用されます。

  1. サーバー数を計算する   二重サーバー障害を許容するために、4 ノードの DAG が必要なため、設計では、DAG 内に 4 つのメールボックス サーバーを配置することから始める必要があります。

  2. アクティブ化モデルに基づき、サーバーあたりのアクティブなメールボックスの最大数を計算する   アクティブなデータベースをノードに均等に分散させるとして、各サーバーがホストするアクティブなメールボックス数は、理想的には 3,000 (12,000 ÷ 4) となります。二重ノード障害発生後のアクティブなメールボックス数を計算するには (この例に基づいて)、メールボックス数を残りの 2 つのノードで割って、ノードあたりのアクティブなメールボックス数は 6,000 (12,000 ÷ 2) となります。

    この例では、Set-MailboxServer コマンドレットの MaximumActiveDatabases パラメーターを 20 に構成します。

  3. アクティブなメールボックスの CPU 要件を計算する   前の表に基づいて、アクティブなメールボックスの最大数 (20 × 300 = 6,000 (アクティブなメールボックスの数)) にアクティブなメールボックスあたりのメガサイクルを掛けます (6,000 × 3 メガサイクル = 18,000 メガサイクル)。この値に追加の各データベース コピーの 10% を掛けます。

    この例では、各データベースに 1 つのアクティブなコピーと 2 つのパッシブなコピーがあるため、18,000 メガサイクルが 20% 増えます (18,000 × 1.2 = 21,600 メガサイクル)。

  4. パッシブなメールボックスの CPU 要件を計算する   前の表に基づいて、パッシブなメールボックスの数 (サーバーがアクティブなメールボックスの最大数をホストしている場合) にパッシブなメールボックスあたりのメガサイクル (3,000 × .45 メガサイクル = 1,350 メガサイクル) を掛けます。

  5. アクティブとパッシブの CPU 要件を加算して合計 CPU 要件を取得する   この例では、21,600 (アクティブなメールボックスのメガサイクル) + 1,350 (パッシブなメールボックスのメガサイクル) = 22,950 メガサイクル (合計 CPU 要件)。

  6. 合計 CPU 要件をハードウェア プラットフォームに適用する   この例では、2 x 4 コアの Intel Xeon x5470 3.33 GHz プロセッサベースのサーバーを使用します。これは 26,664 メガサイクル (8 × 3,330 MHz) に相当します。必要なメガサイクルをサーバー プラットフォームに基づく使用可能なメガサイクルで割って、二重ノード障害発生後のピーク時の CPU 使用率を予測します (22,950 ÷ 26,664 = 86% (予測された CPU 使用率))。86% の CPU 使用率は、ほとんど空きがない完全に利用されているサーバーを表しますが、これはピーク時に二重障害が発生したという条件に基づいているため、許容可能です。

    スタンドアロン サーバーは、ピーク時に 70% を超えないように設計し、単一ノード障害のみ許容できる 2 ノードと 3 ノードの構成は、ピーク時 (ノード障害発生時) に 80% を超えないように設計することをお勧めします。

仮想化

仮想化された新しい展開のサイズを設定する場合、プロセッサをオーバーサブスクライブすることは望ましくありません。したがって、ホスト上の仮想 CPU に対する論理コアの比率を 1:1 にしたいと思われるかもしれません。そこからさらに、ここで説明する物理的なサイズ設定のガイダンスに従って、ハイパーバイザーのCPU オーバーヘッドとして 10 % を考慮してください。たとえば、物理的な展開のサイズをコアあたり 500 人のユーザーに設定した場合、仮想展開のサイズはコアあたり 450 人のユーザーに設定します。

データ センターあたりに必要なメールボックス コアの数を計算する

サーバーの役割の比率と Exchange のパフォーマンスについて」で説明されているように、メールボックス サーバーの負荷に基づいて、ハブ トランスポート サーバー、クライアント アクセス サーバー、およびグローバル カタログ サーバーの大きさを計算する必要があります。

プロセッサ コアの比率のガイダンスが配布されるメールボックス コアの総数に基づくことはよくある前提ですが、この場合はあてはまりません。一般的に、メールボックス サーバーは 100 % の CPU 利用率で 100 % の時間で実行することはありません。適切に設計されたソリューションでは、前のセクションで説明した 70 % および 80 % の設計しきい値に基づいた時間の拡張期間に関して CPU 利用率が 100 % になることはありません。

ハブ トランスポート サーバー、クライアント アクセス サーバー、およびグローバル カタログ サーバーのプロセッサ コアの最小数を計算するために、最悪の障害モデルにおいてアクティブなメールボックス データベースをサポートするのに必要なメールボックス コアの数を決定する必要があります。

データ センター内で必要なメールボックス コアを計算する式は次のとおりです。

必要なメールボックス コア = (アクティブなメールボックス CPU 要件) ÷ (調整されたコアあたりのメガサイクル) × (残りのサーバー数) × (DAG の数)

高可用性ソリューションを展開しない場合の式は次のとおりです。

必要なメールボックス コア = (アクティブなメールボックス CPU 要件) ÷ (調整されたコアあたりのメガサイクル) × (データ センター内のメールボックス サーバー数)

データ センターあたりに必要なメールボックス コア数の計算例

以前の例で続行すると、ソリューションは 2 つのサーバー障害に耐えることが可能で、それぞれの残りのサーバーには 18,000 メガサイクルを必要とします。したがって次のようになります。

必要なメールボックス コア = (18,000 ÷ 3,333) × 2

= 5.4 × 2

= 11 合計コア

これはつまり、このデータ センター内で、ターゲットとする障害モデルで利用可能な 16 メールボックス コアのうち合計 11 コアが使用される (または残りのメールボックス サーバーあたり 5.5 コア) ことを意味します。

このデータに基づいた、ハブ トランスポート サーバー、クライアント アクセス サーバー、およびグローバル カタログ サーバー用のデータ センター内に展開する必要があるプロセッサ コアの最小数は次のとおりです。

最小限のハブ トランスポート サーバー (ウイルス対策ソフトウェアあり) のデータ センターあたりのプロセッサ コア = (データ センターあたりの必要なメールボックス コア数) ÷ 5

= 11 ÷ 5

= 3 コア

データ センターあたりの最小限のクライアント アクセス サーバー プロセッサ コア = (データ センターあたりに必要なメールボックス コアの数) × 3 ÷ 4

= 11 × 3 ÷ 4

= 33 ÷ 4

= 9 コア

データ センターあたりの最小限のグローバル カタログ サーバー (64 ビット) プロセッサ コア = (データ センターあたりの必要なメールボックスの数) ÷ 8

= 11 ÷ 8

= 2 コア

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