Лабораторное исследование среды для совместной работы в корпоративной интрасети (SharePoint Server 2010)

Применимо к: SharePoint Server 2010

Последнее изменение раздела: 2016-11-30

В данной статье приведены указания по планированию производительности и емкости для решения совместной работы по корпоративной интрасети, основанного на Microsoft SharePoint Server 2010. Оно включает в себя следующее:

• Спецификации лабораторной среды, такие как оборудование, топология фермы и конфигурация

• Набор данных тестовой фермы

• Анализ результатов теста, помогающий определить оборудование, топологию и конфигурацию, которые требуются для развертывания схожей среды, и оптимизировать среду для обеспечения подходящих характеристик емкости и производительности

Содержание:

• Общие сведения о среде

• Глоссарий

• Обзор

• Спецификации

• Результаты и анализ

Общие сведения о среде

В этом документе приведены указания по горизонтальному и вертикальному масштабированию серверов в решении совместной работы по корпоративной интрасети SharePoint Server 2010, основанном на тестировании среды в корпорации Майкрософт. Планирование емкости помогает обосновать решения о приобретении оборудования и создании системных конфигураций для оптимизации работы решения.

Различные сценарии предъявляют различные требования. Поэтому важно подкрепить эти указания дополнительным тестированием на собственном оборудовании и в собственной среде. Если ваша запланированная структура и рабочая нагрузка напоминают среду, описанную в данном документе, можно использовать его для получения выводов о вертикальном и горизонтальном масштабировании среды.

В этом документе представлено следующее:

• Спецификации, в которых описывается оборудование, топология и конфигурация

• Необходимая для фермы рабочая нагрузка, включая число пользователей и характеристики использования

• Набор данных, например размеры баз данных

• Результаты теста и анализ для горизонтального масштабирования веб-серверов

• Результаты теста и анализ для вертикального масштабирования веб-серверов

• Результаты теста и анализ для горизонтального масштабирования серверов баз данных

• Сравнение Microsoft Office SharePoint Server 2007 и SharePoint Server 2010 по пропускной способности и воздействию на веб-серверы и серверы баз данных

Среда SharePoint Server 2010, описанная в настоящем документе, является лабораторной средой, которая похожа на производственную среду крупной компании. В производственной среде располагаются очень важные сайты групп и порталы публикаций для внутренних групп, обеспечивающие совместную работу, организации, группы и проекты. Сотрудники используют эту производственную среду для отслеживания проектов, совместной работы с документами и обмена информацией внутри организации. Эта среда включает в себя множество небольших сайтов, используемых для одноранговых проектов и небольших групп. Дополнительные сведения о производственной среде см. в статье Enterprise intranet collaboration environment technical case study (SharePoint Server 2010).

Перед прочтением этого документа убедитесь, что вам знакомы основные понятия управления емкостью в SharePoint Server 2010. В этой документации описывается рекомендуемый подход к управлению емкостью, приводится контекст, позволяющий наиболее эффективно использовать содержащиеся в ней сведения, а также определяются термины, используемые в рамках этого документа.

• Обзор управления емкостью и изменения размера для SharePoint Server 2010

• Управление мощностью SharePoint Server 2010 Ограничения, связанные с программным обеспечением

Кроме того, рекомендуется ознакомиться со следующими материалами:

• Планирование и настройка рабочих характеристик хранилища и SQL Server (SharePoint Server 2010)

Глоссарий

В данном документе используется ряд специальных терминов. Ниже приведены определения ключевых терминов.

• Запросов/сек. Запросов в секунду. Количество запросов, полученных фермой или сервером за одну секунду. Это основной показатель нагрузки на сервер или ферму.

  Обратите внимание, что количество запросов отличается от количества загрузок страниц; каждая страница состоит из нескольких компонентов, каждый из которых при загрузке страницы создает один или несколько запросов. Таким образом, одной загрузке страницы соответствует несколько запросов. Как правило, при измерении количества запросов в секунду не учитываются запросы, выполняемые при проверке подлинности, и события, в которых используются малозначимые ресурсы.

• Зеленая зона. Это состояние, в котором сервер удовлетворяет указанным ниже условиям:

  • Задержка на стороне сервера для не менее чем 75 % запросов составляет менее одной секунды.

  • Уровень использования ЦП на всех серверах не превышает 50 %.

  Примечание

  Поскольку данная лабораторная среда не имеет активного запущенного обхода контента при поиске, использование ЦП на сервере базы данных удерживается на 40 %, чтобы зарезервировать 10 % для нагрузки обхода контента при поиске. При этом предполагается, что для ограничения нагрузки обхода контента при поиске на уровне 10 % в производственной среде используется регулятор ресурсов Microsoft SQL Server.

  • Процент сбоев составляет менее 0,01 %.

• Красная зона (макс.). Это состояние, в котором сервер удовлетворяет указанным ниже условиям:

  • Компонент регулирования запросов HTTP включен, но ошибки 503 (сервер занят) отсутствуют.

  • Процент сбоев составляет менее 0,1 %.

  • Задержка на стороне сервера для не менее чем 75 % запросов составляет менее 3 секунд.

  • Использование ЦП сервера базы данных составляет менее 80 %, что позволяет зарезервировать 10 % для нагрузки обхода контента, ограниченной регулятором ресурсов SQL Server.

• AxBxC (примечание к графику). Это соответственно число веб-серверов, серверов приложений и серверов баз данных в ферме. Например, значение 8x1x2 указывает на то, что в данной среде имеется 8 веб-серверов, 1 сервер приложений и 2 сервера баз данных.

• MDF и LDF: физические файлы SQL Server. Для получения дополнительных сведений см. статью об архитектуре файлов и их групп.

Обзор

В данном разделе приведен обзор способа масштабирования, связи между данной лабораторной средой и схожим примером технического внедрения среды, а также методики тестирования.

Способ масштабирования

В данном разделе описывается конкретный порядок действий, рекомендуемый для масштабирования серверов в среде; именно данный способ и использовался нами для масштабирования лабораторной среды. Этот способ позволяет найти оптимальную конфигурацию для рабочей нагрузки и может быть описан следующим образом:

• Сначала мы выполнили горизонтальное масштабирование веб-серверов. Это было выполнено в максимально допустимом при тестовой рабочей нагрузке объеме, пока сервер базы данных не стал узким местом и уже не мог обрабатывать дополнительные запросы от веб-серверов.

• Затем мы выполнили горизонтальное масштабирование сервера базы данных, переместив половину баз данных контента на другой сервер базы данных. На данном этапе веб-серверы не создавали достаточной нагрузки на серверы баз данных. Поэтому дополнительно было выполнено их горизонтальное масштабирование.

• Для тестирования вертикального масштабирования мы попробовали выполнить не горизонтальное, а вертикальное масштабирование веб-серверов. В общем случае горизонтальное масштабирование веб-серверов предпочтительнее вертикального, поскольку горизонтальное масштабирование обеспечивает повышенную избыточность и доступность.

Согласование лабораторной среды с производственной средой

Описанная в данном документе лабораторная среда представляет собой уменьшенную модель производственной среды корпорации Майкрософт, и хотя между этими двумя средами существуют значительные различия, может оказаться удобным исследовать их параллельно, поскольку обе они являются корпоративными средами для совместной работы, а наблюдаемые в них шаблоны должны быть похожи.

Лабораторная среда включает в себя подмножество данных из производственной среды, а также некоторые изменения в рабочей нагрузке. Это оказывает влияние на результаты тестирования, связанные с использованием памяти веб-сервера, поскольку кэш объектов в производственной среде принимает большое количество попаданий для уникальных сайтов, в результате чего использует больше памяти. Кроме того, лабораторная среда содержит меньше данных, большая часть из которых кэширована в памяти, в то время как производственная среда содержит более семи терабайт данных, в результате чего сервер базы данных в производственной среде выполняет больше считываний с диска, чем сервер базы данных в лабораторной среде. Аналогичным образом, оборудование, использованное в лабораторной среде, значительно отличается от оборудования моделируемой производственной среды из-за различной потребности в ресурсах. Лабораторная среда построена на базе более доступного оборудования.

Чтобы лучше понять различия между этими средами, прочитайте раздел "Спецификации" настоящего документа и сравните приведенные там сведения со спецификациями, указанными в статье Enterprise intranet collaboration environment technical case study (SharePoint Server 2010).

Методика и замечания по тестированию

В этом документе представлены результаты, полученные в тестовой лабораторной среде. Поскольку это лабораторная, а не производственная среда, мы могли контролировать определенные факторы, чтобы продемонстрировать конкретные аспекты производительности для данной рабочей нагрузки. Кроме того, некоторые перечисленные здесь элементы производственной среды не были включены в лабораторную среду для упрощения тестирования. В производственных средах исключение этих элементов не рекомендуется.

• Между тестовыми запусками мы изменяли только по одной переменной за раз, чтобы упростить сравнение полученных результатов.

• Серверы баз данных, которые использовались в данной лабораторной среде, не входили в кластер, поскольку избыточность для такого тестирования не требовалась.

• Обход контента при поиске во время тестирования не выполнялся, хотя в производственной среде это могло иметь место. Чтобы учесть это, мы снизили уровень использования ЦП SQL Server при определении значений "Зеленая зона" и "Макс.", чтобы выделить ресурсы, которые были бы использованы обходом контента при поиске. Дополнительные сведения см. в статье Планирование и настройка рабочих характеристик хранилища и SQL Server (SharePoint Server 2010).

Спецификации

В этом разделе приведены подробные сведения об оборудовании, программном обеспечении, топологии и конфигурации этой лабораторной среды.

Аппаратное обеспечение

В следующих разделах описано оборудование, которое использовалось в лабораторной среде.

Веб-серверы и серверы приложений

В ферме содержится от одного до восьми веб-серверов и один сервер приложений.

Серверы баз данных

Существует от двух до трех серверов баз данных, из которых один или два используются для выполнения экземпляра SQL Server по умолчанию для размещения баз данных контента, а один используется для базы данных журналов. В данном документе база данных журналов не рассматривается.

Топология

На следующем рисунке показана топология данной лабораторной среды:

Конфигурация

Для обеспечения оптимальной производительности в конфигурацию лабораторной среды были внесены следующие изменения.

Рабочая нагрузка

Набор транзакций для описанной в настоящем документе лабораторной среды напоминает характеристики рабочей нагрузки производственной среды корпорации Майкрософт. Дополнительные сведения о производственной среде см. в статье Enterprise intranet collaboration environment technical case study (SharePoint Server 2010).

Ниже приведены сведения о наборе для лабораторных тестов, выполняемых для SharePoint Server 2010, в сравнении с производственной средой. Хотя между этими рабочими нагрузками существуют небольшие отличия, они обе представляют собой типичный набор транзакций в корпоративной среде для совместной работы.

Набор данных

Набор данных для лабораторной среды, описанной в настоящем документе, представляет собой подмножество набора данных из производственной среды корпорации Майкрософт. Дополнительные сведения о производственной среде см. в статье Enterprise intranet collaboration environment technical case study (SharePoint Server 2010).

Результаты и анализ

Следующие результаты упорядочены в соответствии со способом масштабирования, описанным в разделе Обзор настоящего документа.

Горизонтальное масштабирование веб-серверов

В данном разделе описываются результаты теста, полученные при горизонтальном масштабировании числа веб-серверов в данной лабораторной среде.

Методика тестирования

• Добавьте веб-серверы с аналогичными характеристиками оборудования, сохранив остальную часть фермы неизменной.

• Измерьте количество запросов в секунду, задержку и использование ресурсов.

Анализ

Во время тестирования мы обнаружили следующее:

• Было выполнено масштабирование среды до четырех веб-серверов на сервер базы данных. Однако увеличение пропускной способности было нелинейным, особенно при добавлении четвертого веб-сервера.

• Добавление веб-серверов сверх первых четырех не дает увеличения пропускной способности, поскольку в данном случае узким местом является загрузка ЦП сервера базы данных.

• Средняя задержка была практически постоянной в течение всего тестирования, то есть число веб-серверов и пропускная способность влияние на нее не оказывали.

Полученные графики и диаграммы

На следующих графиках ось X показывает изменение числа веб-серверов в ферме при масштабировании от одного веб-сервера (1x1x1) до пяти веб-серверов (5x1x1).

1. Задержка и количество запросов в секунду

На следующем графике показано, как горизонтальное масштабирование (добавление веб-серверов) влияет на задержку и количество запросов в секунду.

2. Загрузка процессора

На следующем графике показано, как горизонтальное масштабирование веб-серверов влияет на загрузку процессора на веб-серверах и сервере базы данных.

3. Количество операций ввода-вывода в секунду SQL Server для файлов MDF и LDF

На следующих графиках показано, как изменяется количество операций ввода-вывода в секунду для базы данных контента при горизонтальном масштабировании числа веб-серверов. Эти значения измеряются с помощью следующих счетчиков производительности:

• Физический диск: обращений чтения с диска/сек

• Физический диск: обращений записи на диск/сек

В данной лабораторной среде мы определили, что наши данные по количеству операций ввода-вывода в секунду не были типичными для производственной среды, поскольку наш набор данных был настолько мал, что в кэш можно было поместить значительно большую его часть по сравнению с моделируемой производственной средой. Мы рассчитали предполагаемое число считываний, умножив значение обращений записи, полученное в лабораторной среде, на коэффициент обращений чтения в нашей производственной среде. Приведенные в данном разделе результаты являются усредненными. Кроме того, имеются и пиковые значения, имеющие место при выполнении определенных операций, которые также требуется учитывать. Для получения дополнительных сведений о вычислении приблизительного требуемого количества операций ввода-вывода в секунду см. статью Планирование и настройка рабочих характеристик хранилища и SQL Server (SharePoint Server 2010).

Максимум:

Зеленая зона:

Пример чтения графиков:

Организация с рабочей нагрузкой, похожей на описанную в настоящем документе, которая ожидает, что ее зеленая зона будет соответствовать 300 запросам в секунду, может использовать топологию 3x1x1, а число обращений чтения с физического диска в секунду для файла MDF будет приблизительно равно 600.

Горизонтальное масштабирование серверов баз данных

В данном разделе описываются результаты теста, полученные при горизонтальном масштабировании числа серверов баз данных в данной лабораторной среде.

Методика тестирования

• Создайте две базы данных контента на одном сервере базы данных, а затем разнесите их по двум разным серверам, чтобы эффективно удвоить число ядер процессоров и памяти, доступных серверам баз данных в среде.

• Сохраняйте общую емкость количества операций ввода-вывода в секунду постоянной даже при добавлении сервера базы данных. Это значит, что число обращений чтения в секунду и число обращений записи в секунду, которое диск может выполнить для каждой базы данных контента, не изменяется при разделении контента из одной в две базы данных.

Анализ

• Первым узким местом в среде 4x1x2 была загрузка ЦП сервера базы данных. При добавлении дополнительных процессоров и памяти масштабирование осуществлялось практически линейно.

• Масштабирование до четырех веб-серверов и 2 серверов баз данных не вызвало значительного увеличения количества запросов в секунду, поскольку загрузка ЦП на веб-серверах была близка к 100 %.

• Когда мы выполнили горизонтальное масштабирование серверов баз данных (добавив один дополнительный сервер базы данных) и добавили четыре веб-сервера, производительность менялась практически линейно. В этой ситуации узким местом становится не загрузка ЦП серверов баз данных, а количество дисковых операций ввода-вывода в секунду базы данных контента.

• Дополнительные тесты для горизонтального масштабирования сверх топологии 8x1x2 в данной лабораторной среде не проводились. Но мы ожидаем, что дополнительная емкость по количеству операций ввода-вывода в секунду позволит дополнительно увеличить пропускную способность.

• Наблюдалась согласованность между использованным количеством операций ввода-вывода в секунду и достигнутым в результате тестирования количеством запросов в секунду.

Полученные графики и диаграммы

На следующих графиках ось X всегда показывает горизонтальное масштабирование четырех веб-серверов вместе с 1 сервером приложений и 1 сервером базы данных (4x1x1) до восьми веб-серверов вместе с двумя серверами баз данных (8x1x2). На некоторых графиках также представлены топологии 1x1x1 или 4x1x2.

1. Задержка и количество запросов в секунду

На следующем графике показано, как горизонтальное масштабирование веб-серверов и серверов баз данных влияет на задержку и количество запросов в секунду.

2. Загрузка процессора

На следующих графиках показано, как горизонтальное масштабирование влияет на загрузку процессора.

3. Использование памяти при горизонтальном масштабировании

Во время всего тестирования мы наблюдали тот факт, что при большем числе семейств сайтов в среде используется больше памяти. Например, в данных тестах осуществлялся доступ к 181 семейству сайтов, а главный процесс w3wp использовал до 1,8 ГБ ОЗУ. Дополнительные примеры см. в статье Performance and capacity technical case studies (SharePoint Server 2010). Ведется разработка дополнительных материалов о требованиях к памяти при увеличенном количестве семейств сайтов. Следите за обновлениями.

4. Количество операций ввода-вывода в секунду SQL Server для файлов MDF и LDF

На следующих графиках показано, как изменяется количество операций ввода-вывода в секунду при горизонтальном масштабировании числа веб-серверов и числа серверов баз данных.

Максимальное количество запросов в секунду

Количество запросов в секунду для зеленой зоны

Вертикальное масштабирование веб-серверов

В данном разделе описываются результаты теста, полученные при вертикальном масштабировании веб-серверов в данной лабораторной среде.

Методика тестирования

• Добавьте дополнительные процессоры для веб-серверов, сохранив остальную часть фермы неизменной.

Анализ

• Масштабирование осуществляется линейно до восьми ядер процессора.

• Тесты показывают, что такая среда может успешно использовать сервер с 24 ядрами процессора, хотя при достижении указанного числа ядер наблюдается некоторое снижение показателей.

Полученные графики и диаграммы

На следующем графике ось X представляет число процессоров и объем ОЗУ на веб-сервере. Следующий график показывает, как вертикальное масштабирование (добавление процессоров) влияет на количество запросов в секунду для веб-сервера.

Сравнение SharePoint Server 2010 и Office SharePoint Server 2007

В этом разделе представлена информация о том, чем отличается тестирование емкости для данной рабочей нагрузки между SharePoint Server 2010 и Microsoft Office SharePoint Server 2007.

Рабочая нагрузка

Чтобы сравнить SharePoint Server 2010 с Office SharePoint Server 2007, использовался набор, отличный от описанного в разделе спецификаций, поскольку некоторые операции SharePoint Server 2010 были недоступны в Office SharePoint Server 2007. Тестовый набор для Office SharePoint Server 2007 создан на базе все той же производственной среды, по которой проводятся тесты SharePoint Server 2010. Однако эти показатели были получены перед выполнением обновления до SharePoint Server 2010 в данной среде.

На следующем графике представлен тестовый набор для лабораторной и производственной сред для Office SharePoint Server 2007.

Методика тестирования

• Тесты, необходимые для такого сравнения, были выполнены посредством создания среды Office SharePoint Server 2007, ее тестирования с описанной ранее рабочей нагрузкой и последующего обновления баз данных контента до SharePoint Server 2010 без изменения клиентов, использующих среду, и без визуального обновления. Такая обновленная среда была повторно протестирована для получения результатов SharePoint Server 2010 с использованием того же тестового набора, включающего только операции Office SharePoint Server 2007.

• Набор данных после обновления баз данных контента для тестов SharePoint Server 2010 не изменялся.

• Тестовый набор для Office SharePoint Server 2007 не содержит новых операций SharePoint Server 2010 и напоминает решение совместной работы по корпоративной интрасети в такой же производственной среде Office SharePoint Server 2007, которая была описана в разделе о рабочей нагрузке.

Анализ

• Когда в SharePoint Server 2010 и в Office SharePoint Server 2007 достигается максимальная пропускная способность одинакового числа веб-серверов, SharePoint Server 2010 обеспечивает пропускную способность на 20 % меньше, чем пропускная способность Office SharePoint Server 2007.

• Когда выполнялось горизонтальное масштабирование веб-серверов для обеспечения максимального использования серверов баз данных, SharePoint Server 2010 не удалось достичь увеличения пропускной способности на 25 % по сравнению с Office SharePoint Server 2007. Это обеспечивается улучшениями, внесенными в SharePoint Server 2010 для обеспечения поддержки более крупных развертываний.

• Когда выполнялось горизонтальное масштабирование веб-серверов для обеспечения максимального использования серверов баз данных, SharePoint Server 2010 был привязан к загрузке ЦП SQL Server, а Office SharePoint Server 2007 был привязан к блокировке на уровне баз данных. Это значит, что увеличение вычислительной мощности, доступной серверам баз данных, позволяет SharePoint Server 2010 достичь повышенной пропускной способности по сравнению с использованием Office SharePoint Server 2007 на таком же оборудовании. Это вызвано механизмами блокировки в базе данных в Office SharePoint Server 2007, которые не затрагиваются улучшением оборудования, поэтому нам не удалось добиться загрузки ЦП сервера базы данных выше 80 %.

• По результатам, описанным выше в данном разделе, в Office SharePoint Server 2007 максимальная пропускная способность была достигнута при топологии 5x0x1, а в SharePoint Server 2010максимальная пропускная способность с такой же рабочей нагрузкой была достигнута при топологии 7x0x1 и вызвала увеличение общего количества запросов в секунду на 25 %.

Полученные графики и диаграммы

На следующем графике приведена пропускная способность без горизонтального масштабирования веб-серверов.

На следующем графике приведена пропускная способность при максимальном горизонтальном масштабировании веб-серверов.

See Also

Other Resources

Центр ресурсов: управление емкостью в SharePoint Server 2010