Ausschließen von Datenträgerproblemen

Letztes Änderungsdatum des Themas: 2005-10-05

Datenträgerprobleme sind ein häufiger Engpass bei großen Exchange-Bereitstellungen.

Exchange nutzt das Datenträgersubsystem umfassend, doch hängt diese Nutzung von der vorgesehenen Aufgabe der einzelnen Datenträger ab. Es gibt fünf wichtige Aufgaben:

• TEMP-Datenträger
• Datenbankdatenträger
• Datenträger für Transaktionsprotokolle
• Datenträger für die SMTP-Warteschlange
• Datenträger für die Auslagerungsdatei

Bei jeder Gruppe von Datenträgern, die diese Aufgaben erfüllen, gibt es unterschiedliche E/A-Auslastungsmuster, die getrennt untersucht werden müssen. Aufgrund dieser unterschiedlichen Muster darf kein Datenträger für mehr als eine Aufgabe verwendet werden.

Untersuchen der E/A-Muster des TEMP-Datenträgers

Auf dem temporären Betriebssystemlaufwerk erfolgen sämtliche Formatkonvertierungen, z. B. RTF in HTML. Es dient ferner als Ablageort aller temporären Dateien, die bei Suchvorgängen des Indexdiensts von Microsoft Index Server erstellt bzw. geöffnet werden.

Bei der Erstinstallation legt das Betriebssystem den Speicherort für die Erstellung und Verwendung temporärer Dateien auf den Datenträger fest, der auch vom Betriebssystem selbst verwendet wird. Dies bedeutet, dass E/A-Vorgänge für den TEMP-Datenträger in Konkurrenz zu E/A-Vorgängen für Programme und Auslagerungsdateivorgänge stehen, die auf diesem Laufwerk erfolgen. Diese E/A-Konkurrenzsituation beeinträchtigt die Leistung. Um zu vermeiden, dass das Betriebssystem bei E/A-Vorgängen mit dem TEMP-Datenträger in Konkurrenz tritt, sollten Sie die globale Umgebungsvariable TEMP so ändern, dass diese auf einen anderen Datenträger zeigt, damit für temporäre Dateien ein eigener Datenträger vorhanden ist.

Bestimmen Sie anhand der Leistungsindikatoren in der folgenden Tabelle, ob es auf dem TEMP-Datenträger Ressourcenkonflikte gibt.

Leistungsindikatoren für TEMP-Datenträger

Untersuchen der E/A-Muster von Datenbankdatenträgern

Eine Exchange-Datenbank besteht aus zwei Dateien:

• **Einer EDB-Datei (MAPI-Inhalt)   **In dieser Datei werden alle MAPI-Nachrichten und -Tabellen gespeichert, die vom Informationsspeicherprozess zum Auffinden aller Nachrichten und Prüfsummen sowohl der EDB- und STM-Dateien als auch der MAPI-Nachrichten verwendet wird.
• **Einer STM-Datei (Nicht-MAPI-Inhalt)   ** Diese Datei enthält Nachrichten, die mit Inhalten im jeweiligen Internetformat übertragen werden.

Da der Zugriff auf diese Dateien meist wahlfrei erfolgt, können beide Dateitypen auf demselben Datenträgervolume abgelegt werden.

Bei Analyse der einzelnen physikalischen Datenbankdatenträger können Sie mithilfe der Leistungsindikatoren in der folgenden Tabelle bestimmen, ob es auf den Datenträgern zu Leistungsverschlechterungen gekommen ist.

Leistungsindikatoren für Datenbankdatenträger

Beispiel der Überwachung von Datenbankdatenträgern

In der folgenden Abbildung weist einer der Datenbankdatenträger (P:\) hohe Schreibwartezeiten auf (was vom Leistungsindikator Physikalischer Datenträger\Mittlere Sek./Schreibvorgänge angezeigt wird). Der Durchschnittswert beträgt 62 Millisekunden (ms), die Spitzenwerte betragen oft 80 ms und mitunter über 100 ms.

Untersuchen der E/A-Muster von Datenbankdatenträgern mit synchroner Replikation

Server mit Exchange sollten generell Schreibwartezeiten für Datenbanken unter 20 ms bei Spitzenwerten unter 50 ms aufweisen. Bei Verwenden der synchronen Replikation ist es jedoch nicht immer möglich, Schreibwartezeiten in diesem Bereich zu halten. Probleme durch Schreibwartezeiten für Datenbanken werden für den Endbenutzer meist erst offenkundig, wenn der Datenbankcache voll ist und keine Daten mehr in diesen geschrieben werden können. Bei Verwenden der synchronen Replikation verdeutlicht der Leistungsindikator Datenbank: Seitenfehlerverzögerungen/Sek. besser als der Leistungsindikator Physikalischer Datenträger\Mittlere Sek./Schreibvorgänge, ob der Client von Schreibwartezeiten betroffen ist.

Auf einem Produktionsserver muss der Leistungsindikator Datenbank: Seitenfehlerverzögerungen/Sek. stets 0 betragen, da ein anderer Wert bedeutet, dass der Datenbankcache voll ist. Ein voller Datenbankcache bedeutet, dass Exchange Elemente erst wieder im Cache ablegen kann, nachdem Seiten auf den Datenträger geschrieben wurden. Darüber hinaus sind bei den meisten Speichersubsystemen Lesewartezeiten die Folge von Schreibwartezeiten. Diese Lesewartezeiten sind ggf. bei der standardmäßigen Stichprobenrate des Systemmonitors für das Speichersubsystem nicht erkennbar. RPC-Wartezeiten (Remote Procedure Call) verlängern sich ebenfalls als Folge von Seitenfehlerverzögerungen, wodurch die Clientleistung beeinträchtigt wird.

Da sich datenträgerbezogene Leistungsprobleme auf das Anwendungsverhalten auswirken können, wird empfohlen, dass Administratoren die Datenträgerleistung im Rahmen der routinemäßigen Systemstatusüberwachung kontrollieren. Bei Analyse einer Datenbank-LUN (Logical Unit Number) in einer synchron replizierten Umgebung können Sie mithilfe der Leistungsindikatoren in der folgenden Tabelle bestimmen, ob es auf den Datenträgern zu Leistungsverschlechterungen gekommen ist.

Leistungsindikatoren im Systemmonitor zur Bewertung der Leistung von Datenbankdatenträgern

Beispiel der Überwachung von Datenbankdatenträgern

In der folgenden Abbildung weist einer der Datenbankdatenträger (Q:\) extrem hohe Schreibwartezeiten auf, was vom Leistungsindikator Mittlere Sek./Schreibvorgänge angezeigt wird, dessen Durchschnittswert 313 ms beträgt. Der Wert von Mittlere Sek./Lesevorgänge gibt allerdings keinen Hinweis auf dieses Wartezeitproblem und liegt mit durchschnittlich 14 ms (< 20 ms empfohlen) in einem akzeptablen Bereich. Der Leistungsindikator Mittlere Sek./Schreibvorgänge eignet sich eindeutig nicht gut zum Bestimmen der Clientwartezeiten in einer synchronen Replikationsumgebung. Durchschnittl. RPC-Wartezeit liegt in diesem Beispiel bei 24 ms (< 50 ms empfohlen). In diesem Szenario waren Benutzer von Microsoft Outlook nicht von hohen Schreibwartezeiten betroffen.

Überwachen eines synchron replizierten Datenbankdatenträgers mit Systemmonitor

In der folgenden Abbildung ist die Datenbank stark ausgelastet und weist Spitzenwerte für Durchschnittl. RPC-Wartezeit auf, die in Korrelation zu Spitzenwerten für Datenbank: Seitenfehlerverzögerungen/Sek. stehen.

Beispiel von Durchschnittl. RPC-Wartezeit unter Einfluss von Datenbank: Seitenfehlerverzögerungen/Sek.

Untersuchen der E/A-Muster von Datenträgern für Transaktionsprotokolle

Mithilfe von Transaktionsprotokolldateien kann der Zustand von EDB- und STM-Dateien verwaltet und deren Integrität sichergestellt werden. Dies bedeutet, dass die Protokolldateien eigentlich die Daten repräsentieren. Für jede Speichergruppe gibt es einen Satz von Transaktionsprotokolldateien. Zur Steigerung der Leistung implementiert Exchange jede Transaktionsprotokolldatei als Datenbank. Nach einem Systemausfall können die Datenbanken mithilfe der neuesten Transaktionsprotokolldateien wiederhergestellt werden. Wenn Sie Zugriff auf die letzte Sicherung und die Protokolldateien haben, können Sie alle Daten wiederherstellen. Wenn jedoch Protokolldateien verloren gehen, sind die zugehörigen Daten verloren.

Auf Protokolllaufwerken erfolgen in der Regel keine Lesevorgänge, außer bei einer Wiederherstellung aus Sicherungen. Dies bedeutet, dass die Schreibleistung für die Transaktionsprotokolle wesentlich ist und bei Analysen berücksichtigt werden muss. Bei Analyse der einzelnen physischen Protokolldatenträger können Sie mithilfe der Leistungsindikatoren in der folgenden Tabelle bestimmen, ob es auf den Datenträgern zu Leistungsverschlechterungen gekommen ist.

Leistungsindikatoren für Transaktionsprotokolldatenträger

Untersuchen der E/A-Muster von SMTP-Warteschlangen

In der SMTP-Warteschlange werden SMTP-Nachrichten gespeichert, bis sie von Exchange in einer Datenbank in einer öffentlichen oder privaten Datenbank gespeichert oder an einen anderen Server oder Connector gesendet werden. Bei SMTP-Warteschlangen treten im Allgemeinen wahlfreie, kleine E/A-Vorgänge auf.

Bei Analyse der einzelnen physikalischen Datenträger mit einer SMTP-Warteschlange können Sie mithilfe der Leistungsindikatoren in der folgenden Tabelle bestimmen, ob es auf den Datenträgern zu Leistungsverschlechterungen gekommen ist.

Leistungsindikatoren für SMTP-Warteschlangen

Untersuchen der E/A-Muster des Datenträgers für die Auslagerungsdatei

Die Auslagerungsdatei dient als Erweiterung des physischen Arbeitsspeichers und als Bereich, in dem das System nicht verwendete Seiten oder später benötigte Seiten ablegt. Die Auslagerungsdatei wird immer zu einem gewissen Grad in Anspruch genommen, selbst auf Computern mit viel freiem Arbeitsspeicher. Diese konstante Nutzung rührt daher, dass das Betriebssystem versucht, im Arbeitsspeicher nur die benötigten Seiten zu behalten, um ausreichend freien Speicher für Operationen zu haben. Beispiel: Bei einem Drucktool, das nur beim Systemstart verwendet wird, kann ein Teil des Arbeitsspeichers auf den Datenträger ausgelagert und nie freigegeben werden, wenn es nie genutzt wird.

Bei Servern, auf denen der physische Arbeitsspeicher stark ausgelastet ist, muss sichergestellt sein, dass sämtliche Zugriffe auf die Auslagerungsdatei so schnell wie möglich erfolgen, um Überlastungen zu vermeiden. Auf Servern treten Fehler bei Arbeitsspeichervorgängen meist auf, lange bevor die Auslagerungsdatei voll ist. Deshalb ist das Beobachten von Auslastungsmustern des Datenträgers mit der Auslagerungsdatei wichtiger als die verbleibende Speicherkapazität des Datenträgers. Bestimmen Sie anhand der Leistungsindikatoren in der folgenden Tabelle, ob es auf dem Datenträger mit der Auslagerungsdatei zu Leistungsverschlechterungen gekommen ist.

Leistungsindikatoren für Datenträger mit der Auslagerungsdatei

Verbessern der Datenträgerleistung

Nachfolgend werden Möglichkeiten zur Verbesserung der Datenträgerleistung beschrieben:

• Aktivieren der Zwischenspeicherung auf dem Arraycontroller
  Bei direkt angeschlossenen Speicherlösungen (Direct Attach Storage, DAS) ergeben sich große Leistungsverbesserungen, wenn die Cachefunktionen des Arraycontrollers aktiviert werden. Insbesondere der Write-Back-Cache ist überaus effektiv und sollte für eine spürbare Leistungsverbesserung sorgen. Ferner sollte sichergestellt sein, dass der Arraycontroller über eine Akkusicherung verfügt, sodass Stromschwankungen und -ausfälle nicht zu Fehlern oder Unstimmigkeiten führen.
• Vergrößern der Protokollpuffer
  Eine Vergrößerung der Protokollpuffer verbessert die Leistung eines Protokolldatenträgers, auf dem es zu vielen Protokolldatensatzverzögerungen kommt. Weitere Informationen finden Sie im technischen Exchange-Artikel, Microsoft Exchange 2000 Internals: Quick Tuning Guide. Beginnen Sie bei Exchange 2003 mit dem Standardwert 512 für den Protokollpuffer, und erhöhen Sie diesen Wert in 512-er Schritten bis zum Höchstwert 9000.
• Vergrößern des Datenbankcache
  Durch das Vergrößern des Datenbankcache (dynamische Pufferzuordnung) ergibt sich eine bessere Datenträgerleistung. Dieser Schritt wird jedoch nicht empfohlen, da sich die erhöhte Größe auf den Arbeitsspeicher auf dem Server auswirkt, der mit der Zeit fragmentierter wird oder zur Neige geht.
• Ausrichten von Datenträgerpartitionen an Speichernachverfolgungsgrenzen
  Das Ausrichten der Datenträgerpartitionen an Speichernachverfolgungsgrenzen wirkt sich positiv auf die Datenträgerleistung aus. Der Leistungsvorteil hängt allerdings von der Speichertechnologie und deren Implementierung und demzufolge vom Hersteller ab.
• Erzwingen von Größenbeschränkungen für Nachrichten
  Das Erzwingen von Größenbeschränkungen für Nachrichten kann die Datenträgerauslastung verringern und deshalb zu einer besseren Leistung führen. Vor dem Erzwingen von Größenbeschränkungen für Nachrichten sollten Sie prüfen, wie sich diese Maßnahme auf die SLA (Service Level Agreement) Ihrer Organisation auswirkt.
• Erzwingen von Größenbeschränkungen für Postfächer
  Wie das Erzwingen von Größenbeschränkungen für Nachrichten kann das Erzwingen von Postfachkontingenten zu einer besseren Datenträgerleistung führen. Aber auch hierbei müssen Sie die SLA Ihrer Organisation berücksichtigen.