Informationen zum Leistungsverhalten von Exchange

Letztes Änderungsdatum des Themas: 2005-10-25

Die Feinabstimmung eines Systems auf seine optimale Leistung ist ein iterativer Prozess. Das System muss wiederholt analysiert, getestet und angepasst werden, und Microsoft® Exchange Server 2003 muss in diesen Wiederholungsprozess eingebunden werden. Nehmen Sie sich die Zeit, alle Variablen zu studieren, die das System beeinflussen. Hierzu gehören Benutzerprofil, Architektur und Hardware-Ausstattung.

Grundsätzlich wird die Leistung eines Servers durch die Komponente mit der geringsten Leistung begrenzt. Diese bildet den Engpass des Systems. Um die Leistung zu verbessern, müssen solche Engpässe erkannt, deren Gründe bestimmt und die richtigen Maßnahmen zu ihrer Beseitigung durchgeführt werden. Verwenden Sie zum Planen und Optimieren einer Exchange Server 2003-Umgebung dieses Handbuch. Weitere Themen beinhalten Verfahren und Hinweise zur Feinabstimmung, die zum Erreichen der optimalen Leistung des Exchange-Servers hilfreich sind.

Die Leistung und die Skalierbarkeit eines Systems stehen in einem engen Zusammenhang. Auf der Grundlage eines umfassenden Verständnisses der Faktoren, von denen die Leistung der Systemkomponenten bestimmt wird, können die Komponenten bei ihrer Bereitstellung so aufeinander abgestimmt werden, dass sie hohen Belastungen standhalten. In weiteren Themen dieses Handbuchs werden die Feinabstimmung von Front-End- und Back-End-Servern und die Feinabstimmung mit Exchange 2003 unter verschiedenen Bedingungen beschrieben.

Anmerkung:
Viele der beschriebenen Konzepte gelten auch für Exchange 2000 Server. In weiteren Themen werden die Unterschiede zwischen beiden Versionen besprochen. Benutzer von Exchange Server 5.5 sollten dieses Handbuch in Verbindung mit den anderen in der Einleitung empfohlenen Handbüchern verwenden.

Messen der Leistung

In Exchange Server 2003 sind verschiedene Tools zum Messen der Leistung enthalten, beispielsweise Exchange Server Stress and Performance (ESP) 2003, Jetstress und Load Simulator 2003 (LoadSim). Microsoft Windows Server™ 2003 enthält auch einige allgemeine Tools zur Systemleistung wie Netzwerkmonitor und Systemmonitor. Genauere Informationen zu diesen Tools finden Sie im Anhang A „Tools zur Bestimmung der Leistung von Exchange Server 2003“.

Analysieren Sie zusätzlich zur Verwendung dieser Tools auch die aktuelle Benutzerlast, um eine Basis für die minimalen Serveranforderungen zu erstellen. Eine der größten Herausforderungen besteht darin, die Art der Verwendung des Systems durch die Benutzer nachzuvollziehen. In weiteren Kapiteln des Handbuchs wird eine Methode zum Ermitteln der Prozessor-, Arbeitsspeicher- und Speicherauslastung in Abhängigkeit von der aktuellen Benutzerlast beschrieben. Nach dem Bestimmen der Hardware-Anforderungen sollten Sie einen Pilotversuch durchführen, um ein zufriedenstellendes Leistungsniveau sicherzustellen. Weitere Informationen zu Pilotversuchen finden Sie unter „Labortests und Pilotinstallationen“ im Thema „Maßnahmen zur Fehlertoleranz auf Systemebene“ im Exchange Server 2003 High Availability Guide.

Hardwareleistung

Die zur Bereitstellung von Exchange ausgewählte Hardware hat den stärksten Einfluss auf die Leistung. Da die Gesamtleistung von zahlreichen Variablen abhängig ist, kann die genaue Auswirkung einer bestimmten Hardwarekomponente auf die Leistung eines Systems nicht vorausgesagt werden. Die folgenden Abschnitten enthalten grundlegende Informationen darüber, wie einzelne Komponenten die Leistung von Exchange Server 2003 beeinflussen, z. B. Prozessor, Arbeitsspeicher, Netzwerk und Speicherkapazität.

Prozessorleistung

Der Prozessor sollte bei seiner Verwendung auf einem Server zu Spitzenzeiten eine Auslastung von 60 Prozent aufweisen. Dieses Auslastungsniveau gewährleistet Spielraum für Zeiten mit extremer Auslastung. Wenn die Auslastung des Prozessors ständig über 75 Prozent liegt, wird die Prozessorleistung als Engpass angesehen.

Die Server-CPU beeinflusst die Leistung über verschiedene Faktoren. Diese Faktoren sind:

• Der Prozessortakt, angegeben in Megahertz (MHz) oder Gigahertz (GHz).
• Die Anzahl der Prozessoren.
• Der Prozessortyp.

Für eine optimale Leistung empfiehlt sich die Auswahl des schnellsten Prozessors. Bei der Auswahl von Prozessoren sind den meisten Unternehmen jedoch finanzielle Grenzen gesetzt.

Neben dem Prozessortakt beeinflusst auch die in einem Prozessor verwendete Technologie die Leistung. In einigen Prozessoren wird beispielsweise eine Hyperthreading-Technologie verwendet, mit deren Hilfe ein einzelner Prozessor die Funktion von zwei virtuellen Prozessoren übernehmen kann. Solche Prozessoren ermöglichen normalerweise eine erweiterte Cacheverwaltung und erweiterte Optionen beim Bustakt.

In Exchange können mehrere Prozessoren vollständig genutzt werden. In vielen Fällen wird die Leistung durch die Verwendung von Servern mit mehreren Prozessoren erhöht. Die Wechselwirkung zwischen der Prozessoranzahl und der Systemleistung ist jedoch sehr komplex. Wenn auf einem Server zu viele Prozessoren installiert sind, kann die erhöhte Verarbeitungslast durch Kontextwechsel den Vorteil zusätzlicher Prozessoren negieren. Die optimale Anzahl von Prozessoren wird zum Teil durch die Funktion des jeweiligen Servers bestimmt. Für einen Back-End-Postfachserver beispielsweise, über den viele MAPI-Verbindungen ausgeführt werden, kann ein Computer mit acht Prozessoren effizient genutzt werden. Im Gegensatz dazu wäre für einen Server, auf den Benutzer von Microsoft Outlook® Web Access zugreifen, ein mit vier Prozessoren ausgestatteter Computer effizienter.

Weitere Informationen zur Leistung verschiedener Prozessoren finden Sie unter Skalieren von Exchange Server 2003.

Arbeitsspeicherleistung

Exchange-Dienste beanspruchen normalerweise nicht mehr als 3 Gigabyte (GB) des physischen Speichers. Nach dem Hinzufügen von für das Betriebssystem erforderlicher Software sowie von Antivirus-, Sicherungs- und Verwaltungssoftware kann der insgesamt verwendete physische Speicher 4 GB betragen. Für dedizierte Exchange-Server ist ein Arbeitsspeicher von 4 GB ausreichend.

Den meisten Arbeitsspeicher beansprucht in Exchange Server 2003 die Ausführung des Prozesses Store.exe, durch den Postfächer und öffentliche Informationsspeicher verwaltet werden.

Auch die folgenden Prozesse beanspruchen viel Arbeitsspeicher und können dadurch die Leistung beeinflussen:

• Inetinfo.exe   Prozess zur Verwaltung von Internetprotokollen
• Emsmta.exe   Microsoft Exchange MTA-Stacks-Dienst
• Mad.exe   Microsoft Exchange-Systemaufsicht

Weitere Informationen zum Optimieren des Arbeitsspeichers finden Sie unter Abstimmen der Leistung von Exchange Server 2003.

Netzwerkleistung

Viele Optimierungen des Netzwerkschnittstellen-Subsystems werden automatisch vorgenommen. Serverbasierte Netzwerkadapter sind in der Lage, den Typ und die Menge des Datenverkehrs auf der Netzwerkschnittstelle zu erkennen. Unter Verwendung dieser Informationen werden sie automatisch für den jeweiligen Datenverkehr optimiert. Wenn Sie sicherstellen, dass auf dem Server die aktuellsten Gerätetreiber installiert sind, muss in diesem Zusammenhang nicht mehr getan werden.

Für Postfachserver ist normalerweise eine Duplex-Netzwerkverbindung mit 100 Megabit pro Sekunde (Mbit/s) völlig ausreichend. Wenn innerhalb des Netzwerks jedoch die Sicherung und Wiederherstellung ermöglicht werden soll, sollte die Verwendung von Ethernet erwogen werden (1.000 Mbit/s oder 1 Gigabit pro Sekunde [Gbit/s]).

Grundsätzlich stellt in einer Konfiguration mit Front-End- und Back-End-Servern das Netzwerk den größten Engpass dar. Front-End-Server können eine LAN-Verbindung mit 100 Mbit/s beanspruchen. Ziehen Sie deshalb die Verwendung von mehreren Switched-Fast-Ethernet-Netzwerken mit Gigabit-Ethernet-Verbindungen in Betracht.

Probleme mit der Leistung können auftreten, wenn Hardware, Firmware oder Softwaretreiber nicht für den Betrieb in einer bestimmten Konfiguration entwickelt wurden. Weitere Informationen finden Sie auf der Website Products Designed for Microsoft Windows.

Speicherleistung

Da die Anforderungen an Speicherkapazität ständig steigen und Unternehmen ihre Server zunehmend vergrößern, müssen bei der Entwicklung eines Speichersystems finanzielle Erwägungen ebenso wie die erforderliche Verfügbarkeit und Leistung des Systems berücksichtigt werden. Nehmen Sie sich Zeit, um ein Speichersystem sorgfältig zu planen, bevor Sie es implementieren. Während Prozessoren und Arbeitsspeicher bei aktiven Netzwerk skaliert werden können, muss das Netzwerk zum Implementieren von Speichersystemen stillgelegt werden. Die Feinabstimmung des Exchange-Speichers stellt den kritischsten Moment dar.

Es sind viele Speicherlösungen verfügbar, darunter lokal angeschlossene Speicher und SANs (Storage Area Network). Die erforderliche Speicherkapazität eines Exchange-Servers wird von der Funktion des Servers bestimmt. Für einen Back-End-Server wäre beispielsweise ein SAN zu empfehlen, da eine große Menge wichtiger Daten gespeichert und zur Verfügung gestellt werden muss. SANs bestehen aus Hardware, die speziell zur Speicherung entwickelt wurde und die zur Gewährleistung hoher Verfügbarkeit und Leistung die RAID-Technologie (Redundant Array of Inexpensive Disks) verwendet. Im Gegensatz dazu steht bei einem Front-End-Server die Prozessorleistung im Vordergrund, und es sind keine besonderen Lösungen für die Speicherung von Daten erforderlich.

Durch Fortschritte im Bereich der Datenkapazität löst eine zusätzliche größere Festplatte keine Leistungsprobleme, die durch eine erhöhte Benutzerlast entstehen. Beachten Sie die Fähigkeit einer Festplatte, verschiedenen Benutzerlasten gerecht zu werden. Durch die Analyse der aktuellen Benutzerlast kann die Leistungsfähigkeit der Festplatte gemessen werden. In Kapitel 2 wird eine Methode zum Analysieren der aktuellen Verwendung der Datenbank beschrieben. Mithilfe der so ermittelten Daten können Sie die erforderlichen Speicherkapazitäten beurteilen.

Weitere Informationen zu Speicherstrategien finden Sie unter Exchange Server 2003 High Availability Guide.

Allgemeine Überlegungen zur Architektur

Je nachdem, ob Sie kleine (einzelner Server) oder große (mehrere Front-End- und Back-End-Server) Umgebungen bereitstellen, müssen Sie verschiedene Aspekte berücksichtigen, die die Gesamtleistung eines Systems beeinflussen.

Ein Front-End-Server ist ein Server, der Anforderungen von Clients empfängt und diese an den entsprechenden Back-End-Server weiterleitet. Ein Back-End-Server ist ein Server, auf dem mindestens eine Datenbank gespeichert ist. Front-End-Server stellen zu diesem Server eine Verbindung her, um Anforderungen von Clients weiterzuleiten.

Unabhängig von der Architektur wird die Leistung eines Exchange-Servers von vielen Faktoren beeinflusst. Zu diesen Faktoren gehören die verwendeten Protokolle, die Anzahl der installierten Prozessoren, der verfügbare Speicher, der zu erwartende Netzwerk-Datenverkehr, die Verwendung sicherer Authentifizierung sowie die Verwendung von SSL (Secure Sockets Layer) zur Verschlüsselung des Datenverkehrs. Solche Faktoren müssen Sie bereits bei der Auswahl der Hardware für eine Exchange Server 2003-Konfiguration berücksichtigen.

Weitere Informationen zur Leistung von Front-End- und Back-End-Servern finden Sie unter Skalieren von Exchange Server 2003.

Problembehandlung von Leistungsproblemen

Mithilfe der in Anhang A beschriebenen Tools zur Problembehandlung können Sie die Ursachen aufgetretener Leistungsabfälle von Exchange Server 2003 sofort diagnostizieren. Oft ist eine schlechte Serverleistung die Folge eines Subsystems mit ungenügender Leistung. Die verringerte Leistung eines Exchange-Servers äußert sich in längeren E-Mail-Warteschlangen und langsamen Clientantworten.

Weitere Informationen zur Problembehandlung von Leistungsproblemen finden Sie unter Troubleshooting Exchange Server 2003 Performance.

Zusammenfassung

Der erste Schritt zum Erreichen der optimalen Leistung von Exchange ist ein grundlegendes Verständnis der Faktoren, die diese Leistung beeinflussen. Sie müssen das System ständig testen, analysieren und neu anpassen. Zusätzlich ist eine genaue Kenntnis der aktuellen Benutzerlast beim Bestimmen der erforderlichen Skalierung hilfreich. Mit diesen Informationen können Sie auch die erforderliche Hardware ermitteln. In den folgenden Themen werden konkrete Beispiele beschrieben und Techniken vorgestellt, mit deren Hilfe Sie die Anforderungen an die Hardware bestimmen und einzelne Komponenten optimieren können.