Kapazitätsplanung für den Postfachserverprozessor

Exchange 2010
 

Gilt für: Exchange Server 2010 SP2, Exchange Server 2010 SP3

Letztes Änderungsdatum des Themas: 2016-11-28

Die Kapazitätsplanung für Postfachserver hat sich gegenüber vorherigen Versionen von Exchange aufgrund der in Microsoft Exchange Server 2010 bereitgestellten Ausfallsicherheit von Postfächern erheblich geändert. Exchange 2010 wurde um das Konzept der Ausfallsicherheit von Postfächern erweitert. Die Architektur wurde so geändert, dass der automatische Failoverschutz jetzt auf den einzelnen Postfachdatenbankebenen bereitgestellt wird, anstatt wie früher auf Serverebene. Es gibt zwei hauptsächliche Änderungen, die den Kapazitätsplanungsprozess der Postfachserverrolle betreffen:

  • Hosten aktiver und passiver Datenbankkopien auf demselben Server

  • Bereitstellen der Datenbankkopienanzahl

Mithilfe der Informationen in diesem Thema können Sie diese Änderungen besser verstehen. Außerdem können Sie sie als Entwurfsanleitung zum Anpassen der Größe von Postfachservern verwenden, wenn diese für die Ausfallsicherheit von Postfächern konfiguriert werden.

Inhalt

Hosten aktiver und passiver Datenbankkopien auf demselben Server

Datenbankkopienanzahl

Entwurfsschritte

In Exchange 2010 können Sie sowohl aktive als auch passive Datenbankkopien auf demselben Server hosten, wenn der Server für die Ausfallsicherheit von Postfächern konfiguriert ist. Die Prozessoren auf den einzelnen Servern verarbeiten sowohl die Arbeitslast der aktiven Postfächer (in aktiven, eingebundenen Datenbanken gehostet) als auch der passiven Postfächer (in passiven Datenbanken gehostet). Die Prozessoranforderungen für passive Postfächer und Datenbanken müssen beim Ausführen der Kapazitätsplanung für Exchange 2010-Postfächer berücksichtigt werden. Eine passive Datenbankkopie verwendet CPU-Ressourcen zum Überprüfen oder Bestätigen von replizierten Protokollen, zum Wiedergeben replizierter Protokolle in der Datenbank sowie zum Verwalten des Inhaltsindexes, der der Datenbankkopie zugeordnet ist. Im Allgemeinen entspricht jedes passive Postfach (auf einer passiven Datenbankkopie gehostet) 15 Prozent der CPU-Auslastung, die zum Hosten des aktiven Postfachs (in einer aktiven Datenbankkopie gehostet) erforderlich ist.

Ein wesentlicher Aspekt der Kapazitätsplanung für Exchange 2010-Postfächer besteht in der Ermittlung, wie viele Datenbankkopien auf Serverbasis aktiviert werden sollen, wenn der Server für die Ausfallsicherheit von Postfächern konfiguriert ist. Es stehen eine Reihe von Entwürfen zur Auswahl, aber wir empfehlen die folgenden Modelle:

  • Entwurf für alle aktivierten Datenbankkopien   In diesem Modell ist der Server für die Verarbeitung von 100 % der aktivierten gehosteten Datenbankkopien konzipiert.

  • Entwurf für anvisierte Fehlerszenarien   In diesem Modell ist der Server für die Verarbeitung der aktiven Postfachlast im schlimmsten Fall konzipiert.

Weitere Informationen hierzu finden Sie in den folgenden Themen:

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Mithilfe der Ausfallsicherheit von Exchange 2010-Postfächern können Sie mehrere Datenbankkopien konfigurieren (bis zu 16 Kopien pro Datenbank). Jede weitere Datenbankkopie erhöht die CPU-Last, die vom Server übernommen werden muss, der den Host für die aktive Kopie darstellt. Diese zusätzliche Arbeitslast auf dem Server mit der aktiven Kopie ergibt sich hauptsächlich durch die Protokollreplikation und Inhaltsindizierung, da die einzelnen passiven Kopien die zu indizierenden Inhalte von der aktiven Kopie abrufen.

Die CPU-Anforderungen pro Postfach an den Server, der den Host für die aktive Datenbankkopie darstellt, müssen für jede weitere Datenbankkopie um 10 Prozent erhöht werden (Beispiel: eine Kopie = 10 Prozent, zwei Kopien = 20 Prozent usw.). Dieser Faktor wird nur auf die CPU-Anforderungen für den Server angewendet, der die aktive Datenbankkopie hostet. Die zum Hosten passiver Datenbankkopien verwendete CPU wird bei dieser Berechnung nicht berücksichtigt. Weitere Informationen finden Sie unter Grundlegendes zu Prozessorkonfigurationen und Exchange-Leistung.

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Aufgrund neuer Faktoren beim Anpassen der Größe sind zusätzliche Schritte bei der Skalierung von Postfachservern erforderlich, die für die Ausfallsicherheit von Postfächern konfiguriert sind. Die folgenden allgemeinen Schritte werden ausgeführt:

  1. Berücksichtigen von Anforderungen hinsichtlich einer hohen Verfügbarkeit für die allgemeine Lösungsarchitektur. Berücksichtigen der Ausfallsicherheit von Postfächern oder einer eigenständigen Lösung, der Ausfallsicherheit von Standorten, der Anzahl der erforderlichen Datenbankkopien sowie der Anzahl der Server oder Database Availability Groups (DAGs) für die Bearbeitung allgemeiner Fehlersituationen.

  2. Wenn Sie die Ausfallsicherheit von Postfächern verwenden, wählen Sie das Datenbankaktivierungsmodell für den Entwurf aus. (Entwurf für anvisierte Fehlerszenarien oder Entwurf für alle aktivierten Datenbankkopien.)

  3. Überschlagen Sie anhand der folgenden Tabelle die entwurfsbasierten CPU- und Speicheranforderungen. Berücksichtigen Sie CPU- und Speicheranforderungen für aktive Postfächer, CPU-Anforderungen für passive Postfächer und CPU-Anforderungen an das aktive Postfach für zusätzliche Datenbankkopien. Verwenden Sie die Auswahl des Aktivierungsmodells zum Definieren der maximalen Anzahl der Postfächer, die im Entwurf aufgenommen werden können.

In der folgenden Tabelle sind die auf der Grundlage des Benutzerprofils erwarteten Werte enthalten. Die erwarteten Werte basieren auf einer zweistündigen Hauptauslastungszeit während des Arbeitstags eines Knowledge Workers (z. B. von 10:00-12:00 Uhr). Diese Hauptauslastungszeit entspricht häufig dem Doppelten der täglichen durchschnittlichen Auslastung an einem 8- bis 10-stündigen Arbeitstag. Die Beschreibung des Benutzerprofils wurde ausgelassen, da die Auswahl der Profile aufgrund der angestiegenen E-Mail-Nutzung zugenommen hat.

Postfachabhängiger Datenbankcache, IOPS- und CPU-Schätzungen auf Basis von Benutzerprofil und Nachrichtenaktivität

Täglich pro Postfach gesendete oder empfangene Nachrichten Datenbankcache pro Postfach in Megabyte (MB) Einzelne Datenbankkopie (eigenständig) mit erwarteten IOPS pro Postfach Mehrere Datenbankkopien (Ausfallsicherheit von Postfächern) mit erwarteten IOPS pro Postfach Megazyklen für aktives oder eigenständiges Postfach Megazyklen für passives Postfach

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

HinweisHinweis:
Sie müssen die Megazyklen pro aktivem Postfach für jede zusätzliche Datenbankkopie (nach der einen aktiven Kopie) um 10 Prozent erhöhen.

Das Beispiel im nächsten Abschnitt "Beispiel für die Kapazitätsplanung für einen Postfachserver" verwendet eine grundlegende Prozessorkonfiguration, Intel Xeon x5470 3,33-GHz-Prozessoren (Anordnung mit 2 x 4 Kernen), die 3.333 Megazyklen pro Prozessorkern erreichen. Diese Prozessorkonfiguration ist jedoch wahrscheinlich nicht die Prozessorkonfiguration, die Sie bereitstellen. Sie müssen mithilfe der folgenden Schritte eine Megazyklusanpassung ausführen, um die verfügbaren Megazyklen zu bestimmen, die von Ihrem Serverentwurf unterstützt werden können.

  1. Öffnen Sie einen Webbrowser, und wechseln Sie dann zu Standard Performance Evaluation Corporation (möglicherweise in englischer Sprache).

  2. Klicken Sie auf results (Ergebnisse), markieren Sie CPU2006, und wählen Sie dann Search CPU2006 Results (CUP2006-Ergebnisse suchen) aus.

  3. Wählen Sie im Dropdownfeld Available Configurations (Verfügbare Konfigurationen) die Option SPECint2006 Rates (SPECint2006-Raten) aus. Wählen Sie in Search Form Request (Suchformularanforderung) die Option Simple (Einfach) aus, und klicken Sie dann auf Go (Los). Geben Sie unter Simple Request (Einfache Anforderung) die Suchkriterien ein (z. B. Processor Matches x5550 (Prozessor entspricht x5550)).

  4. Suchen Sie den Server und Prozessor, deren Bereitstellung Sie planen, klicken Sie dann auf Execute Simple Fetch (Einfachen Abruf ausführen), und notieren Sie sich das Ergebnis.

Angenommen, Sie stellen einen Dell PowerEdge M710 8-Kern-Server mit Intel x5550 2,67-GHz-Prozessoren bereit (2670 MHz). Für diese Konfiguration beträgt der SPECint_rate2006-Ergebniswert 240, mit einem Wert von 30 pro Kern (in der Formel als neue Plattform pro Kernwert bekannt).

Das Basissystem (HP DL380 G5 x5470 3,33GHz, 8 Kerne) besitzt einen SPECint_rate2006-Ergebniswert von 150, oder 18,75 pro Kern (in der Formel als Basis pro Kernwert bekannt).

Verwenden Sie die folgende Formel, um die Megazyklen für das Beispiel der M710-Plattform zu bestimmen:

((Neue Plattform pro Kernwert) × (Hertz pro Kern der Basisplattform)) ÷ (Basis pro Kernwert) = Bereinigte Megazyklen pro Kern

30 × 3.333 ÷ 18,75 = 5.333 Megazyklen pro Kern oder 42.662 Megazyklen pro Server

Im folgenden Beispiel wird der Prozess der Größenanpassung für den Prozessor veranschaulicht. Das Beispiel weist die folgenden Annahmen für den Entwurf auf:

  • Postfachanzahl   12.000.

  • Postfachprofil   150 gesendete oder empfangene Nachrichten pro Tag.

  • Verfügbarkeitsanforderungen   Ausfallsicherheit von Postfächern innerhalb eines einzelnen Standorts, Toleranz für Doppelserverfehler.

  • Speicherarchitektur   JBOD-Speicher (Just a bunch of disks, kein RAID) mit drei Datenbankkopien, 300 Postfächer pro Datenbank, 40 Datenbanken mit 30 Datenbankkopien pro Server (oder 120 Datenbankkopien pro DAG). Die drei Datenbankkopien werden wahllos auf die vier Knoten verteilt, sodass sich keine zwei Server gleichen.

  • Aktivierungsmodell   Anvisiertes Fehlerszenario, in dem Doppelserverfehler mit minimaler Downtime toleriert werden. Dies führt zu 20 Datenbanken von 30 Kopien pro Server, die nach zwei Serverfehlerereignissen aktiviert werden.

  • Serverplattform   Intel Xeon x5470 3,33-GHz-Prozessoren mit 2 x 4 Kernen.

Der folgende Vorgang wird ausgeführt:

  1. Serveranzahl berechnen   Eine DAG mit vier Knoten ist erforderlich, um Doppelserverfehler zu tolerieren, daher muss der Entwurf mit vier Postfachservern innerhalb der DAG beginnen.

  2. Maximale Anzahl aktiver Postfächer pro Server auf Basis des Aktivierungsmodells berechnen   Unter der Annahme, dass die aktiven Datenbanken gleichmäßig auf die Knoten verteilt sind, hostet jeder Server idealerweise 3.000 aktive Postfächer (12.000 ÷ 4). Zum Berechnen der aktiven Postfachanzahl nach einem Doppelknotenfehler (auf Grundlage dieses Beispiels) würde die Postfachanzahl durch die verbleibenden zwei Knoten dividiert, wodurch sich 6.000 aktive Postfächer pro Knoten ergeben (12.000 ÷ 2).

    In diesem Beispiel ist der Parameter MaximumActiveDatabases des Cmdlets Set-MailboxServer für 20 konfiguriert.

  3. CPU-Anforderungen für aktives Postfach berechnen   Multiplizieren Sie die maximale Anzahl aktiver Postfächer (20 × 300 = 6.000 aktive Postfächer) mit den Megazyklen pro aktivem Postfach (6.000 × 3 Megazyklen = 18.000 Megazyklen) auf Basis der vorherigen Tabelle. Multiplizieren Sie diesen Wert für jede zusätzliche Datenbankkopie mit 10 Prozent.

    In diesem Beispiel gibt es eine aktive Kopie sowie zwei passive Kopien für jede Datenbank, daher werden die 18.000 Megazyklen um 20 Prozent erhöht (18.000 × 1,2 = 21.600 Megazyklen).

  4. CPU-Anforderungen für passives Postfach berechnen   Multiplizieren Sie die maximale Anzahl passiver Postfächer (wenn ein Server die maximale Anzahl aktiver Postfächer hostet) mit den Megazyklen pro passivem Postfach (3.000 × 0,45 Megazyklen = 1.350 Megazyklen) auf Basis der vorherigen Tabelle.

  5. Aktive und passive CPU-Anforderungen hinzufügen, um die CPU-Gesamtanforderung zu erhalten   In diesem Beispiel: 21.600 Megazyklen für aktives Postfach + 1.350 Megazyklen für passives Postfach = 22.950 Megazyklen für CPU-Gesamtanforderung.

  6. CPU-Gesamtanforderung auf Hardwareplattform anwenden   In diesem Beispiel wird ein Server verwendet, der auf einem Intel Xeon x5470 3,33-GHz-Prozessor mit 2 x 4 Kernen basiert. Dadurch ergeben sich 26.664 Megazyklen (8 × 3.330 MHz). Dividieren Sie die erforderlichen Megazyklen durch die auf der Serverplattform basierenden verfügbaren Megazyklen, um die CPU-Auslastung nach einem Doppelknotenfehler zur Spitzenzeit zu berechnen (22.950 ÷ 26.664 = 86 Prozent erwartete CPU-Auslastung). Die CPU-Auslastung von 86 Prozent stellt einen vollständig genutzten Server mit kaum freiem Speicher dar. Dieser Wert ist jedoch möglicherweise annehmbar, da dieses Beispiel auf einer Doppelfehlerbedingung basiert, die während der Spitzenzeiten auftritt.

    Es wird jedoch empfohlen, eigenständige Server so auszulegen, dass sie während der Spitzenzeit eine Auslastung von 70 Prozent nicht überschreiten. Außerdem sollten Konfigurationen mit zwei und drei Knoten, die nur einen Einzelknotenfehler tolerieren können, so ausgelegt werden, dass sie während der Spitzenzeit eine Auslastung von 80 Prozent nicht überschreiten (während eines Knotenfehlers).

Wenn Sie eine neue virtualisierte Bereitstellung dimensionieren, dürfen Sie die Prozessoren nicht überzeichnen. Daher muss sich auf Ihrem Host ein Verhältnis von logischen Prozessorkernen zu virtuellen CPUs von 1:1 ergeben. Von dort aus verwenden Sie die in diesem Thema erläuterte Richtlinie für die physische Größe und berücksichtigen 10 Prozent für den durch die Hypervisor-CPU bedingten Mehraufwand. Wenn Sie z. B. Ihre physische Bereitstellung für 500 Benutzer pro Kern ausgelegt haben, wird die virtuelle Bereitstellung für 450 Benutzer pro Kern ausgelegt.

Wie in Grundlegendes zum Serverrollenverhältnis und der Exchange-Leistung bereits erläutert, müssen Sie die Größe des Hub-Transport-Servers, Clientzugriffsservers und globalen Katalogservers auf Basis der Auslastung der Postfachserver festlegen.

Es wird allgemein angenommen, dass der Richtwert für das Prozessorkernverhältnis auf der Gesamtanzahl von bereitgestellten Postfachkernen basiert. Dies ist jedoch nicht der Fall. Im Allgemeinen werden die Postfachserver nicht fortwährend mit einer CPU-Auslastung von 100 Prozent ausgeführt. Basierend auf den im vorherigen Abschnitt beschriebenen Entwurfsschwellenwerten von 70 und 80 Prozent sollte eine durchdachte Lösung niemals über einen längeren Zeitraum eine CPU-Auslastung von 100 Prozent aufweisen.

Zum Berechnen der Mindestanzahl von Prozessorkernen für die Hub-Transport-Server, Clientzugriffsserver und globalen Katalogserver müssen Sie die Anzahl von Postfachkernen ermitteln, die erforderlich ist, um die aktiven Postfachdatenbanken im Katastrophenfall zu unterstützen.

Die Formel zum Berechnen der erforderlichen Postfachkerne in einem Datencenter lautet:

Erforderliche Postfachkerne = (CPU-Anforderungen an das aktive Postfach) ÷ (Bereinigte Megazyklen pro Kern) × (Anzahl verbleibender Server) × (Anzahl DAGs)

Die Formel für eine Lösung ohne hohe Verfügbarkeit ist:

Erforderliche Postfachkerne = (CPU-Anforderungen an das aktive Postfach) ÷ (Bereinigte Megazyklen pro Kern) × (Anzahl Postfachserver im Datencenter)

Im vorherigen Beispiel kann die Lösung zwei Serverfehler auffangen, wobei alle verbleibenden Server 18.000 Megazyklen erfordern. Daher:

Erforderliche Postfachkerne = (18.000 ÷ 3.333) × 2

= 5.4 × 2

= insgesamt 11 Kerne

Dies bedeutet, dass innerhalb dieses Datencenters insgesamt 11 der verfügbaren 16 Postfachkerne während des anvisierten Fehlerszenarien verwendet werden (oder 5,5 Kerne pro verbleibendem Postfachserver).

Auf Grundlage dieser Daten ist die Mindestanzahl von Prozessorkernen, die innerhalb des Datencenters für den Hub-Transport-Server, den Clientzugriffsserver und den globalen Katalogserver bereitgestellt werden sollte:

Mindestanzahl von Prozessorkerne für den Hub-Transport-Server (mit Antivirenprogramm) pro Datencenter = (Anzahl erforderlicher Postfachkerne pro Datencenter) ÷ 5

= 11 ÷ 5

= 3 Kerne

Mindestanzahl von Prozessorkernen für den Clientzugriffsserver pro Datencenter = (Anzahl erforderlicher Postfachkerne pro Datencenter) × 3 ÷ 4

= 11 × 3 ÷ 4

= 33 ÷ 4

= 9 Kerne

Mindestanzahl von Prozessorkernen für den globalen Katalogserver (64-Bit) pro Datencenter = (Anzahl erforderlicher Postfachkerne pro Datencenter) ÷ 8

= 11 ÷ 8

= 2 Kerne

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