Hyper-V-Leistungstests (SharePoint Foundation 2010)

 

Gilt für: SharePoint Foundation 2010

Letztes Änderungsdatum des Themas: 2016-11-30

In diesem Artikel werden die Ergebnisse von Microsoft SharePoint Foundation 2010-Leistungstests in einer virtualisierten Computerumgebung unter Verwendung von Windows Server 2008 Hyper-V-Technologie erläutert.

Inhalt dieses Artikels

• Ziele und Beschreibung des Tests

• Hardwareplattform

• Softwareplattform

• Topologie der Testfarm

• Testmethodologie

• Testergebnisse

• Schlussfolgerungen und Empfehlungen

Ziele und Beschreibung des Tests

Zusätzlich zu dem allgemeinen Ziel, festzustellen, welche Leistung Microsoft SharePoint Foundation bei einer Virtualisierung in einer Hyper-V-Umgebung erbringt, wollten wird die folgenden Probleme untersuchen:

• Leistungsengpässe

• Leistungssteigerungen wenn Server, auf denen SharePoint Foundation ausgeführt wird, auf Hostservern virtualisiert werden, die neue Technologien wie Hyperthreading (HT) und Second Level Address Translation (SLAT) unterstützen.

• Probleme oder Einschränkungen, die bei der Virtualisierung von SharePoint Foundation 2010 in Betracht gezogen werden müssen.

Die Testziele sollen anhand der folgenden vier in diesem Artikel dokumentierten Testgruppen erreicht werden:

• Vergleich der Leistung von virtuellen Computern und physischen Computern

  Diese Tests zeigen die Leistungsergebnisse, wenn ein physischer und ein virtueller Computer die gleiche Last verarbeiten muss.

• Arbeitsspeichererhöhung für den virtuellen Computer

  Diese Tests zeigen die Auswirkung auf die Leistung, wenn die Arbeitsspeicherzuordnung für den virtuellen Computer erhöht wird.

• Horizontale Skalierung auf einem einzigen Host

  Diese Tests zeigen die Auswirkung auf die Leistung, wenn die Anzahl der auf einem einzelnen Host bereitgestellten virtuellen Computer erhöht wird.

• Horizontale Skalierung virtueller Computer

  Diese Tests zeigen die Auswirkung auf die Leistung, wenn die Anzahl der auf einem oder mehreren Hosts bereitgestellten virtuellen Computer erhöht wird.

Hardwareplattform

Für die meisten Testgruppen wurden die folgenden beiden Hewlett Packard-Systeme (HP) zum Hosten unserer virtuellen Computer verwendet:

• HP BL680c-G5 (Blade-Server)

• HP ProLiant SE326M1 (Mach 1-Server)

Tests mit Blade-Servern wurden für Kunden ausgeführt, die die Weiterverwendung vorhandener Servertechnologie für das Hosten der virtuellen Computer planen, anstatt neue Server anzuschaffen.

Der Mach 1-Server wurde verwendet, um die Leistungseigenschaften eines Intel-Chipsatzes zu veranschaulichen, der Hyperthreading (Intel Hyper-Threading (HT)) unterstützt. Der Mach 1-Chipsatz unterstützt auch Intel VT NPT-Technologie (Extended Page Tables), die von Windows Server 2008 R2 Hyper-V verwendet werden kann, um Second Level Address Translation (SLAT) zu implementieren. Weitere Informationen finden Sie unter Neues in Hyper-V in Windows Server 2008 R2 (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=155234&clcid=0x407).

HP Blade-Server

Die folgende Tabelle bietet eine Zusammenfassung der Hardware, mit der SharePoint Foundation auf HP Blade-Servern getestet wurde.

Menge	Hersteller und Modell	Rolle	CPU	Arbeitsspeicher	Netzwerkadapter	Speicher
4	HP BL680c-G5	SQL Server-Datenbankserver, Hyper-V-Host, physischer Server	Intel X7450 mit 24 Kernen, 2,24-GHz-CPU	128 GB	Dual GbE	SAN
8	Dell PE R710	Arbeitsauslastungscontroller, Arbeitsauslastungsclient, virtueller Domänencontroller	Intel X5550 mit 8 Kernen, 2,66-GHz-CPU	72 GB	Dual GbE	SAS (mehrere RAID-Ebenen)
1	F5 BigIP 6800	Lastenausgleich

HP Mach 1-Server

Die folgende Tabelle bietet eine Zusammenfassung der Hardware, mit der SharePoint Foundation auf HP Mach 1-Servern getestet wurde.

Menge	Hersteller und Modell	Rolle	CPU	Arbeitsspeicher	Netzwerkadapter	Speicher
5	HP ProLiant SE326M1	SQL Server-Datenbankserver, Hyper-V-Host, physischer Server, virtueller Domänencontroller, physischer Server	Intel L5520 mit 8 Kernen, 2,26-GHz-CPU, HT-fähig	48 GB	Dual GbE	SAS (RAID 10)
5	HP ProLiant DL 380 G5	Arbeitsauslastungscontroller, Arbeitsauslastungsclient	Intel 5150 mit 4 Kernen, 2,66-GHz-CPU	32 GB	Dual GbE	SAS (RAID 10)
1	F5 BigIP	Lastenausgleich

Softwareplattform

Für die Leistungstests wurden die 64-Bit-Versionen der folgenden Produkte verwendet:

• Windows Server 2008 R2 Enterprise

• SQL Server 2008 R2 Enterprise

• Microsoft SharePoint Foundation 2010

• Microsoft Visual Studio 2008 Team System (VSTS)

• Microsoft Visual Studio Team System 2008 Test Edition

Topologie der Testfarm

Für beide HP-Serverhardwaresysteme wurde die gleiche dreistufige Farmtopologie verwendet. Diese Topologie wurde gewählt, da sie die folgenden allgemeinen Microsoft SharePoint Foundation-Rollen unterstützt: Front-End-Webserver, Anwendungsserver und Datenbankserver.

Testmethodologie

Die vom Verwendungsmuster auf internen Microsoft SharePoint Foundation-Servern abgeleitete Testmischung bestand aus den folgenden Aufgaben:

• Erstellen, Verwenden, Aktualisieren und Löschen

• Seitenansichten von beispielsweise Listenansichten und Dokumentbibliotheken

• Browserbasierte Ansichten von Word, Excel und PowerPoint unter Verwendung von Microsoft Office Web Apps

• Simulierter Datenverkehr zwischen dem Server und anspruchsvollen Clients wie Microsoft Word 2010, Microsoft Excel 2010 und Microsoft PowerPoint 2010 als Anwendung

Die vorstehenden Aufgaben wurden unter Verwendung von 84 unterschiedlichen Aktionen ausgeführt, die zwischen 0,02 % und 80 % der Testmischung ausmachten. Die Auslastung wurde für unterschiedliche Testgruppen abgestuft (1 bis 10), und die Anzahl der simulierten Benutzer reichte innerhalb eines Verbindung-pro-Benutzer-Modells von 1 bis 1000.

Nach einer Aufwärmzeit von 10 Minuten wurden die Tests 10 Minuten lang ausgeführt, und es wurden alle 10 Sekunden Daten erfasst.

Für jede der vier Testgruppen wurden zwei Hauptleistungsindikatoren verwendet: maximale Anzahl übergebener Anforderungen pro Sekunde und erforderliche Zeit für jede Anfrage in Millisekunden.

Testergebnisse

Die Ergebnisse unserer Test sind spezifisch für die oben beschriebene Hardware und Arbeitsauslastung, und die Ergebnisse sind nicht in allen Fällen bezeichnend für die Produktleistung. Die Testergebnisse zeigen die potenziellen Nachteile bei der Entscheidung für die Virtualisierung einer SharePoint Foundation 2010-Konfiguration mit einem bestimmten Verwendungsmuster. Es ist sehr wichtig, unsere Testergebnisse im Kontext Ihrer Infrastruktur und Ihrer Implementierung von SharePoint Foundation zu betrachten.

Vergleich der Leistung von virtuellen Computern und physischen Computern

Diese Tests zeigen die Leistungsergebnisse, wenn ein physischer und mehrere virtueller Computer die gleiche Last verarbeiten müssen.

Diese Testgruppe hatte die folgenden Ziele:

• Ermittlung des Leistungsverlusts oder -gewinns durch die Virtualisierung eines physischen Servers

• Ermittlung der virtuellen Konfiguration, die erforderlich ist, um die gleiche Leistung wie auf einem physischen Computer zu erzielen

• Ermittlung des Ressourcenverbrauchs oder des Umfangs der Leistungsabnahme wenn die Arbeitsauslastung eines physischen Servers auf einem virtuellen Computer gestestet wird

HP Blade-Server

Der physische Server wird als Front-End-Webserver mit 24 Kernen und 24.575 MB Arbeitsspeicher verwendet. Für die virtuelle Umgebung werden sechs virtuelle Computer als Webserver auf zwei Hosts verwendet. Jeder virtuelle Computer verfügt über vier Prozessoren und 15.000 MB Arbeitsspeicher.

Beachten Sie die folgenden Ergebnisse im vorstehenden Diagramm:

• Die maximale Anzahl übergebener Anforderungen pro Sekunde ist auf dem physischen Computer um ca. 20 % höher.

• Die durchschnittliche Reaktionszeit (ms) ist auf dem physischen Computer um ca. 15 % geringer.

• Die CPU-Auslastung (%) ist für den virtuellen Computer um ca. 9 % geringer als auf dem physischen Server.

HP Mach 1-Server

Der physische Server wird als Front-End-Webserver mit 8 Kernen und 49.152 MB Arbeitsspeicher verwendet. Für die virtuelle Umgebung werden vier virtuelle Computer als Webserver auf zwei Hosts verwendet. Jeder virtuelle Computer besitzt die in der folgenden Liste angegebene Konfiguration.

• Vier virtuelle Prozessoren

• 8192 MB Arbeitsspeicher

• Zwei Volumes mit virtuellen Festplatten (VHD-Dateien) fester Größe

Das folgende Diagramm zeigt die Leistungsergebnisse für virtuelle Computer mit aktiviertem Hyperthreading (HT ein), virtuelle Computer mit deaktiviertem Hyperthreading (HT aus) und einen physischen Computer.

Beachten Sie die folgenden Ergebnisse im vorstehenden Diagramm:

• Wenn Hyperthreading aktiviert ist (HT ein):

  • Die maximale Anzahl übergebener Anforderungen pro Sekunde ist auf dem physischen Computer um ca. 18 % höher.

  • Die durchschnittliche Reaktionszeit (ms) ist auf dem physischen Computer um ca. 15 % geringer.

  • Die CPU-Auslastung (%) des Webservers ist um ca. 46 % geringer als bei einem virtuellen Computer mit deaktiviertem Hyperthreading und um ca. 36 % geringer als bei einem physischen Computer.

• Wenn Hyperthreading deaktiviert ist (HT aus):

  • Die maximale Anzahl übergebener Anforderungen pro Sekunde ist auf dem physischen Computer um ca. 29 % höher.

  • Die durchschnittliche Reaktionszeit (ms) ist auf dem physischen Computer um ca. 20 % geringer.

Arbeitsspeichererhöhung für den virtuellen Computer

In dieser Testgruppe wurden die Front-End-Webserver für die Verwendung einer unterschiedlichen Menge von Arbeitsspeicher konfiguriert, um zu ermitteln, wie sich die Erweiterung des Arbeitsspeichers auf dem virtuellen Computer auf die Leistung auswirkt. In dem Test wurden vier Front-End-Webserver auf zwei Hostservern (HP Blade-Server) verwendet. Jeder virtuelle Computer ist für die Verwendung von vier virtuellen Prozessoren und zwei Volumes mit Pass-Through-Datenträger konfiguriert.

Das folgende Diagramm zeigt die durchschnittliche Reaktionszeit und Anforderungen pro Sekunde für virtuelle Computer mit einer Anfangskonfiguration von 2048 MB RAM, die auf 15.000 MB RAM erhöht wird.

Das vorstehende Diagramm zeigt, dass nur eine sehr geringe Abweichung in der CPU-Auslastung der Hosts, SQL Server und des VSTS-Agents festzustellen ist.

Durch die Speichererweiterung von 2 GB zu 4 GB ergibt sich nur ein sehr geringer Leistungsgewinn. Bei einer Arbeitsspeicherzuordnung von mehr als 4 GB auf dem virtuellen Computer ergibt sich kein signifikanter Leistungsgewinn bei der Testarbeitsauslastung.

Horizontale Skalierung auf einem einzigen Host

Diese Tests zeigen die Auswirkung auf die Leistung, wenn die Anzahl der virtuellen Computer auf einem einzigen Host erhöht wird. Der Test zeigt auch die Auswirkungen auf die Leistung, wenn die Hostkerne überzeichnet werden.

HP Blade-Server

In diesem Test wurden bis zu acht virtuelle Computer verwendet, die jeweils die in der folgenden Liste dargestellten Konfigurationen besaßen.

• Vier virtuelle Prozessoren

• 15.000 MB Arbeitsspeicher

• Zwei Volumes mit Pass-Through-Datenträgern

Das folgende Diagramm zeigt, dass ein optimaler Durchsatz bei einer Verwendung von sechs Front-End-Servern erreicht wird, was einer 1:1-Zuordnung von logischen Prozessoren zu virtuellen Prozessoren entspricht. Wenn weitere virtuelle Computer hinzugefügt werden, nimmt die Leistung ab. Der einzige festgestellte Engpass sind CPU-Konflikte, wenn die CPU überzeichnet wird.

Die auf den HP Blade-Servern verwendete Testmischung wurde anschließend zweimal auf den Mach 1-Servern ausgeführt. Beim ersten Durchlauf wurde Hyperthreading aktiviert, und beim zweiten Durchlauf wurde es deaktiviert.

HP Mach 1-Server

In diesem Test wurden bis zu vier virtuelle Computer verwendet, die jeweils die in der folgenden Liste dargestellten Konfigurationen besaßen.

• Vier virtuelle Prozessoren

• 8192 MB Arbeitsspeicher

• Zwei Volumes mit virtuellen Festplatten (VHD-Dateien) fester Größe

Das folgende Diagramm zeigt die Leistungsergebnisse bei auf dem Host aktiviertem Hyperthreading.

Das folgende Diagramm zeigt die Leistungsergebnisse bei deaktiviertem Hyperthreading.

Die beiden vorstehenden Diagramme zeigen, dass keine Notwendigkeit für ein Überzeichnen der Host-CPU besteht, da kein signifikanter Leistungsgewinn oder -verlust zu verzeichnen ist.

Ein weiteres wichtiges Ergebnis dieses Tests ist die Erhöhung der Rechenreserven, was durch "Auslastung der logischen CPU des Webserverhosts" angegeben wird. Durch den Vergleich dieses Werts in beiden Diagrammen können Sie feststellen, dass die Erhöhung der Rechenleistung in Abhängigkeit vom Umfang der CPU-Überzeichnung zwischen 10 und 25 % liegt.

Horizontale Skalierung virtueller Computer

Diese Testgruppe zeigt die Auswirkungen auf die Leistung, wenn die Anzahl der virtuellen Computer auf den Hosts erhöht wird und Engpässe ermittelt werden. Darüber hinaus werden die Rollen der virtuellen Computer gemischt, um die Auswirkungen auf die Leistung zu ermitteln.

Für den Test wurden mehrere Hostserver (2-3) und mehrere auf den Hosts bereitgestellte virtuelle Computer (6-12) verwendet. Jeder virtuelle Computer besitzt die in der folgenden Liste angegebene Konfiguration.

• Zwei virtuelle Prozessoren

• 15.000 MB Arbeitsspeicher

• Zwei Volumes mit Pass-Through-Datenträgern

Das folgende Diagramm zeigt die Leistung, wenn die Anzahl der virtuellen Computer erhöht wird.

Beachten Sie die folgenden Ergebnisse in den vorstehenden Diagrammen:

• Bei festgelegten Rollen für die virtuellen Computer ist der Leistungsgewinn beachtlicht, wenn die Anzahl der Hosts und die Anzahl der virtuellen Computer auf drei Hosts mit 12 virtuellen Computern erhöht wird. Bei Verwendung der maximalen Anzahl übergebener Anforderungen pro Sekunde als Benchmark ist die Leistung um ca. 2,5 Mal höher. Die durchschnittliche Reaktionszeit pro Anfrage nimmt jedoch ab, wie sich aus der Verlängerung der Reaktionszeit um ca. 26 % ergibt.

• Bei gemischten Rollen für die virtuellen Computer und Verwendung der gleichen Anzahl von Hosts und virtuellen Computern erhöht sich die maximale Anzahl übergebener Anforderungen pro Sekunde um ca. 31 %. Außerdem verbessert sich die durchschnittlichte Reaktionszeit (ms) wie sich aus der Reduzierung um ca. 25 % ergibt. In der Regel weist ein Anwendungsserver einen geringeren Arbeitszyklus auf, sodass Hyper-V die zusätzlichen Ressourcen für andere auf dem Host ausgeführte virtuelle Computer verwenden kann.

Eine weitere Beobachtung in Bezug auf die Leistung war die, dass eine deutlich höhere CPU-Auslastung von SQL Server zu verzeichnen war, als die Tests mit gemischten Rollen der virtuellen Computer ausgeführt wurden. Die Zunahme betrug ca. 35 %.

HP Mach 1-Server

Für den Test wurden mehrere Hostserver (2-4) und mehrere auf den Hosts bereitgestellte virtuelle Computer (3-9) verwendet. Jeder virtuelle Computer besitzt die in der folgenden Liste angegebene Konfiguration.

• Vier virtuelle Prozessoren

• 8192 MB Arbeitsspeicher

• Zwei Volumes mit virtuellen Festplatten (VHD-Dateien) fester Größe

Das folgende Diagramm zeigt die Leistung bei auf dem Host aktiviertem Hyperthreading.

Beachten Sie die folgenden Ergebnisse im vorstehenden Diagramm:

• Bei festgelegten Rollen für die virtuellen Computer ist der Leistungsgewinn beachtlicht, wenn die Anzahl der Hosts und die Anzahl der virtuellen Computer auf drei Hosts mit sechs virtuellen Computern erhöht wird. Bei Verwendung der maximalen Anzahl übergebener Anforderungen pro Sekunde als Benchmark ist die Leistung um ca. 42 % höher, und die durchschnittliche Reaktionszeit pro Anfrage verringert sich um ca. 21 %.

• Wenn die Anzahl der Hosts und die Anzahl der virtuellen Computer weiter auf vier Hosts und neun virtuelle Computer erhöht wird, erhöht sich die maximalen Anzahl übergebener Anforderungen pro Sekunde um ca. 57 % im Vergleich zur Konfiguration mit drei Hosts und sechs virtuellen Computern. Im Vergleich zu den HP Blade-Servern erhöht sich die durchschnittliche Reaktionszeit (ms) nur um ca. 4 %.

• Die CPU-Auslastung (%) von SQL Server folgt dem gleichen Muster wie auf den HP Blade-Servern, es ergibt sich eine lineare Erhöhung um 41 %.

Schlussfolgerungen und Empfehlungen

In der folgenden Tabelle werden die Schlussfolgerungen aus unseren Tests zusammengefasst, die auf der spezifischen Arbeitsauslastung, der verwendeten Hardware und den verwendeten virtuellen Computern basieren.

Testgruppe	Hosthardware	Schlussfolgerungen
Vergleich der Leistung von virtuellen Computern und physischen Computern	HP Blade-Server	Der Leistungsgewinn auf einem physischen Computer beträgt 15 % (Anforderungen pro Sekunde) und 42 % (Reaktionszeit pro Anforderung).
	HP Mach 1-Server	Der Leistungsgewinn auf einem physischen Computer beträgt ca. 15 % (Anforderungen pro Sekunde) und 18 % (Reaktionszeit pro Anforderung).
Arbeitsspeichererhöhung für den virtuellen Computer	HP Blade-Server	Es ergeben sich keine Vorteile durch eine weitere Speicherzuordnung für einen virtuellen Computer über 4 GB hinaus.
Horizontale Skalierung auf einem einzigen Host	HP Blade-Server	Der maximale Durchsatz ergibt sich bei einem Verhältnis von 1:1 von logischen Prozessoren zu virtuellen Prozessoren. Eine Überzeichnung der CPU führt zu einer Verringerung der Leistung.
	HP Mach 1-Server	Die Hardware kann eine Überzeichnung der CPU ohne signifikante Leistungseinbuße unterstützen. Der Umfang der Rechenreserve ergibt sich aus dem Umfang der CPU-Überzeichnung.
Horizontale Skalierung virtueller Computer	HP Blade-Server	Microsoft SharePoint Foundation 2010 wird linear zu mindestens drei Hosts und 12 virtuellen Front-End-Webservern skaliert. Der maximale Durchsatz wird durch Mischung der Microsoft SharePoint Foundation-Rollen auf jedem Host erzielt.
	HP Mach 1-Server	Microsoft SharePoint Foundation 2010 wird linear zu mindestens vier Hosts und neun virtuellen Front-End-Webservern skaliert.

In unserer Testumgebung konnten wir eine Leistungsabnahme beobachten, wenn SharePoint Foundation-Rollen virtualisiert werden. Dies ist das Ergebnis des Hyper-V-Overheads sowie des Betriebssystem-Overheads auf jedem virtuellen Computer.

Der Umfang des Virtualisierungs-Overheads und der Leistungsverringerung (im Vergleich zu einem entsprechend konfigurierten physischen Computer) ist von der Größe (beispielsweise der Größe des Arbeitsspeichers und der Anzahl der Kerne) sowie den Features des Hardwarechipsatzes des Hosts (beispielsweise Unterstützung für Second Level Address Translation (SLAT) und Hyperthreading) abhängig.

Sie müssen sich eindeutig klar darüber sein, was Sie durch die Virtualisierung der gesamten oder eines Teils einer SharePoint-Farm erzielen möchten. Nachdem die Entscheidung für die Virtualisierung gefallen ist, sind eingehende Planungen und Tests erforderlich, um alle Leistungsoptionen und -auswirkungen zu verstehen.

Sie können die Testergebnisse in diesem Artikel als Leitfaden verwenden. Die Ergebnisse sind jedoch nicht allgemeingültig, sondern gelten für eine spezifische Arbeitsauslastung in einer spezifischen physischen Umgebung.