Cálculo del tamaño del servidor

Última modificación del tema: 2006-05-05

Este tema ofrece un método que muestra cómo averiguar los requisitos de tamaño del servidor, centrándose específicamente en el hardware necesario para atender a un grupo de usuarios. Debido a la amplia variedad de configuraciones y perfiles de usuario de Microsoft® Exchange, es difícil determinar con precisión el número de usuarios a los que puede atender un servidor. Debe tener en cuenta los distintos tipos de clientes, el nivel de actividad de los usuarios, la capacidad del subsistema de almacenamiento y cómo está configurado el servidor de Exchange para utilizar los recursos de disco.

Utilice los pasos siguientes como ayuda para evaluar estos factores y determinar el hardware que necesita:

1. Determine su perfil de uso.
2. Seleccione un servidor basándose en su perfil de uso.
3. Valide la capacidad del subsistema de disco.

Determine su perfil de uso

Para calcular a cuántos usuarios puede atender un servidor, debe determinar primero su perfil de uso actual. Puede calcular un perfil de uso mediante el uso conjunto de las dos métricas siguientes:

• Megaciclos/buzón   Megaciclos por segundo, por buzón. El uso del procesador necesario por buzón que se mide durante un período de pico de dos horas en un servidor de producción. Por ejemplo, si un usuario utiliza un megaciclo/segundo durante un pico y hay 1000 usuarios en el servidor (1000 megaciclos por segundo), un único procesador a 2000 MHz funcionará con un 50 por ciento de uso de CPU.

  Nota

  Las unidades reales utilizadas en esta medida son megaciclos por segundo, por buzón. Por abreviar, en esta sección se omite "por segundo".

• IOPS/buzón   Entrada/salida por segundo, por buzón. El uso de disco de base de datos (DB) en bruto (entrada y salida por segundo) necesario por usuario que se mide durante un período de pico de dos horas en un servidor de producción. Esta métrica no incluye las operaciones de entrada y salida (E/S) de registro de transacciones. Por ejemplo, si cada buzón utiliza 0,5 IOPS DB durante la actividad pico y hay 1000 usuarios alojados en el servidor, habrá 500 IOPS DB. Las métricas de IOPS/buzón se basan en las operaciones de E/S aleatorias de lectura y escritura en la base de datos de Exchange.

  Nota

  Las unidades reales utilizadas en esta medida son IOPS por segundo, por buzón. Por abreviar, en esta sección se omite "por segundo".

Los perfiles de uso se basan en datos de producción que pueden incluir aplicaciones de terceros además de Microsoft Outlook®. Las recomendaciones contenidas en esta sección no son específicas de ningún cliente ni de ninguna versión de cliente en particular. Cuando calcule los megaciclos/buzón y los IOPS/buzón, utilice el número actual de buzones en dicho servidor.

Para ver pasos detallados acerca de cómo calcular los megaciclos por buzón, consulte Cómo calcular los megaciclos por buzón.

Para ver pasos detallados acerca de cómo medir IOPS por buzón, consulte Cómo medir IOPS por buzón.

Si el servidor contiene muchos buzones sin utilizar o ejecuta otras aplicaciones que no aportan mucha carga durante las dos horas de pico, los resultados no representarán una carga de usuarios típica. Elija para las medidas un servidor que tenga buzones de usuarios típicos o no incluya en los cálculos los buzones que no se utilicen.

Tenga en cuenta que la carga de uso difiere ligeramente según el día de la semana. Por ejemplo, en muchas empresas los lunes presentan una carga mayor que otros días de la semana. Una buena forma de medir la actividad pico típica es entre las 08:00 y las 10:00 locales en un lunes.

Si el servidor ejecuta otros procesos que consumen muchos recursos del servidor, considere la posibilidad de utilizar el contador Proceso\% tiempo de procesador para el proceso Store.exe en lugar del uso total de CPU. Como existen muchos factores no lineales que afectan al uso de CPU (como el efecto de los almacenamientos en caché y cómo se escalan los servidores con el número de CPU), utilice este cálculo como directriz para determinar sus necesidades de procesamiento. Las necesidades reales de procesamiento dependen de en cuánto difiera el hardware final del hardware empleado para realizar la medida.

Seleccione un servidor basándose en su perfil de uso

Una vez que haya determinado su perfil de uso (megaciclos/buzón e IOPS/buzón), puede calcular los requisitos de CPU y de subsistema de disco.

Las próximas secciones ofrecen cuatro perfiles de uso de ejemplo y una recomendación de hardware de servidor de ejemplo. Puede comparar su perfil de uso con los perfiles de ejemplo, determinar qué perfil coincide mejor con las necesidades de su empresa y utilizar el hardware recomendado como referencia. Por ejemplo, si tiene usuarios que hacen un uso intensivo del sistema y otros usuarios que casi no lo utilizan, siga las directrices para el primer tipo de usuarios.

Cada directriz que se ofrece a continuación es específica de un perfil de uso y de una configuración de servidor/red de área de almacenamiento. En estos ejemplos se utiliza Hewlett Packard StorageWorks Enterprise Virtual Array o la red de área de almacenamiento (SAN) CLARiion FC-4500, pero valdría cualquier SAN que proporcionara el mismo rendimiento de disco. Después de seleccionar el hardware apropiado, valide que el subsistema de disco resuelve sus necesidades. Para obtener más información al respecto, consulte "Valide la capacidad del subsistema de disco" más adelante en este tema.

Se recomienda que utilice un servidor con 4 procesadores (2,8 GHz) para las configuraciones de servidores avanzados. El hardware recomendado no tiene en cuenta otros factores de rendimiento, como la capacidad de red, la memoria del servidor y los tamaños de caché. Sin embargo, con los perfiles de uso de ejemplo puede estimar si un servidor tiene suficiente CPU y capacidad de disco.

Para ver pasos detallados acerca de cómo calcular los requisitos de CPU del servidor de buzones, consulte Cómo calcular los requisitos de CPU de los servidores de buzones.

Para ver pasos detallados acerca de cómo calcular los requisitos del subsistema de disco del servidor de buzones, consulte Cómo calcular los requisitos del subsistema de disco de los servidores de buzones.

Perfiles de uso de ejemplo

Esta sección ofrece perfiles de uso de ejemplo y hardware recomendado para cada perfil. Utilice la información recopilada en la sección anterior para determinar el perfil de ejemplo que mejor coincida con sus requisitos actuales.

Dependiendo del tamaño de los buzones y de la actividad de los usuarios, la medida de IOPS/buzón puede ser mucho mayor o menor que en los ejemplos que se muestran en las próximas secciones. Por ejemplo, una empresa tenía perfiles de usuario con 4 IOPS/buzón. El elevado número de IOPS/buzón se debía principalmente a que los usuarios no tenían cuotas de buzón (los tamaños típicos de buzón eran de 1 a 10 GB). Además, los usuarios enviaban mensajes con datos adjuntos grandes (los límites de datos adjuntos se habían elevado hasta 25 MB).

Perfil de trabajadores de la información con un uso intensivo del sistema

Un Trabajado de la información con un uso intensivo del sistema (HKW) es un perfil muy intenso. Los usuarios que encajan dentro de este perfil desempeñan unas funciones que dependen en gran medida del correo electrónico. Los usuarios pueden tener clientes del modo de intercambio en caché. Con este perfil cabe esperar la siguiente carga de uso:

• Megaciclos/buzón: aproximadamente 2,5
• IOPS/buzón: aproximadamente 0,75

Servidor de gran capacidad de ejemplo para un perfil HKW

En esta configuración de ejemplo, el servidor puede atender a 5100 usuarios HKW. Con 5100 usuarios HKW en el servidor, el uso pico de procesador es del 80%, lo que deja un margen suficiente para los períodos de carga extremadamente elevada.

Se estima que 48 ejes pueden atender a 4.800 IOPS/seg. (suponiendo que los discos acepten 100 IOPS/eje). Por tanto, con 4.600 usuarios que necesiten 0,75 IOPS/buzón, el uso pico de disco para las unidades de base de datos es del 72 por ciento. Si se tiene en cuenta que una configuración RAID1 necesita dos operaciones de E/S por cada escritura, el rendimiento estimado se reduce a 3840 IOPS/seg. (para ver una explicación de cómo se calcula este valor, consulte "Estimación de la capacidad de disco" más adelante en este tema). El uso pico de disco real que se muestra en la tabla anterior es ligeramente superior porque se basa en una medida de la capacidad de disco real, no en una estimación.

Perfil de trabajadores de la información con un uso medio del sistema

Un Trabajado de la información con un uso medio del sistema (MKW) es un perfil intenso. Los clientes pueden utilizar BlackBerry u otros dispositivos móviles. Los usuarios que encajan dentro de este perfil desempeñan unas funciones que dependen en gran medida del correo electrónico. Con este perfil cabe esperar la siguiente carga de uso:

• Megaciclos/buzón: aproximadamente 1,9
• IOPS/buzón: aproximadamente 0,4

Servidor de gran capacidad de ejemplo para un perfil MKW

En esta configuración de ejemplo, el servidor puede atender a 4725 usuarios MKW. Con 4725 usuarios MKW en el servidor, el uso pico de procesador es del 80%, lo que deja un margen suficiente para los períodos de carga extremadamente elevada.

Se estima que 30 ejes pueden atender a 3.000 IOPS/seg. (suponiendo que los discos acepten 100 IOPS/eje). Por tanto, con 4725 usuarios que necesiten 0,4 IOPS/buzón, el uso pico de disco para las unidades de base de datos es del 63 por ciento. El uso pico de disco real que se muestra en esta tabla es ligeramente superior porque se basa en una medida de la capacidad de disco real, no en una estimación.

Perfil de trabajadores de la información con un uso escaso del sistema

Un Trabajado de la información con un uso escaso del sistema (LKW) es un perfil ligero. Los usuarios que encajan dentro de este perfil suelen tener cuotas reducidas de buzones. Con este perfil cabe esperar la siguiente carga de uso:

• Megaciclos/buzón: aproximadamente 0,75
• IOPS/buzón: aproximadamente 0,18

Servidor de gran capacidad de ejemplo para un perfil LKW

Perfil de trabajadores de la información con un uso muy escaso del sistema

Un Trabajador de la información con un uso muy escaso del sistema (VLKW) es un usuario muy ocasional de correo electrónico. Los usuarios que encajan dentro de este perfil probablemente utilizan el Protocolo de oficina de correo versión 3 (POP3) y tienen cuotas reducidas de buzones. Con este perfil cabe esperar la siguiente carga de uso:

• Megaciclos/buzón: aproximadamente 0,33
• IOPS/buzón: aproximadamente 0,078

Servidor de gran capacidad de ejemplo para un perfil VLKW

Valide la capacidad del subsistema de disco

El último paso para determinar el tamaño del servidor consiste en validar la capacidad del subsistema de disco. Después de seleccionar un subsistema de disco debe probar el rendimiento del hardware para asegurarse de que satisface sus requisitos. Puede utilizar la herramienta Jetstress, proporcionada por Microsoft, para medir el rendimiento del subsistema de disco. Jetstress genera cargas de esfuerzo que simulan la carga de lectura y escritura en la base de datos de Exchange. Cuando ejecute la herramienta, cargue cada SAN con el número máximo de IOPS (operaciones de E/S por segundo) sin superar 20 ms de latencias de lectura o escritura. Para obtener más información acerca de Jetstress, consulte Herramientas de rendimiento de Exchange Server 2003.

En una implementación de mensajería de Exchange pueden utilizarse muchos tipos diferentes de subsistemas de disco. El subsistema de disco que se describe en la próxima sección es un ejemplo y no pretende ser ninguna recomendación de un subsistema de almacenamiento en particular. Cualquiera que sea el subsistema de disco que seleccione, debe realizar primero pruebas para asegurarse de que dicho subsistema cumple sus requisitos.

Resultados de prueba de ejemplo en una SAN Fibre Channel

Los datos de la tabla C.5 muestran los resultados obtenidos al probar el rendimiento máximo sostenible en una SAN Fibre Channel. La prueba se realizó en un entorno de laboratorio.

Prueba SAN de Jetstress

En este ejemplo, las pruebas de Jetstress demostraron una tasa máxima sostenida de 430 IOPS por base de datos de cada grupo de almacenamiento. La prueba de Jetstress se ejecutó con los parámetros siguientes:

jetstress -l L:\logfile_location -Z -A -I 50 -D 50 -R 0 -N 0

Basándose en el rendimiento medido que revela la prueba con Jetstress puede determinar a cuántos usuarios puede atender el subsistema de disco. Por ejemplo, en este caso la red de área de almacenamiento puede atender a 1075 buzones HKW.

Estimación de la capacidad de disco

Si desea estimar la capacidad de disco, una buena directriz es esperar unos 100 IOPS/seg. por cada eje (se suponen 10000 rpm). Dependiendo de la configuración de disco, quizás tenga que hacer algún ajuste. Para los discos de base de datos de Exchange, una proporción razonable de lecturas de disco frente a escrituras en disco es de 3:1. No obstante, quizás desee medir usted la proporción para sus usuarios. Suponiendo una proporción de 3:1, en la tabla siguiente se muestran las estimaciones de rendimiento para las configuraciones RAID0, RAID1, RAID0+1 y RAID5.

Transferencia RAID calculada por eje

Estos cálculos estiman que 48 discos seccionados juntos tienen una capacidad de 3840 IOPS/s. Del mismo modo, 5 discos en una configuración RAID5 tienen una capacidad de 285 IOPS/s.

En una configuración RAID0, cada lectura y cada escritura genera una operación de E/S. En las configuraciones RAID1 y RAID0+1, cada lectura genera una operación de E/S, pero cada escritura requiere dos operaciones de E/S (una escritura en cada disco reflejado). En RAID5, cada escritura requiere cuatro operaciones de E/S: dos lecturas para calcular la paridad y dos escrituras (una para datos y otra para escribir la paridad). Por tanto, el número inicial de lecturas y escrituras aumenta para RAID1, RAID0+1 y RAID5. Para ver un ejemplo del incremento de las operaciones de E/S, consulte "Cálculo de ejemplo" más adelante en este tema. En términos del número inicial de lecturas y escrituras, el rendimiento aparente disminuye.

Cálculo de ejemplo

En la tabla siguiente se muestra cuántas operaciones de E/S se necesitan para 300 operaciones de E/S de lectura y 100 operaciones de E/S de escritura para cada configuración RAID.

Rendimiento de ejemplo de operaciones de E/S de RAID

En este ejemplo, puede ver que 400 transacciones (300 lecturas, 100 escrituras) producen 500 operaciones de E/S en una configuración RAID1. El rendimiento aparente se reduce en la proporción de 400/500, o 0,8. Por tanto, en lugar de estimar 100 IOPS por eje para RAID0, una estimación mejor es 80 IOPS por eje.

Planificación de la topología con System Center Capacity Planner 2006

System Center Capacity Planner 2006 es un producto de Microsoft que se ha diseñado para crear un modelo de arquitectura de sistema para la implementación de aplicaciones de servidor, entre las que se incluye Exchange Server 2003. Un modelo típico consta de lo siguiente:

• Topología: Ubicaciones de sitios, tipos de redes, componentes de redes y características de redes (ancho de banda, latencia).
• Hardware: Distribución y características del servidor, asignación de servidor y red.
• Software: Función del servidor y asignación de servicios, asignación de archivos y dispositivos de almacenamiento.
• Perfiles de uso: Uso de sitios y uso de clientes.

Una vez que ha creado un modelo, puede ejecutar una simulación que ofrezca un resumen y los detalles acerca del rendimiento de la aplicación y sus componentes. Para obtener más información acerca de esta herramienta, consulte la página Web de System Center Capacity Planner 2006 (en inglés).

Resumen

Los tres pasos que deben seguirse para calcular el tamaño de un servidor son:

• Determinar el perfil de uso.
• Seleccionar hardware, y calcular si la CPU y el disco de ese hardware son adecuados para el perfil de uso.
• Validar el rendimiento del subsistema de disco.

Los perfiles de uso pueden variar con el tiempo; por tanto, debe supervisar periódicamente los servidores para mantener un buen rendimiento global y una carga adecuada.