Pruebas de rendimiento de Hyper-V (SharePoint Foundation 2010)

 

Se aplica a: SharePoint Foundation 2010

Última modificación del tema: 2016-11-30

En este artículo se describen los resultados de las pruebas de rendimiento de Microsoft SharePoint Foundation 2010 en un entorno de computación virtualizado que usa Tecnología Hyper-V de Windows Server 2008.

En este artículo:

• Objetivos de la prueba y descripción

• Plataforma de hardware

• Plataforma de software

• Topología de la granja de servidores de prueba

• Metodología de prueba

• Resultados de las pruebas

• Conclusiones y recomendaciones

Objetivos de la prueba y descripción

Además del objetivo general de determinar el rendimiento de Microsoft SharePoint Foundation cuando se virtualiza en un entorno de Hyper-V, queríamos identificar los problemas siguientes:

• Cuellos de botella de rendimiento.

• Mejoras de rendimiento cuando los servidores que ejecutan SharePoint Foundation se virtualizan en servidores host que admiten nuevas tecnologías, como hyperthreading (HT) y traducción de direcciones de segundo nivel (SLAT).

• Problemas o limitaciones que deben considerarse al virtualizar SharePoint Foundation 2010.

Los cuatro grupos de pruebas que se documentan en este artículo están diseñados para alcanzar los objetivos de pruebas siguientes:

• Comparación del rendimiento del equipo físico y de la máquina virtual

  Estas pruebas muestran los resultados de rendimiento cuando se aplica la misma carga a un equipo físico y a una configuración de máquina virtual.

• Incremento de la escalabilidad vertical de memoria de máquina virtual

  Estas pruebas muestran cómo se ve afectado el rendimiento si se aumenta la asignación de memoria en una máquina virtual (VM).

• Incremento de la escalabilidad horizontal de host único

  Estas pruebas muestran cómo se ve afectado el rendimiento cuando se aumenta el número de máquinas virtuales que se implementan en un único host.

• Incremento de la escalabilidad horizontal de máquina virtual

  Estas pruebas muestran cómo se ve afectado el rendimiento cuando se aumenta el número de máquinas virtuales que se implementan en uno o más hosts.

Plataforma de hardware

En la mayoría de los grupos de pruebas, se usaron los dos conjuntos de hardware de Hewlett Packard (HP) siguientes para hospedar las máquinas virtuales:

• HP BL680c-G5 (servidor blade)

• HP ProLiant SE326M1 (servidor Mach 1)

Se ejecutaron las pruebas de servidor blade para beneficio de los clientes que están considerando la reasignación de la tecnología de servidor existente para hospedar máquinas virtuales en lugar de comprar nuevos servidores.

El servidor Mach 1 se usó para mostrar las características de rendimiento de un conjunto de chips de Intel que admite hyperthreading (Intel Hyper-Threading (HT)). El conjunto de chips de Mach 1 también admite la tecnología Intel VT Extended Page Tables (tablas de páginas extendidas) (NPT), que Windows Server 2008 R2 Hyper-V puede usar para implementar la traducción de direcciones de segundo nivel (SLAT). Para obtener más información, vea el tema sobre las novedades de Hyper-V en Windows Server 2008 R2 (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=155234&clcid=0xC0A).

Servidores blade de HP

En la tabla siguiente se proporciona un resumen del hardware que se usó para probar SharePoint Foundation en servidores blade de HP.

Cantidad	Fabricante y modelo	Rol	CPU	Memoria	Adaptador de red	Almacenamiento
4	HP BL680c-G5	Servidor de bases de datos SQL Server, host de Hyper-V, servidor físico	CPU Intel X7450 con 24 núcleos, 2,24 GHz	128 GB	GbE doble	SAN
8	Dell PE R710	Controlador de carga de trabajo, cliente de carga de trabajo, controlador de dominio virtual	CPU Intel X5550 con 8 núcleos, 2,66 GHz	72 GB	GbE doble	SAS (varios niveles RAID)
1	F5 BigIP 6800	Equilibrio de carga

Servidores Mach 1 de HP

En la tabla siguiente se proporciona un resumen del hardware que se usó para probar SharePoint Foundation en servidores Mach 1 de HP.

Cantidad	Fabricante y modelo	Rol	CPU	Memoria	Adaptador de red	Almacenamiento
5	HP ProLiant SE326M1	Servidor de bases de datos de SQL Server, host de Hyper-V, controlador de dominio virtual, servidor físico	CPU Intel L5520 con 8 núcleos, 2,26 GHz, apta para HT	48 GB	GbE doble	SAS (RAID 10)
5	HP ProLiant DL 380 G5	Controlador de carga de trabajo, cliente de carga de trabajo	CPU Intel 5150 con 4 núcleos, 2,66 GHz	32 GB	GbE doble	SAS (RAID 10)
1	F5 BigIP	Equilibrio de carga

Plataforma de software

Se usaron las versiones de 64 bits de los siguientes productos para las pruebas de rendimiento:

• 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

Topología de la granja de servidores de prueba

Se usó la misma topología de granja de servidores de tres niveles en ambos conjuntos de hardware de servidor de HP. Esta topología se seleccionó porque admite los siguientes roles generales de Microsoft SharePoint Foundation: servidores front-end web, un servidor de aplicaciones y un servidor de bases de datos.

Metodología de prueba

La combinación de pruebas, que deriva del patrón de uso que se identificó en los servidores de SharePoint Foundation internos de Microsoft, consistió en las siguientes tareas:

• Creación, uso, actualización y eliminación

• Vistas de página, como, por ejemplo, vistas de listas y bibliotecas de documentos

• Vistas basadas en el explorador de Word, Excel y PowerPoint mediante Microsoft Office Web Apps

• Tráfico simulado entre el servidor y clientes enriquecidos, como Microsoft Word 2010, Microsoft Excel 2010 y Microsoft PowerPoint 2010 como aplicación.

Las tareas anteriores se probaron mediante 84 acciones independientes que fueron desde 0,02% de la combinación de pruebas al 80% de la combinación de pruebas. Se graduaron las cargas (1 a 10) para diferentes grupos de pruebas y el número de usuarios simulados fue desde 1 hasta 1000 dentro de un modelo de conexión por usuario.

Tras un tiempo de calentamiento de 10 minutos, las pruebas se ejecutaron durante 10 minutos y se recopilaron datos cada 10 segundos.

Se usaron dos indicadores clave de rendimiento para cada uno de los cuatro grupos de pruebas: solicitud por segundo pasada máxima (RPS pasada máxima) y el tiempo tomado para cada solicitud, expresado en milisegundos.

Resultados de las pruebas

Los resultados de nuestras pruebas son específicos del hardware y la carga de trabajo que se describieron anteriormente y no son indicativos del rendimiento del producto en todos los casos. Los resultados de las pruebas muestran las posibles ventajas y desventajas cuando se decide virtualizar una configuración de SharePoint Foundation 2010 con un patrón de uso concreto. Es muy importante interpretar los resultados de nuestras pruebas en el contexto de su infraestructura e implementación de SharePoint Foundation.

Comparación del rendimiento del equipo físico y de la máquina virtual

Estas pruebas muestran los resultados de rendimiento cuando se aplica la misma carga a un equipo físico y a un rango de máquinas virtuales.

Este grupo de pruebas tenía los siguientes objetivos:

• Determinar la disminución o mejora del rendimiento al virtualizar un servidor físico

• Determinar la configuración virtual necesaria para lograr el mismo nivel de rendimiento que un equipo físico

• Determinar la cantidad de sobrecarga de recursos o grado de disminución del rendimiento cuando se prueba la carga de trabajo que se aplica a un servidor físico en una máquina virtual.

Servidor blade de HP

El servidor físico se usa como un servidor front-end web que tiene 24 núcleos y 24.576 MB de memoria. Para el entorno virtual, se usaron seis máquinas virtuales como servidores web en dos hosts. Cada VM cuenta con cuatro procesadores virtuales y 15.000 MB de memoria.

Observe los siguientes resultados del gráfico anterior:

• La RPS pasada máxima es aproximadamente un 20% superior en el equipo físico.

• El tiempo de respuesta promedio (en milisegundos) es aproximadamente un 15% inferior en el equipo físico.

• El uso de CPU del servidor web (%) para las máquinas virtuales es aproximadamente un 9% más bajo que en el servidor físico.

Servidor Mach 1 de HP

El servidor físico se usa como un servidor front-end web que tiene ocho núcleos y 49.152 MB de memoria. Para el entorno virtual, se usan cuatro máquinas virtuales como servidores web en dos hosts. Cada VM tiene la configuración que se muestra en la lista siguiente.

• Cuatro procesadores virtuales

• 8.192 MB de memoria

• Dos volúmenes que usan archivos VHD de tamaño fijo

El gráfico siguiente muestra los resultados de rendimiento para las máquinas virtuales con hyperthreading habilitado (HT on), máquinas virtuales con hyperthreading deshabilitado (HT off) y un equipo físico.

Observe los siguientes resultados del gráfico anterior:

• Cuando el hyperthreading está habilitado (HT on):

  • La RPS pasada máxima es aproximadamente un 18% superior en el equipo físico.

  • El tiempo de respuesta promedio (en milisegundos) es aproximadamente un 15% inferior en el equipo físico.

  • El uso de CPU del servidor web (%) es aproximadamente un 46% más bajo que en una máquina virtual con hyperthreading deshabilitado y aproximadamente un 36% más bajo que en el equipo físico.

• Cuando se deshabilita el hyperthreading (HT off):

  • La RPS pasada máxima es aproximadamente un 29% superior en el equipo físico.

  • El tiempo de respuesta promedio (en milisegundos) es aproximadamente un 20% inferior en el equipo físico.

Incremento de la escalabilidad vertical de memoria de máquina virtual

En este grupo de pruebas, los servidores front-end web están configurados para usar diferentes cantidades de memoria para determinar cómo afecta al rendimiento el incremento de la escalabilidad vertical en las máquinas virtuales. La prueba usa cuatro servidores front-end web en dos servidores host (servidor blade de HP). Cada máquina virtual está configurada para usar cuatro procesadores virtuales y dos volúmenes mediante discos de paso a través.

El gráfico siguiente muestra el tiempo de respuesta promedio y las solicitudes por segundo (RPS) para máquinas virtuales que tienen una configuración inicial de 2.048 megabytes (MB) de RAM y cuya escalabilidad vertical se incrementa hasta 15.000 MB de RAM.

El gráfico anterior muestra que hay muy poca variación en el uso de CPU para los hosts, SQL Server y el agente VSTS.

Desde el punto de vista del incremento de la escalabilidad vertical, hay una mejora de rendimiento mínima cuando la escala se incrementa de 2 de 4 GB de memoria. Más allá de la asignación de memoria de 4 GB en las máquinas virtuales, no hay ninguna mejora significativa del rendimiento para la carga de trabajo de prueba.

Incremento de la escalabilidad horizontal de host único

Estas pruebas muestran cómo se ve afectado el rendimiento cuando se aumenta el número de máquinas virtuales en un único host. Las pruebas también muestran el efecto en el rendimiento cuando los núcleos de los hosts tienen un exceso de suscripción.

Servidor blade de HP

Esta prueba usa hasta ocho máquinas virtuales y cada VM tiene la configuración que se muestra en la lista siguiente.

• Cuatro procesadores virtuales

• 15.000 MB de memoria

• Dos volúmenes que usan discos de paso a través

El gráfico siguiente muestra que el rendimiento óptimo se consigue mediante el uso de seis servidores front-end web, que es una asignación 1:1 de procesadores lógicos a procesadores virtuales. Cuando se agregan más máquinas virtuales, disminuye el rendimiento. El único cuello de botella observado es la contención de CPU cuando la CPU tiene un exceso de suscripción.

A continuación, la combinación de pruebas que se usó en los servidores blade de HP se ejecutó dos veces en los servidores Mach 1. En la primera ejecución, se habilitó el hyperthreading y en la segunda se deshabilitó.

Servidor Mach 1 de HP

Esta prueba usa hasta cuatro máquinas virtuales y cada VM tiene la configuración que se muestra en la lista siguiente.

• Cuatro procesadores virtuales

• 8.192 MB de memoria

• Dos volúmenes que usan archivos VHD de tamaño fijo

El gráfico siguiente muestra los resultados de rendimiento cuando el hyperthreading está habilitado en el host.

El siguiente gráfico muestra los resultados de rendimiento cuando el hyperthreading está deshabilitado.

Los dos gráficos anteriores indican que no es necesario un exceso de suscripción en la CPU del host porque no hay ninguna mejora ni pérdida significativas del rendimiento.

Otro resultado clave de estas pruebas es el incremento de la capacidad de aumento de cálculo, que está indicada por "Uso de CPU lógico del host del servidor web". Mediante la comparación de este valor en ambos gráficos, se puede ver que el aumento de la capacidad de cálculo oscila del 10% al 25%, según el nivel de exceso de suscripción de CPU.

Incremento de la escalabilidad horizontal de máquina virtual

Este grupo de pruebas muestra el efecto en el rendimiento cuando se incrementa la escalabilidad horizontal de máquinas virtuales entre hosts y se identifican los cuellos de botella. Además, los roles de máquina virtual se combinan para determinar el efecto en el rendimiento.

La prueba usa varios servidores host (2-3) y varias máquinas virtuales (6-12) implementados entre los hosts. Cada VM tiene la configuración que se muestra en la lista siguiente.

• Dos procesadores virtuales

• 15.000 MB de memoria

• Dos volúmenes que usan discos de paso a través

El gráfico siguiente muestra el rendimiento cuando se incrementa la escalabilidad horizontal de las máquinas virtuales.

Observe los siguientes resultados en los gráficos anteriores:

• Con roles dedicados para las máquinas virtuales, la mejora del rendimiento es apreciable cuando se incrementa la escalabilidad vertical de los hosts y las máquinas virtuales a tres hosts con 12 máquinas virtuales. Con la RPS pasada máxima como valor de referencia, el rendimiento es aproximadamente 2,5 veces superior. Sin embargo, se degrada el tiempo de respuesta promedio por solicitud como se indica en el aumento de aproximadamente un 26% en el tiempo de respuesta.

• Con roles combinados para las máquinas virtuales y usando el número de hosts y el mismo número de máquinas virtuales, la RPS pasada máxima mejora aproximadamente un 31%. Además, mejora el tiempo de respuesta promedio (ms), como lo indica la disminución de aproximadamente el 25%. Normalmente hay un ciclo de servicio inferior en un servidor de aplicaciones, lo que permite que la Hyper-V use los recursos adicionales para otras máquinas virtuales que se ejecutan en el host.

Una observación adicional sobre el rendimiento es que se produjo un aumento significativo en el uso de CPU de SQL Server cuando las pruebas se ejecutaron con roles de máquina virtual combinados. Este aumento fue de aproximadamente el 35%.

Servidor Mach 1 de HP

La prueba usa varios servidores host (2-4) y varias máquinas virtuales (3-9) implementados entre los hosts. Cada VM tiene la configuración que se muestra en la lista siguiente.

• Cuatro procesadores virtuales

• 8.192 MB de memoria

• Dos volúmenes que usan archivos VHD de tamaño fijo

En el gráfico siguiente se muestra el rendimiento con el hyperthreading habilitado en el host.

Observe los siguientes resultados en el gráfico anterior:

• Con roles de máquina virtual dedicados, la mejora del rendimiento es apreciable cuando se incrementa la escalabilidad vertical de los hosts y las máquinas virtuales a tres hosts con seis máquinas virtuales. Usando la RPS pasada máxima como valor de referencia, el rendimiento es aproximadamente un 42% superior y disminuye el tiempo de respuesta promedio por solicitud en aproximadamente un 21%.

• Cuando se vuelve a incrementar la escalabilidad vertical de los hosts y las máquinas virtuales a cuatro hosts y nueve máquinas virtuales, la RPS pasada máxima mejora en aproximadamente el 57% en comparación con la configuración de tres hosts y seis máquinas virtuales. En comparación con los servidores blade de HP, el tiempo de respuesta promedio (ms) solo aumenta en aproximadamente un 4%.

• El uso de CPU de SQL Server (%) sigue el mismo patrón que en los servidores blade de HP y aumenta linealmente al 41%.

Conclusiones y recomendaciones

En la tabla siguiente se resumen las conclusiones extraídas de nuestras pruebas, que se basan en una carga de trabajo específica, así como el hardware usado y las máquinas virtuales usadas.

Grupo de pruebas	Hardware del host	Conclusiones
Comparación del rendimiento del equipo físico y de la máquina virtual	Servidor blade de HP	La mejora del rendimiento en un equipo físico es del 15% (RPS) y del 42% (tiempo de respuesta por solicitud).
	Servidor Mach 1 de HP	La mejora del rendimiento en un equipo físico es de aproximadamente el 15% (RPS) y del 18% (tiempo de respuesta por solicitud).
Incremento de la escalabilidad vertical de memoria de máquina virtual	Servidor blade de HP	No hay ninguna ventaja en la asignación de más de 4 GB de memoria adicional a una máquina virtual.
Incremento de la escalabilidad horizontal de host único	Servidor blade de HP	Una relación 1: 1 de procesadores lógicos y procesadores virtuales produce el máximo rendimiento. El exceso de suscripción de la CPU deteriora el rendimiento.
	Servidor Mach 1 de HP	Este hardware puede admitir el exceso de suscripción de la CPU sin una disminución significativa del rendimiento. La cantidad de aumento de cálculo está determinada por el nivel de exceso de suscripción de la CPU.
Incremento de la escalabilidad horizontal de máquina virtual	Servidor blade de HP	La escalabilidad de Microsoft SharePoint Foundation 2010 se incrementa linealmente a al menos tres hosts y 12 servidores front-end web virtuales. El máximo rendimiento se consigue combinando roles de Microsoft SharePoint Foundation en cada host.
	Servidor Mach 1 de HP	La escalabilidad de Microsoft SharePoint Foundation 2010 se incrementa linealmente a al menos cuatro hosts y nueve servidores front-end web virtuales.

En nuestro entorno de prueba se observó una disminución del rendimiento cuando se virtualizaron los roles de SharePoint Foundation. Este es el resultado de la sobrecarga de Hyper-V, así como la sobrecarga del sistema operativo en cada máquina virtual.

La cantidad de sobrecarga de virtualización y disminución del rendimiento (con respecto a un equipo físico configurado de manera similar) depende del tamaño (por ejemplo, la cantidad de memoria y el número de núcleos), así como de las características del conjunto de chips de hardware del host (por ejemplo, compatibilidad con la traducción de direcciones de segundo nivel e hyperthreading).

Le recomendamos que entienda claramente lo que espera obtener mediante la virtualización de la totalidad o parte de una granja de servidores de SharePoint. Una vez tomada la decisión de virtualizar, se requiere una planeación y pruebas detalladas para comprender bien todas las opciones de rendimiento y las implicaciones.

Puede usar los resultados de las pruebas de este artículo como guía. Sin embargo, los resultados no son definitivos y corresponden a una carga de trabajo específica en un entorno físico específico.