Calcul de la taille du serveur

Dernière rubrique modifiée : 2006-05-05

Cette rubrique décrit une méthode qui permet de déterminer les besoins en termes de taille de serveur, en mettant notamment l'accent sur le matériel nécessaire à la prise en charge d'un groupe d'utilisateurs. Compte tenu de la grande diversité des configurations et des profils d'utilisation de Microsoft® Exchange, il est difficile de déterminer précisément le nombre d'utilisateurs pris en charge par un serveur. Vous devez tenir compte des différents types de clients, du niveau d'activité des utilisateurs, de la capacité du sous-système de stockage et de la façon dont le serveur Exchange est configuré pour utiliser les ressources de disques.

Pour évaluer ces facteurs et déterminer le matériel dont vous avez besoin, procédez de la façon suivante :

1. Déterminez votre profil d'utilisation.
2. Sélectionnez un serveur en fonction de votre profil d'utilisation.
3. Validez la capacité de votre sous-système de disques.

Remarque :

La méthode décrite dans cette section s'applique également à Exchange 2000 Server. Avec Exchange Server 2003, vous observerez des charges d'utilisateurs légèrement moins importantes et une utilisation de la mémoire bien meilleure qu'avec Exchange 2000 Server. Exchange Server 2003 utilise approximativement 10 pour cent de ressources de disques de moins qu'Exchange 2000 Server pour un même profil d'utilisation. Si vous sélectionnez un nouveau serveur à l'occasion d'une mise à niveau, tenez compte de cet ajustement dans votre estimation.

Déterminer votre profil d'utilisation

Pour calculer le nombre d'utilisateurs qu'un serveur peut prendre en charge, vous devez d'abord déterminer votre profil d'utilisation actuel. Vous pouvez calculer un profil d'utilisation à partir des deux indicateurs statistiques suivants :

• Mégacycles/boîte aux lettres   Nombre de mégacycles par seconde par boîte aux lettres. Cette valeur, qui correspond à l'utilisation brute du processeur requise par boîte aux lettres, est mesurée durant la période de deux heures de pointe sur un serveur de production. Par exemple, si un utilisateur emploie un mégacycle/s aux heures de pointe, la prise en charge de 1 000 utilisateurs (1 000 mégacycles/s) du serveur par un processeur à 2 000 MHz mobilise 50 pour cent de sa capacité de traitement.

  Remarque :
  Les unités réelles de cette mesure sont les mégacycles par seconde par boîte aux lettres. Pour abréger, « par seconde » est omis dans cette section.

• Ops ES/s/boîte aux lettres   Nombre d'entrées/sorties par seconde par boîte aux lettres. Cette valeur, qui correspond à l'utilisation brute des disques de base de données requise par utilisateur, est mesurée durant la période de deux heures de pointe sur un serveur de production. Elle n'inclut pas les opérations d'entrées/sorties (E/S) nécessitées par les journaux des transactions. Par exemple, si chaque boîte aux lettres donne lieu à 0,5 opérations d'E/S de base de données par seconde aux heures de pointe, un serveur hébergeant 1000 utilisateurs doit effectuer 500 opérations d'E/S de base de données par seconde. La valeur statistique ES/boîte aux lettres est basée sur les opérations d'E/S de lecture/écriture aléatoires dans la base de données Exchange.

  Remarque :
  Les unités réelles de cette mesure sont les entrées/sorties par seconde par boîte aux lettres. Pour abréger, « par seconde » est omis dans cette section.

Les profils d'utilisation sont basés sur des données de production pouvant inclure des applications tierces en plus de Microsoft Outlook®. Les recommandations de cette section ne sont pas spécifiques à un client ou une version de client particuliers. Lorsque vous calculez le nombre de mégacycles et d'entrées/sorties par boîte aux lettres, utilisez le nombre actuel de boîtes aux lettres du serveur.

Pour obtenir la procédure détaillée pour le calcul des mégacycles par boîte aux lettres, voir la rubrique Procédure de calcul des mégacycles par boîte aux lettres.

Pour obtenir la procédure détaillée pour la mesure des opérations d'entrées/sorties par boîte aux lettres, voir la rubrique Procédure de mesure des Ops ES/s par boîte aux lettres.

Si le serveur contient beaucoup de boîtes aux lettres inutilisées ou exécute d'autres applications qui n'ajoutent pas de charge importante aux heures de pointes, vos résultats ne seront pas représentatifs. Choisissez pour vos mesures un serveur hébergeant des boîtes aux lettres typiques (ou n'incluez pas les boîtes aux lettres inutilisées dans votre calcul).

Tenez compte du fait que l'utilisation des serveurs varie légèrement selon le jour de la semaine. Par exemple, les lundis présentent souvent une charge plus importante que les autres jours de la semaine. Une période conseillée pour mesurer les pointes d'activité classiques est la plage de 08:00 à 10:00 (heure locale) le lundi.

Si le serveur exécute d'autres processus qui consomment une part significative de ses ressources, le compteur Processus\% Temps processeur du processus Store.exe donnera peut-être une meilleure estimation de l'activité que l'utilisation totale de l'unité centrale. Comme de nombreux facteurs qui influencent l'utilisation de l'unité centrale ne sont pas linéaires (par exemple l'effet des caches et la façon dont les serveurs évoluent avec le nombre de processeurs), utilisez ce calcul comme indication pour déterminer vos besoins de traitement. La capacité de traitement réellement nécessaire dépend des différences entre votre matériel final et celui que vous utilisez actuellement pour les mesures.

Remarque :

Si les utilisateurs d'une entreprise n'ont pas tous des besoins semblables, il peut s'avérer nécessaire de mesurer les profils d'utilisation séparément pour différents groupes d'utilisateurs. Par exemple, il se peut que les ingénieurs du service après-vente aient un profil d'utilisation différent de celui du groupe marketing local. Toutefois, des mesures séparées ne sont recommandées que si les groupes d'utilisateurs ont des comportements très différents.

Sélectionner un serveur en fonction de votre profil d'utilisation.

Après avoir déterminé votre profil d'utilisation (mégacycles/boîte aux lettres et opérations d'entrées/sorties par seconde/boîte aux lettres), vous pouvez calculer vos besoins en unité centrale et sous-système de disque.

Les sections suivantes proposent quatre exemples de profils d'utilisation assortis chacun d'une recommandation en matière de matériel de serveur. Vous pouvez comparer le profil de vos utilisateurs avec ces exemples de profil, déterminer le profil qui répond le mieux aux besoins de votre entreprise et utiliser comme indication le matériel recommandé. Par exemple, si vous avez des utilisateurs très actifs et des utilisateurs peu actifs, suivez les instructions relatives aux utilisateurs très actifs.

Chaque instruction ci-dessous est spécifique à un profil d'utilisation et une configuration de serveur/réseau SAN (Storage Area Network). Le réseau SAN Hewlett Packard StorageWorks Enterprise Virtual Array ou CLARiion FC-4500 est choisi dans ces exemples, mais vous pouvez utiliser n'importe quel réseau SAN fournissant le même débit de disque. Après avoir sélectionné le matériel approprié, vous devez vérifier que le sous-système de disques répond à vos besoins. Pour plus d'informations à, voir la section sur la validation de la capacité de votre sous-système de disques plus loin dans cette rubrique.

Il est recommandé d'utiliser un serveur à 4 processeurs (2,8 GHz) pour les configurations de serveur haut de gamme. Le matériel recommandé ne tient pas compte d'autres facteurs influençant les performances, comme la capacité du réseau, la mémoire du serveur et les tailles de cache. Toutefois, en utilisant les profils d'utilisation des exemples, vous pouvez estimer si un serveur a suffisamment de ressources au niveau unité centrale et disque.

Pour obtenir la procédure détaillée pour le calcul des besoins en unité centrale du serveur de boîtes aux lettres, voir la rubrique Procédure de calcul des besoins en unité centrale du serveur de boîtes aux lettres.

Pour obtenir la procédure détaillée pour le calcul des besoins en sous-système de disque du serveur de boîtes aux lettres, voir la rubrique Procédure de calcul des besoins en sous-système de disque du serveur de boîtes aux lettres.

Exemples de profils d'utilisation

Cette section fournit des exemples de profils d'utilisation et précise le matériel recommandé pour chaque profil. Utilisez les informations recueillies dans la section précédente pour déterminer l'exemple de profil qui correspond le mieux à vos besoins actuels.

Selon la taille des boîtes aux lettres et l'activité des utilisateurs, le nombre d'entrées/sorties par seconde par boîte aux lettres que vous mesurez peut différer fortement de celui des exemples présentés dans les sections suivantes. Par exemple, il existe une entreprise dont les profils d'utilisation dénombrent 4 entrées/sorties par seconde par boîte aux lettres. Ce nombre élevé est dû essentiellement au fait que les utilisateurs n'ont pas de quotas de boîte aux lettres (les tailles de boîte aux lettres s'échelonnent généralement entre 1 et 10 Go). De plus, les utilisateurs envoient des messages avec de grandes pièces jointes (les limites pour les pièces jointes ont été élevées à 25 Mo).

Profil de travailleur du savoir très actif

Un travailleur du savoir très actif (HKW, Heavy Knowledge Worker) est un profil correspondant à une activité intense. Ces utilisateurs ont des fonctions dans lesquelles le courrier électronique joue un rôle considérable. Il se peut que ces utilisateurs emploient des clients du mode Exchange de mise en cache. Avec ce profil, vous pouvez prévoir la charge d'utilisation suivante :

• Mégacycles/boîte aux lettres : environ 2,5
• Ops ES/s / boîte aux lettres : environ 0,75

Exemple de serveur de grande capacité pour un profil de travailleur du savoir très actif

Dans cet exemple de configuration, le serveur peut prendre en charge 5100 travailleurs du savoir très actifs. Le niveau d'utilisation maximal du processeur est alors de 80 pour cent, ce qui laisse suffisamment de marge pour les périodes de charge extrêmement forte.

Il est estimé que 48 piles peuvent traiter 4 800 entrées/sorties par seconde (en supposant que les disques autorisent 100 entrées/sorties par seconde par pile). Par conséquent, avec 4 600 utilisateurs exigeant 0,75 entrées/sorties par seconde par boîte aux lettres, le niveau d'utilisation maximal des disques de la base de données est de 72 pour cent. En supposant qu'une configuration RAID1 exige deux opérations d'E/S pour chaque écriture, le débit estimé se réduit à 3 840 entrées/sorties par seconde (cette valeur est calculée selon une méthode décrite dans la section sur l'estimation de la capacité des disques plus loin dans cette rubrique). Le niveau d'utilisation maximal réel des disques indiqué dans le tableau ci-dessus est légèrement plus élevé parce qu'il est basé sur une mesure de la capacité réelle des disques et non sur une estimation.

Profil de travailleur du savoir moyennement actif

Un travailleur du savoir moyennement actif (MKW, Medium Knowledge Worker) est un profil correspondant à une forte activité. Il est possible que les utilisateurs qui correspondent à ce profil se servent d'assistants personnels BlackBerry ou d'autres périphériques d'itinérance. Ces utilisateurs ont des fonctions dans lesquelles le courrier électronique joue un rôle considérable. Avec ce profil, vous pouvez prévoir la charge d'utilisation suivante :

• Mégacycles/boîte aux lettres : environ 1,9
• Ops ES/s / boîte aux lettres : environ 0,4

Exemple de serveur de grande capacité pour un profil de travailleur du savoir moyennement actif

Dans cet exemple de configuration, le serveur peut prendre en charge 4725 travailleurs du savoir moyennement actifs. Le niveau d'utilisation maximal du processeur est alors de 80 pour cent, ce qui laisse suffisamment de marge pour les périodes de charge extrêmement forte.

Il est estimé que 30 piles peuvent traiter 3 000 entrées/sorties par seconde (en supposant que les disques autorisent 100 entrées/sorties par seconde par pile). Par conséquent, avec 4 725 utilisateurs exigeant 0,4 entrées/sorties par seconde par boîte aux lettres, le niveau d'utilisation maximal des disques de la base de données est de 63 pour cent. Le niveau d'utilisation maximal réel des disques indiqué dans ce tableau est légèrement plus élevé parce qu'il est basé sur une mesure de la capacité réelle des disques et non sur une estimation.

Profil de travailleur du savoir peu actif

Un travailleur du savoir peu actif (LKW, Light Knowledge Worker) est un profil correspondant à une faible activité. Les utilisateurs qui correspondent à ce profil ont généralement de petits quotas de boîte aux lettres. Avec ce profil, vous pouvez prévoir la charge d'utilisation suivante :

• Mégacycles/boîte aux lettres : environ 0,75
• Ops ES/s / boîte aux lettres : environ 0,18

Exemple de serveur de grande capacité pour un profil de travailleur du savoir peu actif

Profil de travailleur du savoir très peu actif

Un travailleur du savoir très peu actif (VLKW, Very Light Knowledge Worker) est un profil correspondant à une très faible activité. Les utilisateurs qui correspondent à ce profil emploient probablement le protocole POP3 (Post Office Protocol version 3) et ont de très petits quotas de boîte aux lettres. Avec ce profil, vous pouvez prévoir la charge d'utilisation suivante :

• Mégacycles/boîte aux lettres : environ 0,33
• Ops ES/s / boîte aux lettres : environ 0,078

Exemple de serveur de grande capacité pour un profil de travailleur du savoir très peu actif

Valider la capacité de votre sous-système de disques

La dernière étape de la détermination des besoins en termes de taille de serveur consiste à valider la capacité de votre sous-système de disques. Après avoir sélectionné un sous-système de disques, vous devez tester le débit du matériel pour vérifier qu'il répond à vos exigences. Vous pouvez utiliser l'outil Jetstress, fourni par Microsoft, pour mesurer les performances de votre sous-système de disques. Jetstress génère des pointes d'activité qui simulent la charge de lecture/écriture dans une base de données Exchange. Lorsque vous exécutez Jetstress, chargez chaque réseau SAN avec le nombre maximal d'entrées/sorties par seconde sans spécifier de latences supérieures à 20 ms pour les opérations de lecture et d'écriture. Pour plus d'informations sur Jetstress, voir la rubrique Outils de performance d'Exchange Server 2003.

Le déploiement d'une messagerie Exchange peut s'effectuer avec de nombreux types de sous-systèmes de disques différents. Le sous-système mentionné dans la section suivante n'est cité qu'à titre d'exemple, et non en tant que recommandation en faveur d'un sous-système de stockage particulier. Quel que soit le sous-système de disques que vous sélectionnez, vous devez commencer par vérifier à l'aide de tests s'il répond à vos exigences.

Exemples de résultats de test sur un réseau SAN Fibre Channel

Le tableau C.5 montre les résultats du test du débit maximal durable sur un réseau SAN Fibre Channel. Ce test a été conduit dans un environnement de laboratoire.

Test SAN Jetstress

Dans cet exemple, le test avec Jetstress a révélé une vitesse maximale durable de 430 entrées/sorties par seconde par base de données de groupe de stockage. Le test Jetstress a été exécuté avec les paramètres suivants :

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

Remarque :
Si les unités logiques d'Exchange partagent des piles avec d'autres applications ou serveurs non-messagerie, les performances peuvent décliner. Exchange donne les meilleurs résultats lorsque les disques sont dédiés au serveur Exchange. Si Exchange partage des piles, les performances réelles risquent d'être moins bonnes que les performances observées lors des tests de laboratoire.

En fonction du débit mesuré que révèle le test Jetstress, vous pouvez déterminer combien d'utilisateurs votre sous-système de disques peut prendre en charge. Par exemple, dans ce scénario, le réseau SAN peut desservir 1075 boîtes aux lettres de travailleur du savoir très actif.

Estimation de la capacité des disques

Pour estimer la capacité des disques, vous pouvez considérer que chaque pile effectue en moyenne environ 100 entrées/sorties par seconde (ce qui suppose une vitesse de 10000 TPM). Selon votre configuration de disque, certains ajustements seront peut-être nécessaires. Pour les disques de base de données Exchange, un rapport raisonnable entre les lectures disque et les écritures disque est de 3:1. Toutefois, il se peut que vous vouliez mesurer ce rapport vous-même pour vos utilisateurs. Le tableau suivant montre les estimations de débit pour les configurations RAID0, RAID1, RAID0+1 et RAID5 avec un rapport lectures/écritures de 3:1.

Estimation du débit RAID par pile

Ces calculs estiment que 48 disques agrégés par bandes peuvent effectuer 3 840 Ops ES/s. De même, 5 disques dans une configuration RAID5 effectuent 285 Ops ES/s.

Dans une configuration RAID0, chaque lecture et chaque écriture génèrent une opération d'E/S. Dans les configurations RAID1 et RAID0+1, chaque lecture génère une opération d'E/S, mais chaque écriture requiert deux opérations d'E/S (une écriture sur chaque disque en miroir). Dans une configuration RAID5, chaque écriture nécessite quatre opérations d'E/S : deux lectures pour calculer la parité et deux écritures (une pour écrire les données, une pour écrire la parité). Par conséquent, le nombre initial de lectures et d'écritures est augmenté pour les configurations RAID1, RAID0+1 et RAID5. Un exemple de l'accroissement du nombre d'opérations d'E/S est fourni dans la section sur l'exemple de calcul plus loin dans cette rubrique. Par rapport au nombre initial de lectures et d'écritures dans la configuration RAID0, le débit apparent diminue dans les autres configurations RAID.

Exemple de calcul

Le tableau suivant indique le nombre d'opérations d'E/S requises pour 300 opérations d'E/S de lecture et 100 opérations d'E/S d'écriture dans chaque configuration RAID.

Performances des opérations d'E/S dans différentes configurations RAID

Cet exemple montre que 400 transactions (300 lectures, 100 écritures) produisent 500 opérations d'E/S dans une configuration RAID1. Le débit apparent diminue dans le rapport de 400/500, soit 0,8. Pour cette raison, il vaut mieux prévoir 80 entrées/sorties par seconde par pile (et non 100) pour la configuration RAID0.

Planification de votre topologie avec System Center Capacity Planner 2006

System Center Capacity Planner 2006 est un produit Microsoft conçu pour créer un modèle d'architecture système pour le déploiement des applications de serveur, notamment Exchange Server 2003. Un modèle classique se compose des éléments suivants :

• Topologie : emplacements de site, types de réseaux, composants et caractéristiques du réseau (bande passante, latence).
• Matériel : caractéristiques et distribution du serveur, mappage du réseau et du serveur.
• Logiciel : rôle de serveur et mappage de services, mappage de périphériques de stockage et de fichiers.
• Profils d'utilisation : utilisation de sites et de clients.

Après avoir créé un modèle, vous pouvez exécuter une simulation fournissant un résumé et des détails sur les performances de l'application et ses composants de prise en charge. Pour plus d'informations sur cet outil, voir la page Web System Center Capacity Planner 2006.

Résumé

Les trois étapes à respecter pour dimensionner un serveur sont les suivantes :

• Déterminez le profil d'utilisation.
• Sélectionnez le matériel et calculez si les processeurs et les disques choisis sont adéquats pour le profil d'utilisation.
• Validez les performances du sous-système de disques.

Les profils d'utilisation peuvent varier avec le temps ; par conséquent, vous devez surveiller les serveurs régulièrement pour conserver de bonnes performances d'ensemble et une charge appropriée.