Test delle prestazioni Hyper-V (SharePoint Foundation 2010)

 

Si applica a: SharePoint Foundation 2010

Ultima modifica dell'argomento: 2016-11-30

In questo articolo vengono descritti i risultati dei test delle prestazioni di Microsoft SharePoint Foundation 2010 in un ambiente di elaborazione virtualizzato in cui si utilizza tecnologia Hyper-V per Windows Server 2008.

Contenuto dell'articolo:

• Obiettivi e descrizione dei test

• Piattaforma hardware

• Piattaforma software

• Topologia farm di testing

• Metodologia di test

• Risultati dei test

• Conclusioni e suggerimenti

Obiettivi e descrizione dei test

Oltre all'obiettivo generale di determinare le prestazioni di Microsoft SharePoint Foundation quando viene virtualizzato in un ambiente di Hyper-V, si intende identificare i problemi seguenti:

• Colli di bottiglia delle prestazioni.

• Miglioramento delle prestazioni quando i server che eseguono SharePoint Foundation vengono virtualizzati su server host che supportano nuove tecnologie quali hyperthreading (HT) e Second Level Address Translation (SLAT).

• Problemi o limitazioni che devono essere considerati quando si virtualizza SharePoint Foundation 2010.

I seguenti quattro gruppi di test, documentati nel presente articolo, sono progettati per soddisfare gli obiettivi dei test:

• Confronto delle prestazioni della macchina virtuale e del computer fisico

  Questi test mostrano i risultati in termini di prestazioni quando si applica lo stesso carico a un computer fisico e a una macchina virtuale.

• Scalabilità verticale della memoria della macchina virtuale

  Questi test mostrano i risultati in termini di prestazioni dell'aumento dell'allocazione di memoria in una macchina virtuale.

• Scalabilità orizzontale host singolo

  Questi test mostrano i risultati in termini di prestazioni quando si aumenta il numero di macchine virtuali distribuite su un singolo host.

• Scalabilità orizzontale macchina virtuale

  Questi test mostrano i risultati in termini di prestazioni quando si aumenta il numero di macchine virtuali distribuite su uno o più host.

Piattaforma hardware

La maggior parte dei gruppi di test utilizzano le due serie di componenti hardware Hewlett Packard (HP) seguenti per ospitare le macchine virtuali:

• HP BL680c-G5 (Blade Server)

• HP ProLiant SE326M1 (server Mach 1)

I test su Blade Server sono stati eseguiti a vantaggio dei clienti che valutano la possibilità di riassegnare la tecnologia server esistente all'hosting di macchine virtuali anziché acquistare nuovi server.

Il server Mach 1 è stato utilizzato per mostrare le prestazioni di un chipset Intel che supporta HT (Intel Hyper-Threading). Il chipset Mach 1 supporta anche la tecnologia Intel VT EPT (Extended Page Tables), che Windows Server 2008 R2 Hyper-V può utilizzare per implementare SLAT (Second Level Address Translation). Per ulteriori informazioni, vedere Novità in Hyper-V (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=155234&clcid=0x410).

Blade Server HP

Nella tabella seguente è illustrato un riepilogo dei componenti hardware per cui SharePoint Foundation è stato sottoposto a test su Server Blade HP.

Quantità	Produttore e modello	Ruolo	CPU	Memoria	Scheda di rete	Archiviazione
4	HP BL680c-G5	Server di database SQL Server, host Hyper-V, server fisico	Intel X7450 con 24 processori core, CPU da 2,24 GHz	128 GB	Doppio GbE	SAN
8	Dell PE R710	Controller carico di lavoro, client carico di lavoro, controller dominio virtuale	Intel X5550 con 8 processori core, CPU da 2,66 GHz	72 GB	Doppio GbE	SAS (livelli RAID multipli)
1	F5 BigIP 6800	Bilanciamento del carico

Server HP Mach 1

Nella tabella seguente è illustrato un riepilogo dei componenti hardware per cui SharePoint Foundation è stato sottoposto a test su server HP Mach 1.

Quantità	Produttore e modello	Ruolo	CPU	Memoria	Scheda di rete	Archiviazione
5	HP ProLiant SE326M1	Server di database SQL Server, host Hyper-V, controller di dominio virtuale, server fisico	Intel L5520 con 8 processori core, CPU da 2,26 GHz, compatibile con HT	48 GB	Doppio GbE	SAS (RAID 10)
5	HP ProLiant DL 380 G5	Controller carico di lavoro, client carico di lavoro	Intel 5150 con 4 processori core, CPU da 2,66 GHz	32 GB	Doppio GbE	SAS (RAID 10)
1	F5 BigIP	Bilanciamento del carico

Piattaforma software

Per eseguire i test delle prestazioni, sono state utilizzate le versioni a 64 bit dei prodotti seguenti:

• 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

Topologia farm di testing

La stessa topologia di farm a tre livelli è stata utilizzata su entrambe le serie di componenti hardware dei server HP, ed è stata selezionata in quanto supporta i ruoli Microsoft SharePoint Foundation generali seguenti: server Web front-end, un server applicazioni e un server di database.

Metodologia di test

La combinazione di test, derivata dal modello di utilizzo identificato nei server Microsoft SharePoint Foundation interni, è costituita dalle attività seguenti:

• Creazione, utilizzo, aggiornamento ed eliminazione

• Visualizzazioni di pagine quali visualizzazioni elenco e raccolte documenti

• Visualizzazioni basate sul browser di Word, Excel e PowerPoint tramite Microsoft Office Web Apps

• Traffico simulato tra il server e rich client quali Microsoft Word 2010, Microsoft Excel 2010 e Microsoft PowerPoint 2010 come un'applicazione.

Le attività precedenti sono state verificate utilizzando 84 azioni separate che spaziavano dallo 0,02% all'80% della combinazione di test. I caricamenti sono stati interrotti (da 1 a 10) per diversi gruppi di test e il numero di utenti simulati era compreso tra 1 e 1000 con un modello di connessione per singoli utenti.

Dopo un periodo di riscaldamento di 10 minuti, i test sono stati eseguiti per 10 minuti e sono stati raccolti dati ogni 10 secondi.

Sono stati utilizzati due indicatori di prestazioni chiave per ognuno dei quattro gruppi di test: numero massimo di richieste passate al secondo (N. max RPS passate) e il tempo impiegato per ogni richiesta, espresso in millisecondi.

Risultati dei test

I risultati dei testi sono specifici per l'hardware e il carico di lavoro descritti in precedenza e i risultati non sono indicativi delle prestazioni del prodotto in tutti i casi. I risultati dei test mostrano potenziali compromessi da dover prendere in considerazione quando si sceglie di virtualizzare una configurazione di SharePoint Foundation 2010 con un particolare modello di utilizzo. È molto importante interpretare i risultati dei testi nel contesto dell'infrastruttura e dell'implementazione esistenti di SharePoint Foundation.

Confronto delle prestazioni della macchina virtuale e del computer fisico

Questi test mostrano i risultati in termini di prestazioni quando si applica lo stesso carico a un computer fisico e a una serie di macchine virtuali.

Questo gruppo di test presentava gli obiettivi seguenti:

• Determinare la riduzione o il miglioramento delle prestazioni in seguito alla virtualizzazione di un server fisico

• Determinare la configurazione virtuale necessaria per ottenere lo stesso livello di prestazioni di un computer fisico

• Determinare il livello di sovraccarico delle risorse o di riduzione delle prestazioni quando il carico di lavoro applicato a un server fisico viene verificato su una macchina virtuale.

Blade Server HP

Il server fisico viene utilizzato come un server Web front-end con 24 processori core e 24.576 MB di memoria. Per l'ambiente virtuale vengono utilizzate sei macchine virtuali come server Web su due host. Ogni macchina virtuale dispone di quattro processori virtuali e 15.000 MB di memoria.

Si osservino i risultati seguenti nel grafico precedente:

• Il numero massimo di richieste passate al secondo è maggiore del 20% circa sul computer fisico.

• Il tempo medio di risposta (in ms) è inferiore del 15% circa sul computer fisico.

• L'utilizzo di CPU (%) del server Web per le macchine virtuali è inferiore del 9% circa rispetto al server fisico.

Server HP Mach 1

Il server fisico viene utilizzato come un server Web front-end con otto processori core e 49.152 MB di memoria. Per l'ambiente virtuale vengono utilizzate quattro macchine virtuali come server Web su due host. Ogni macchina virtuale presenta la configurazione mostrata nell'elenco seguente.

• Quattro processori virtuali

• 8.192 MB di memoria

• Due volumi che utilizzano file VHD di dimensioni fisse

Nel grafico seguente vengono mostrati i risultati in termini di prestazioni per le macchine virtuali con la tecnologia HT abilitata, per le macchine virtuali con la tecnologia HT disabilitata e per un computer fisico.

Si osservino i risultati seguenti nel grafico precedente:

• Quando l'hyperthreading è abilitato:

  • Il numero massimo di richieste passate al secondo è maggiore del 18% circa sul computer fisico.

  • Il tempo medio di risposta (in ms) è inferiore del 15% circa sul computer fisico.

  • L'utilizzo di CPU (%) del server Web è inferiore del 46% circa rispetto a una macchina virtuale con hyperthreading disabilitato e inferiore del 36% circa rispetto al computer fisico.

• Quando l'hyperthreading è disabilitato:

  • Il numero massimo di richieste passate al secondo è maggiore del 29% circa sul computer fisico.

  • Il tempo medio di risposta (in ms) è inferiore del 20% circa sul computer fisico.

Scalabilità verticale della memoria della macchina virtuale

In questo gruppo di test i server Web front-end sono configurati per utilizzare quantità di memoria differenti per determinare in che modo la scalabilità verticale della memoria delle macchine virtuali influisce sulle prestazioni. Nel test vengono utilizzati quattro server Web front-end su due server host (Blade Server HP). Ogni macchina virtuale è configurata per utilizzare quattro processori virtuali e due volumi tramite i dischi pass-through.

Nel grafico seguente vengono mostrati il tempo medio di risposta e le richieste al secondo per macchine virtuali con una configurazione iniziale di 2.048 MB di RAM e scalabilità verticale fino a 15.000 MB di RAM.

Dal grafico precedente risulta evidente che l'utilizzo di CPU subisce variazioni minime per gli host, SQL Server e l'agente VSTS.

Dal punto di vista della scalabilità verticale, si ottiene un vantaggio minimo in termini di prestazioni quando si passa da 2 GB di memoria a 4 GB di memoria. Per allocazioni di memoria superiori a 4 GB nelle macchine virtuali non si ottiene un vantaggio di prestazioni significativo per il carico di lavoro del test.

Scalabilità orizzontale host singolo

Questi test mostrano i risultati in termini di prestazioni quando si aumenta il numero di macchine virtuali su un singolo host e l'effetto sulle prestazioni quando i processori core dell'host sono caratterizzati da oversubscription.

Blade Server HP

In questo test vengono utilizzate fino a otto macchine virtuali che presentano tutte la configurazione mostrata nell'elenco seguente.

• Quattro processori virtuali

• 15.000 MB di memoria

• Due volumi che utilizzano dischi pass-through

Nel grafico seguente viene mostrato che si ottiene la velocità effettiva ottimale utilizzando sei server Web front-end, ovvero un mapping 1:1 dei processori logici ai processori virtuali. Quando si aggiungono altre macchine virtuali, le prestazioni si riducono. L'unico collo di bottiglia osservato è costituito da un conflitto di CPU in caso di oversubscription.

La combinazione di test utilizzata nei Blade Server HP è stata successivamente eseguita due volte sui server Mach 1. Durante la prima esecuzione hyperthreading è stato abilitato, mentre per la seconda esecuzione è stato disabilitato.

Server HP Mach 1

In questo test vengono utilizzate fino a quattro macchine virtuali che presentano tutte la configurazione mostrata nell'elenco seguente.

• Quattro processori virtuali

• 8.192 MB di memoria

• Due volumi che utilizzano file VHD di dimensioni fisse

Nel grafico seguente vengono mostrati i risultati in termini di prestazioni quando la tecnologia hyperthreading è abilitata nell'host.

Nel grafico seguente vengono mostrati i risultati in termini di prestazioni quando la tecnologia hyperthreading è disabilitata.

I due grafici precedenti mostrano che non è necessaria l'oversubscription della CPU dell'host poiché non si ottengono incrementi o riduzioni significative delle prestazioni.

Un altro risultato chiave di questi test è rappresentato dalla capacità aggiuntiva di elaborazione, indicata come "utilizzo della CPU logica dell'host del server Web". Confrontando questo valore in entrambi i grafici è possibile notare che l'aumento della capacità di elaborazione varia dal 10% al 25% in base al livello di oversubscription della CPU.

Scalabilità orizzontale macchina virtuale

Questo gruppo di test mostra l'effetto sulle prestazioni della scalabilità orizzontale del numero di macchine virtuali tra gli host e consente di identificare i colli di bottiglia. I ruoli delle macchine virtuali sono stati inoltre combinati per determinare un effetto sulle prestazioni.

Il test si basa su un intervallo di server host (2-3) e un intervallo di macchine virtuali (6-12) distribuite tra gli host. Ogni macchina virtuale presenta la configurazione mostrata nell'elenco seguente.

• Due processori virtuali

• 15.000 MB di memoria

• Due volumi che utilizzano dischi pass-through

Nel grafico seguente sono mostrate le prestazioni in caso di scalabilità orizzontale delle macchine virtuali.

Si osservino i risultati seguenti nei grafici precedenti:

• Se le macchine virtuali hanno ruoli dedicati, il miglioramento delle prestazioni è significativo quando si applica la scalabilità orizzontale al numero di host e di macchine virtuali fino a un massimo di tre host con 12 macchine virtuali. Se si utilizza N. max RPS passate come riferimento, le prestazioni migliorano approssimativamente di due volte e mezzo. Tuttavia, il tempo medio di risposta per richiesta si riduce, come indicato dall'aumento approssimativo del 26% del tempo di risposta.

• Se le macchine virtuali hanno ruoli misti e si utilizza lo stesso numero di host e macchine virtuali, il valore N. max RPS passate migliora approssimativamente del 31%. Viene inoltre migliorato il valore Tempo medio di risposta (ms), come indicato dalla riduzione approssimativa del 25%. In genere è presente un ciclo di lavoro minore su un server applicazioni, che consente a Hyper-V di utilizzare risorse aggiuntive per altre macchine virtuali in esecuzione sull'host.

Un altro aspetto interessante legato alle prestazioni riguarda l'aumento significativo nell'utilizzo di CPU di SQL Server quando i test vengono eseguiti con ruoli misti assegnati alle macchine virtuali. Questo incremento è approssimativamente del 35%.

Server HP Mach 1

Il test si basa su un intervallo di server host (2-4) e un intervallo di macchine virtuali (3-9) distribuite tra gli host. Ogni macchina virtuale presenta la configurazione mostrata nell'elenco seguente.

• Quattro processori virtuali

• 8.192 MB di memoria

• Due volumi che utilizzano file VHD di dimensioni fisse

Nel grafico seguente vengono mostrate le prestazioni quando la tecnologia hyperthreading è abilitata nell'host.

Si osservino i risultati seguenti nel grafico precedente:

• Se le macchine virtuali hanno ruoli dedicati, il miglioramento delle prestazioni è significativo quando si applica la scalabilità orizzontale al numero di host e di macchine virtuali fino a un massimo di tre host con sei macchine virtuali. Se si utilizza N. max RPS passate come riferimento, le prestazioni migliorano approssimativamente del 42% e il tempo medio di risposta per richiesta si riduce approssimativamente del 21%.

• Se si applica di nuovo la scalabilità orizzontale al numero di host e macchine virtuali a quattro host e nove macchine virtuali, il valore N. max RPS passate migliora approssimativamente del 57% rispetto alla configurazione a tre host e sei macchine virtuali. Rispetto ai Blade Server HP, il Tempo medio di risposta (ms) si riduce solo approssimativamente del 4%.

• L'utilizzo di CPU (%) di SQL Server segue lo stesso modello dei Server Blade HP, con un incremento lineare al 41%.

Conclusioni e suggerimenti

Nella tabella seguente sono riepilogate le conclusioni tratte dai test in base a uno specifico carico di lavoro, nonché all'hardware e alle macchine virtuali utilizzati.

Gruppo di test	Hardware dell'host	Conclusioni
Confronto delle prestazioni della macchina virtuale e del computer fisico	Blade Server HP	Il miglioramento delle prestazioni su un computer è del 15% (RPS) e del 42% (tempo di risposta per richiesta).
	Server HP Mach 1	Il miglioramento delle prestazioni su un computer è approssimativamente del 15% (RPS) e del 18% (tempo di risposta per richiesta).
Scalabilità verticale della memoria della macchina virtuale	Blade Server HP	L'allocazione di memoria aggiuntiva oltre i 4 GB per una macchina virtuale non offre alcun vantaggio.
Scalabilità orizzontale host singolo	Blade Server HP	Un rapporto 1:1 tra i processori logici e quelli virtuali produce la massima velocità effettiva. L'oversubscription della CPU deteriora le prestazioni.
	Server HP Mach 1	Questo tipo di hardware può supportare l'oversubscription della CPU senza una riduzione significativa delle prestazioni. La capacità aggiuntiva di elaborazione è determinata dal livello di oversubscription della CPU.
Scalabilità orizzontale macchina virtuale	Blade Server HP	Microsoft SharePoint Foundation 2010 si adatta in modo lineare a un massimo di tre host e 12 server Web front-end virtuali. La massima velocità effettiva si ottiene combinando i ruoli di Microsoft SharePoint Foundation su ogni host.
	Server HP Mach 1	Microsoft SharePoint Foundation 2010 si adatta in modo lineare a un massimo di quattro host e nove server Web front-end virtuali.

Nell'ambiente di testing esaminato è stata riscontrata una riduzione delle prestazioni quando i ruoli di SharePoint Foundation vengono virtualizzati. Ciò è dovuto al sovraccarico prodotto da Hyper-V e dal sistema operativo in ogni macchina virtuale.

Il livello di sovraccarico della virtualizzazione e di riduzione delle prestazioni (in relazione a computer fisici con configurazioni analoghe) dipende dalle dimensioni (ad esempio dalla quantità di memoria e dal numero di processori core) e dalle caratteristiche del chipset hardware dell'host (ad esempio se sono supportati Second Level Address Translation e hyperthreading).

È consigliabile valutare attentamente gli obiettivi che si intende raggiungere virtualizzando una farm di SharePoint per intero o in parte. Se si sceglie di procedere con la virtualizzazione, è necessario eseguire pianificazione e testing completi per comprendere appieno tutte le opzioni e le implicazioni per le prestazioni.

È possibile utilizzare i risultati dei test in questo articolo come riferimento, tuttavia tali risultati non sono definitivi e riguardano un carico di lavoro specifico in un determinato ambiente fisico.