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使用 SharePoint 2013 虛擬機器與 Hyper-V 環境的最佳作法設定

 

適用版本:SharePoint Foundation 2013, SharePoint Server 2013

上次修改主題的時間:2016-12-16

摘要: 依照最佳作法建議來設定 SharePoint 2013 虛擬機器和 Windows Server 2008 Hyper-V 基礎結構。

建立詳細的架構設計和系統規格之後,您就能安裝和設定 SharePoint 2013 陣列的虛擬環境。若要達到您在詳細設計及系統規格中識別的效能及功能,則必須有正確設定的虛擬環境。一或多個設定錯誤的虛擬環境或虛擬化主機可能會導致效能大幅降低。

本文討論 Windows Server 2008 Hyper-V 技術設定選項及其對虛擬化主機電腦、虛擬機器和 SharePoint 2013 陣列之效能的一般可能影響。關鍵決策點和最佳作法設定可為您提供設定虛擬環境的指導。

重要事項 重要事項:
有許多功能及安裝選項可用於設定 Hyper-V環境。測量著重於測試及指導提供可計量好處的功能及設定,以及考量 SharePoint 產品 陣列中伺服器角色的已知效能特性。

本文內容:

我們建議您使用由下而上的方法來設定 SharePoint 2013 伺服器陣列的 Hyper-V 環境。開始進行 Hyper-V 主機電腦設定,然後作業直到虛擬層,以便設定虛擬網路元件及虛擬機器。

安裝及設定 Hyper-V 環境之前,我們建議您檢閱下列文章:

未詳細敘述如何設定虛擬環境的數個層面記錄於個別文章中。下列主題的詳細資訊不在本文範圍內:

  • 適用於虛擬環境的營運持續力管理 (高可用性及嚴重損壞修復)

  • 保護虛擬環境 (選項及最佳作法)

當您為 SharePoint 2013 陣列安裝及設定虛擬化時,您選擇的每個設定和實作都會對虛擬環境的所有其他部分造成影響。您的主要目標是建立預期的結果和正面影響。若要達到這個目標,您必須瞭解虛擬和實體固有約束之間的互動。

您必須在安裝和設定虛擬環境之前進行首先是以確定您安裝最新版的 HYPER-V 最佳作法分析程式 (BPA)。您可以透過Windows Server 2008 R2 x64 edition (KB977238) HYPER-V 的 Best Practices analyzer 更新取得此更新。

您可以使用 Hyper-V Best Practices Analyzer 來掃描正在執行 Hyper-V 角色的伺服器,以及協助識別不符合此角色之 Microsoft 最佳作法的設定。會掃描實體電腦、虛擬機器和其他資源 (如虛擬網路和虛擬儲存裝置) 的設定。執行掃描不會進行任何設定變更。

掃描結果會顯示下列資訊:

  • 您可以依嚴重性排序的問題清單

  • 問題的建議修正方式

  • 指示連結

下表的最佳作法說明虛擬化的數個層面,而且不一定專屬於任何虛擬化技術。

注意事項 附註:
Hyper-V 分割區詞彙
Hyper-V 提供三種類型的分割區:根分割、父分割及子分割。每個分割區都有可供裝置使用的專屬資源 (記憶體及處理器) 和原則。根分割是原始分割區且會啟動 Hypervisor。父分割會呼叫 Hypervisor 以要求建立新的子分割 – 虛擬機器。

虛擬化的最佳作法指導

最佳作法 描述

為 Hyper-V 分割區保留足夠的記憶體。

計算主機上所有虛擬機器的總記憶體需求數,並確保有足夠可用的記憶體能符合 Hyper-V 分割區需求。

重要事項 重要事項:
對於 SharePoint 產品 虛擬機器,我們建議主機電腦作業使用 4 GB 或以上的 RAM。

請勿對 Hyper-V 以外的服務使用父分割。

請勿在父分割上執行其他角色或服務。請改為在虛擬機器上執行,因為父分割已針對排程而有所區別。

請勿將主機電腦系統檔案儲存在 Hyper-V 儲存裝置使用的磁碟機。

若要降低磁碟爭用情形,請勿將系統檔案 (如 Pagefile.sys) 儲存在儲存虛擬機器資料專用的硬碟上。

至少要使用兩個實體網路介面卡。

若要獲得更佳的網路管理和效能,請讓一個介面卡專用於虛擬機器網路流量,並將其他介面卡用於虛擬化主機網路流量。

請勿超額預定虛擬化主機電腦上的 CPU。

檢閱每個邏輯處理器的支援虛擬處理器比率,以及避免超額預定主機電腦 CPU。最佳虛擬處理器:邏輯處理器比率是 1:1。如需相關資訊,請參閱<設定虛擬機器的處理器>。

請勿跨越非統一記憶體存取 (NUMA) 界限。

Hyper-V 橫跨 NUMA 節點,將實體記憶體指派給虛擬機器;但是,這樣會降低虛擬機器的效能。如需相關資訊,請參閱<設定虛擬機器的記憶體

請勿在生產環境中使用快照。

請勿在 SharePoint 產品 生產環境中使用虛擬機器的快照。建立快照時,Hyper-V 會針對虛擬機器建立新的次要磁碟機。寫入作業發生在新磁碟機上,而讀取作業則會發生在兩個磁碟機上,這會擁有與差異磁碟相同的淨影響。您新增的每個快照都會進一步降低磁碟效能。

設定 Hyper-V 主機電腦時,我們建議您考量下列設定選項及最佳作法:

  • 關閉作業系統管理視窗。

    Hyper-V 管理員及虛擬機器連線工作階段會耗用資源。例如,Hyper-V 管理員會在父分割中造成 Windows Management Instrumentation (WMI) 活動。當您關閉「虛擬機器連線管理員」,便會停用影片列舉,以消除此來源的資源耗用。

  • 避免在父分割執行上執行防毒軟體此類程式。

    視需要,在子分割上執行這些程式。

  • 使用支援 Second Level Address Translation (SLAT) 的硬體。

    SLAT 是硬體虛擬化的最佳化改善的虛擬機器效能並減少 Windows hypervisor 處理負載。如需詳細資訊,請參閱 < Hyper-V:MAC 清單的 SLAT 能夠 Cpu 主機

  • 如果您的硬體支援超執行緒,請加以啟用。

    超執行緒會將 CPU 管道分為兩種,並讓單一核心的外觀看起來類似兩個核心。

Hyper-V 會提供網路強度層級和您預期在實體網路環境中看到的設定選項。當然,因為您使用的是虛擬裝置,所以會有所限制。

我們建議您參閱下列文件以準備安裝和設定虛擬網路。

您可以先建立和設定 Hyper-V 虛擬網路,然後再安裝和設定虛擬機器。此外,您也可以在 Hyper-V 主機電腦上建立多個虛擬網路。

注意事項 附註:
如果電腦執行的是 Windows Server 2008 或 Windows Server 2008 R2 的「伺服器核心」安裝,您就無法在 Hyper-V 主機電腦上建立多個虛擬網站。

Hyper-V 提供三種您可針對虛擬機器設定的虛擬網路。下表摘要說明這些虛擬網路及其特性。

虛擬網路類型

類型 描述

外部

藉由在主機電腦上建立實體網路介面卡的關聯,提供虛擬機器和實體網路之間的通訊連結。針對此類型的網路指定一個實體介面卡。

基於安全考量,您可以清除 [允許管理作業系統共用此網路介面卡] 設定,將實體網路上虛擬機器和其他電腦之間的流量加以隔離。但是,您無法遠端連線至管理作業系統。

內部

提供虛擬機器和實體網路之間的通訊連結。這可隔離外部網路流量,而且通常是使用管理作業系統以用於要連線至虛擬機器的測試環境。

私人

提供虛擬機器之間的通訊連結。這些連結會與主機電腦完全隔離,而且此類型的虛擬網路通常用於設定隔離的測試網域。

重要事項 重要事項:
如果在 Hyper-V 中建立了兩個內部 (或私人) 虛擬網路,且在個別 IP 子網路上建立了兩個虛擬機器,則這些虛擬機器無法彼此進行通訊。因為虛擬交換器會在 ISO/OSI 網路模型的第 2 層作業,所以您必須有路由器,才能在更高層級進行路由。

在建立虛擬網路之後,您可以指定媒體存取控制 (MAC) 位址的範圍,以自動指派至虛擬網路介面卡。Hyper-V 可讓您提供虛擬介面卡的靜態 MAC 位址,以避免網路衝突。

提示 提示:
John Howard 的部落格文章: Hyper-V:MAC MAC 位址配置及明顯的網路問題 MAC 衝突可能會造成提供關於 MAC 位址配置及相關的網路問題說明。

Windows Server 2008 R2新增虛擬網路介面卡設定] 選項來設定 MAC 位址詐騙 (啟用詐騙的 MAC 位址)。如需詳細資訊,請參閱設定虛擬網路介面卡的 MAC 位址詐騙

就效能觀點看來,建立虛擬區域網路 (VLAN) 的能力可提供顯著的輸送量收益。因為相同 VLAN 上的虛擬機器可透過虛擬交換器進行通訊,也可加快網路流量傳輸速度,因為它不必使用實體網路介面卡。VLAN 設定的另一個優勢是因為他是以軟體為基礎,所以可以輕鬆地在主機之間移動虛擬機器,而且可能保持其網路設定。

當您針對管理作業系統啟用虛擬 LAN 識別碼時,則可指派 VLAN 識別碼 (ID),亦即可唯一識別屬於特定 VLAN 之節點的整數。如果您使用虛擬 LAN 功能及 VLAN ID,請注意下列項目:

  • 實體介面卡必須支援 VLAN 標籤,且必須啟用此功能。

  • 在虛擬交換器或虛擬機器的網路介面卡上設定 VLAN ID,而不要在實體介面卡上設定。

  • 您只能在虛擬交換器上指派一個 VLAN ID。

Hyper-V 提供兩種可針對虛擬機器進行設定的虛擬網路介面卡:網站介面卡和傳統網路介面卡。

  • 網路介面卡 (也稱為綜合介面卡) 是大多數虛擬機器設定偏好使用的選項。此介面卡的驅動程式隨附於與客體作業系統一併安裝的 Windows Server 2008 R2 整合服務。

  • 傳統介面卡會列舉以 Intel 21140 為基礎的 PCI Fast Ethernet 介面卡,因而導致資料傳輸速率比網路介面卡慢。傳統網路介面卡也支援以網路為基礎的安裝,因為其可開機到開機前執行環境 (PXE)。

除非在安裝虛擬機器驅動程式或必須執行網路開機之前,您必須使用傳統介面卡,否則我們建議您利用網路介面卡設定虛擬機器。如果您確實必須使用傳統介面卡以進行網路安裝,則永遠可以稍後新增網路介面卡,之後再刪除傳統介面卡。

NIC 小組是將數個實體 NIC 分組為一個邏輯 NIC 的程序,可用於網路容錯和傳輸負載平衡。分組 NIC 的程序稱為「小組」。小組有兩個目的:

  • 容錯。將多個實體 NIC 分組到邏輯 NIC 可發揮最大可用性。即使一個 NIC 失敗,網路連線也不會停止,而會持續在其他 NIC 上作業。

  • 負載平衡。平衡伺服器上的網路流量可增強伺服器及網路的功能。網路互連控制器 (NIC) 小組可分散 NIC 小組成員之間的流量,以便流量能沿著所有可用路徑進行路由。

注意事項 附註:
Windows Server 2008 Service Pack 2 (SP2) 及 Windows Server 2008 R2 沒有與 NIC 小組及「容錯叢集」功能相關聯的限制。在 Windows Server 2008 中,Microsoft Failover Cluster Virtual Adapter 與 NIC 小組相容,且可在「容錯叢集」中任何網路介面上使用。

如果您的伺服器及網路硬體提供支援的話,Windows Server 2008 R2 可新增您應該用於 Hyper-V 環境的重要新功能。我們建議您調查下列網路選項:

  • Large Send Offload (LSO) 及 Checksum Offload (CSO)。Hyper-V 中的虛擬網路支援 LSO 及 CSO。此外,如果您的實體網路介面卡支援這些功能,則可視需要將虛擬流量卸載到實體網路。大多數的網路介面卡都支援 LSO 及 CSO。

  • Jumbo 框架。有了 Windows Server 2008 R2,Jumbo 框架增強功能可整合以支援高達 6 倍的每封包裝載量。這可提升大型檔案傳輸的整體輸送量和降低 CPU 使用率。實體網路及虛擬網路都支援 Jumbo 框架。這包含交換器及介面卡。

    注意事項 附註:
    對於實體網路,所有介入其中的網路硬體 (如交換器) 也都必須已啟用 Jumbo 框架支援。
  • TCP Chimney。這可讓子分割區中的虛擬 NIC 將 TCP 連線卸載到支援它的實體介面卡,以便降低 CPU 和其他額外負荷。

  • 虛擬機器佇列 (VMQ)。VMQ 可藉由分散跨多個處理器的多個 VM 網路流量來提升網路輸送量。此程序可將封包分類卸載到硬體和避免兩個網路資料同時複製和在傳輸路徑上路由查閱,進而提升處理器使用率。VMQ 與大多數其他工作負載相容,且可與大型傳送卸載及 Jumbo 框架共同存在。

雖然Hyper-V支援數種客體作業系統,但是SharePoint 2013需要 64 位元版本的Windows Server 2008 R2 Service Pack 1 (SP1) Standard、 Enterprise 或資料中心。如需支援的客體作業系統的詳細資訊,請參閱關於虛擬機器與客體作業系統

在虛擬機器以 SharePoint 產品 陣列伺服器的身份執行之後,Hyper-V 提供許多設定選項,而且您可變更設定 (如記憶體數量)。除了為 SCSI 控制器新增虛擬硬碟機以外,您還必須先關閉虛擬機器,才能變更其設定。

根據<虛擬 SharePoint 2013 伺服器陣列的詳細設計及系統規格程序>的需求來設定每個虛擬機器。請針對每部虛擬機器設定下列各項:

  • BIOS 設定以設定開機順序 (傳統網路介面卡、CD、IDE 或軟碟機)

  • 記憶體容量

  • 虛擬處理器數目

  • 控制器類型及數目

  • 硬碟類型及數目

  • 網路介面卡類型及數目

除了上述設定之外,您還可選擇設定 DVD 光碟機、COM 連接埠及虛擬軟碟機。

就 SharePoint 產品 觀點看來,主要設定考量是記憶體、處理器及硬碟。

在虛擬機器上設定記憶體,如同您通常在實體伺服器上執行之應用程式所進行的設定一般。必須有足夠的記憶體配置,才能在一般及尖峰時間合理地處理負載。對於 SharePoint 虛擬機器而言,記憶體不足是效能問題的主要原因。

在 Hyper-V 主機電腦上安裝及設定虛擬機器上,計算虛擬機器可用的記憶體數目。根磁碟分割必須擁有足夠的記憶體才能提供服務,例如,I/O 虛擬化及管理支援子磁碟分割。對於 SharePoint 產品,我們建議在 Hyper-V 虛擬化主機電腦上至少擁有 4 GB 的 RAM 來因應額外負荷。

如果您為虛擬化主機保留 4 GB 的 RAM,請設定虛擬機器以使用其餘的記憶體。

動態記憶體

Windows Server 2008 R2 SP1 可選擇為虛擬機器設定動態記憶體 (包含最小值和最大值)。

我們不支援為在 SharePoint 2013 環境中執行的虛擬機器提供此選項。原因是這項實作動態記憶體的作業無法與每個 SharePoint 功能搭配使用。例如,當虛擬機器的配置記憶體經過動態變更時,「分散式快取及搜尋」並不會調整其快取的大小。這可能導致效能降低,特別是當指派的記憶體減少時。

非統一記憶體存取 (NUMA)

虛擬機器記憶體設定極為重要的層面是非統一記憶體存取 (NUMA)。NUMA 是可藉由分割實體記憶體來加速記憶體存取速度的記憶體設計,如此一來,多重 CPU 中的每個處理器都會有自己的記憶體。例如,在具有 8 個核心和 32 GB 的 RAM 的系統中,每個核心或節點都有 4 GB 的實體記憶體。如果將虛擬機器設定為使用 8 GB 的 RAM,系統就必須在其他模式中使用記憶體。因為跨越 NUMA 界限會降低高達 8% 的虛擬效能,最佳作法是將虛擬機器設定為使用單一 NUMA 節點的資源。如需 NUMA 的相關資訊,請參閱下列文章:

您可以設定為虛擬機器,最多個四個處理器的多個虛擬處理器。您無法設定每個虛擬機器的個處理器比虛擬化主機上有邏輯 (核心) 的處理器。例如,只要雙核心實體伺服器,限制為虛擬機器的兩個虛擬處理器。雖然Hyper-V支援每個核心或每個執行緒的最多可有八個虛擬處理器,超過此比例 (8:1) 組態稱為正在超額預定。對於任何您在SharePoint 2013伺服器陣列中使用的虛擬機器,我們建議 1:1 的比例。Oversubscribing 虛擬化主機上的 CPU 會降低效能,視 CPU 超額預定的多寡而定。如需詳細資訊,請參閱 < HYPER-V VM 密度、 VP:LP 比例、 核心及執行緒

您可以針對虛擬機器使用兩個控制器選項和數個硬碟設定。在設定虛擬機器的儲存裝置之前,請閱讀 Microsoft 檔案伺服器小組成員 Jose Barreto 撰寫的下列貼文。

您可以選擇在虛擬機器上安裝整合式電子裝置或 SCSI 裝置,如下所示:

  • IDE 裝置:Hyper-V 會使用具有 IDE 控制器的模擬裝置。最多可有兩個 IDE 控制器,每個控制器上有兩個磁碟。啟動磁碟 (也稱為開機磁碟) 必須連接到其中一部 IDE 裝置。啟動磁碟可以是虛擬硬碟或是實體磁碟。雖然虛擬機器必須使用 IDE 裝置做為啟動磁碟來啟動客體作業系統,不過選擇提供 IDE 裝置儲存體的實體裝置時,仍然有很多選擇。

  • SCSI 裝置:每部虛擬機器最多可支援 256 個 SCSI 磁碟 (4 個 SCSI 控制器,每個控制器最多支援 64 個磁碟)。SCSI 控制器使用的裝置類型是特別為了與虛擬機器搭配使用而開發,並且利用虛擬機器匯流排來通訊。當客體作業系統啟動時,必須要有可用的虛擬機器匯流排。因此,連接到 SCSI 控制器的虛擬硬碟不可以做為啟動磁碟使用。

    注意事項 附註:
    實體 SCSI 裝置通常會提供優於實體 IDE 裝置的 I/O 效能。但是,這不是適用於 Hyper-V 的虛擬化 SCSI 及 IDE 裝置的情形。但因為支援熱抽換硬碟機 (Hyper-V 實作 SCSI 後即支援此功能) 會比效能提升更重要,因此最好選用 SCSI 硬碟。

Hyper-V與Windows Server 2008 R2發行版本提供的虛擬硬碟效能大幅改進。如 [虛擬機器的磁碟機選項摘要、"如何選擇 HYPER-V 與 VHD 儲存容器格式 」 一節的 「 虛擬硬碟效能: Windows Server 2008/Windows Server 2008 R2/Windows 7"。

Hyper-V支援許多儲存選項。如需儲存選項的詳細資訊,請參閱 < Planning for 磁碟及儲存設備

您可以將下列類型的實體儲存裝置與執行 Hyper-V 的伺服器搭配使用:

  • 直接連接的儲存裝置: 您可以使用序列進階技術連接 (SATA)、外部序列進階技術連接 (eSATA)、平行進階技術連接 (PATA)、序列連接 SCSI (SAS)、SCSI、USB 及 Firewire。

  • 儲存區域網路 (SAN): 您可以使用 Internet SCSI (iSCSI)、光纖通道及 SAS 技術。

如需詳細資訊,請參閱 <設定 hyper-v 的通過磁碟

沒有適用於每個虛擬環境的一般儲存解決方案。為您的 SharePoint 2013 伺服器選擇最佳虛擬機器磁碟機選項需要研究和廣泛測試,以便為您的虛擬環境實作最佳儲存解決方案。挑選儲存解決方案時,您必須考量存取效能、儲存需求,以及虛擬硬碟影像之進階快取所使用的記憶體數目。

在 Hyper-V 環境中,您可以指定虛擬網路的設定和每部虛擬機器的設定。此外,您也可以設定每個虛擬機器與 Hyper-V 主機電腦的互動方式,而且如果虛擬機器的執行狀態遭到中斷,也會停止和重新啟動行為。

Hyper-V包括支援的客體作業系統的軟體套件可改善的實體電腦和虛擬機器之間的整合。此套件稱為整合服務。您應該驗證管理作業系統 (這會執行Hyper-V角色) 和虛擬機器執行相同的整合服務版本。如需詳細資訊,請參閱 <整合服務的版本相容性

對於每部虛擬機器,您可以設定虛擬機器及虛擬化主機電腦之間的下列整合項目:

  • 作業系統關閉

  • 時間同步化

  • 資料交換

  • 活動訊號

  • 備份 (磁碟區快照)

重要事項 重要事項:
請針對每部 SharePoint 虛擬機器停用時間同步化。SharePoint 2013 會大量實作計時器工作,而時間同步化所造成的延遲會使 SharePoint 環境造成無法預期的結果。

對於每部虛擬機器,如果實體電腦關機,則可設定自動停止和啟動行為。

停止選項如下所示:

  • 儲存虛擬機器狀態。

    已儲存虛擬機器的目前狀態。啟動虛擬機器時,Hyper-V 會嘗試將虛擬機器還原成原來的狀態。

  • 關閉虛擬機器。

    這等同拔掉伺服器電源插頭。

  • 關閉客體 (虛擬機器) 作業系統。

    這等同使用 Windows 關機選項關閉電腦。

若為 SharePoint 產品 虛擬機器,請切勿將虛擬機器設為要儲存狀態。從已儲存狀態開始的虛擬機器將與伺服器陣列中其他伺服器不同步。建議您將虛擬機器設為使用關機選項,因為這樣可將虛擬機器毀損機率降至最低。執行關機時,正在執行中的所有計時器工作可允許完成執行,因此重新啟動虛擬機器後,並不會發生任何同步問題

自動停止的相對作法就是自動啟動。在實體伺服器重新啟動時,Hyper-V 提供下列啟動選項:

  • 不進行動作。

    無論實體伺服器關機時狀態為何,您都必須手動啟動虛擬機器。

  • 若停止服務時虛擬機器還在執行中,則自動啟動。

  • 永遠自動啟動此虛擬機器。

    無論實體伺服器關閉時,虛擬機器的狀態為何,Hyper-V 都會啟動該機器。

建議您選取前兩個選項之一。這兩個選項都可接受,但是決定權最終還是在於管理及維護虛擬環境的 IT 小組。

除了上述的啟動選項之外,您還可以為虛擬機器設定啟動時間延遲。建議您這麼做,以便降低虛擬主機上的資源爭用。但是,如果您的啟動選項為不進行動作,就不會發生此問題。

https://technet.microsoft.com/zh-tw/library/ff607811.aspx
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