評估企業內部網路共同作業環境 (SharePoint Server 2013) 的效能與容量需求

 

**適用版本：**SharePoint Server 2013

**上次修改主題的時間：**2017-08-25

**摘要︰**請使用本文中的測試結果與建議，以評估 SharePoint Server 2013 企業內部網路共同作業解決方案的效能與容量要求。

本文包含對效能與容量規劃根據SharePoint Server 2013企業內部網路共同作業解決方案的指引。它包含下列內容：

• 實驗室環境規格，例如硬體、伺服器陣列拓撲與設定

• 用於產生測試負載的測試伺服器陣列工作負載與資料集

• 測試結果與分析︰示範與說明在特定刻度點的負載下，輸送量、延遲及硬體需求的趨勢。

請使用本文中的資訊，了解在一般負載與尖峰負載下案例的特性，以及當陣列伺服器向外延展時，效能趨勢如何改變。本文也可協助您評估已規劃架構的適當起點，以及當您規劃伺服器陣列在尖峰負載下要維持可接受的效能等級所需之資源時，評估重要的考量因素。

本文內容：

• 環境簡介

• 詞彙

• 概觀

• 規格

• 結果與分析

環境簡介

本文提供有關如何向外延展伺服器中的SharePoint Server 2013企業內部網路共同作業解決方案的指引。容量計劃會告知硬體，以最佳化您的解決方案的購買和系統設定的相關決策。

個別SharePoint Server 2013伺服器陣列是唯一的而每個伺服器陣列的硬體、 使用者行為、 的已安裝的功能、 設定及許多其他因素而定的不同需求。因此，補充這份指導您自己環境中硬體上的其他測試。如果您計劃的設計和工作負載的格式類似於本文所述的環境，您可以使用本文來繪製結論有關如何擴充您的環境。

本文所示的測試結果是在實驗室中產生，使用工作負載、資料集及架構來模擬高度控制條件下的實際執行環境。雖然我們在設計這些測試時非常仔細，但實驗室中的效能特性絕對和實際執行環境下的行為不同，所以這些測試結果並不能代表實際執行環境的效能與容量特性。不過，測試結果可說明在傳送量、延遲及硬體需求中所觀察到的趨勢，並且對所觀察到的資料提供分析，協助您在如何規劃容量及管理自己的伺服器陣列方面做出決策。

本文包括下列資訊︰

• 規格︰其中包括硬體、拓撲及設定

• 工作負載︰其中包括對伺服器陣列需求、使用者數目及使用狀況特性的分析

• 資料集︰例如資料庫大小和內容類型

• 對於向外延展網頁伺服器的測試結果與分析

• SharePoint Server 2010及SharePoint Server 2013比較輸送量、 延遲及實體伺服器和虛擬機器上的網頁伺服器效能

閱讀本文之前，請閱讀下列文章，以確認您了解SharePoint Server 2013中的容量管理的重要概念。

• SharePoint Server 2013 的容量管理及調整大小

• SharePoint Server 2016 的軟體界限及限制

這些文章提供下列資訊︰

• 容量管理的建議方法

• 如何有效利用本文中的資訊

• 本文中所用詞彙的定義

詞彙

以下為本文中會出現的部分特殊詞彙。

• **RPS︰**每秒要求數，表示伺服器陣列或伺服器在一秒內所收到的要求數。此法常用於評估伺服器及伺服器陣列的負載。

  請注意，要求與頁面載入不同。頁面包含許多元件，當瀏覽器載入頁面時，每個元件都會建立一或多個要求。因此，一個頁面載入會建立許多要求。驗證檢查與使用極少量資源的事件一般不會計算在 RPS 度量中。

• **綠色區域︰**綠色區域代表在一般運作條件下已定義的一組負載特性，包含預期的每日尖峰負載。在此範圍中運作的伺服器陣列無論是回應時間或延遲，皆會在可接受的程度之內。

  在此狀態下，伺服器可維持下列準則︰

  • 至少 75% 的要求在伺服器端的延遲少於 1 秒。

  • 所有的陣列伺服器維持平均 CPU 使用率在 60% 以下。

    注意

    因為此實驗室環境沒有執行使用中的搜尋編目，所以將資料庫伺服器的 CPU 使用率保持約在 50% 或以下，以保留 10% 給搜尋編目負載。這是假設實際執行環境會使用 SQL Server 資源管理員，將搜尋編目負載限制在 10% CPU。

  • 失敗率低於 0.01%。

• **紅色區域 (最大值)︰**紅色區域代表在尖峰運作條件下已定義的一組負載特性。在紅色區域中，伺服器陣列會經歷非常高的暫時性資源需求，而只能持續有限的時間，接著就會發生失敗與其他效能和可靠性的問題。

  在此狀態下，伺服器可在有限的持續時間內維持下列準則︰

  • 啟用 HTTP 要求節流功能，但不傳回 503 錯誤 (伺服器忙碌中)。

  • 失敗率低於 0. 1%。

  • 至少 75% 的要求在伺服器端的延遲少於 3 秒。

  • 所有的陣列伺服器 (資料庫伺服器除外) 維持平均 CPU 使用率約在 90% 以下。

  • 資料庫伺服器的平均 CPU 使用率約在 50% 以下，以容許足夠的額外負荷保留給搜尋編目負載。

• **AxBxC (圖表標記法)︰**這是伺服器陣列中網頁伺服器、應用程式伺服器及資料庫伺服器各自的數目。例如，10x1x1 表示此環境有 10 部網頁伺服器、1 部應用程式伺服器及 1 部資料庫伺服器。

• MDF 和 LDF: SQL Server實體檔案。如需詳細資訊，請參閱檔案與檔案群組架構。

概觀

本節提供延展方法與測試方法的概觀。

延展方法

本節說明我們在延展此實驗室環境所採用的方法。此方法可讓您找到最適合您工作負載的設定︰

1. 我們向外延展網頁伺服器，直到使用四部網頁伺服器為止。每部伺服器都執行分散式快取服務。

2. 我們新增一部執行分散式快取服務的專用伺服器。

3. 我們停用網頁伺服器上的分散式快取服務。

4. 我們向外延展額外的網頁伺服器，直到測試範圍的最大值為止。

5. 我們執行其他測試來比較SharePoint Server 2013和SharePoint Server 2010的效能特性。

方法與測試備註

因為本文提供實驗室環境的結果，所以我們能夠控制某些因素來顯示此工作負載下效能的特定層面。此外，實驗室環境省略了實際執行環境的某些要素 (列於以下清單中)，以簡化測試的額外負荷。

• 在測試回合之間，我們一次只修改一個變數，以便容易比較測試回合之間的結果。

• 資料庫伺服器並非叢集的一部分，因為就這些測試的目的而言，冗餘不是必要的。

• 搜尋編目並未在測試期間執行，但當然有可能在實際執行環境下執行。為了將此考慮在內，我們降低了「綠色區域」與「紅色區域」定義中的 SQL Server CPU 使用率，以考慮到若在測試期間執行搜尋編目一般會耗用的資源。

規格

本節提供實驗室環境中硬體、軟體、拓撲及設定的詳細資訊。

硬體

以下章節說明此實驗室環境所使用的硬體。

Hyper-V 主機

測試使用了總共六部相同設定的 Hyper-V 主機。每部主機都執行一或二部虛擬機器。

主機硬體	值
處理器	2 個四核心 2.49 GHz 處理器
RAM	32 GB
作業系統	Windows Server 2008 R2 SP1
網路介面卡的數量	2
網路介面卡速度	1 Gigabit

虛擬網頁伺服器與應用程式伺服器

伺服器陣列有 1 到 10 部虛擬網頁伺服器。一部額外的專用虛擬伺服器執行分散式快取服務。

VM 硬體	WFE1-10 與 DC1
處理器	4 個虛擬處理器
RAM	12 GB
作業系統	Windows Server 2008 R2 SP1
SharePoint 磁碟機的大小	100 GB
網路介面卡的數量	2
網路介面卡速度	10 Gigabit (主機間流量受限於主機 NIC 速度)
驗證	Windows NTLM
負載平衡器類型	F5 Big IP
本機執行服務	WFE 1-10︰基本同盟服務。這包括下列服務︰SharePoint Timer Service、Trace Service、Word Automation Services、Excel Services 及 Microsoft SharePoint Foundation Sandboxed Code Service。 DC1︰分散式快取服務。

資料庫伺服器

一部實體資料庫伺服器執行預設的 SQL Server 執行個體，該執行個體擁有 SharePoint 資料庫。本文中不會追蹤記錄資料庫。

資料庫伺服器 – 預設執行個體	SPSQL
處理器	4 個四核心 2.4 GHz 處理器
RAM	32 GB
作業系統	Windows Server 2008 R2 SP1
儲存體與幾何	直接連接儲存裝置 (DAS) 1 x 系統磁碟區 (RAID0，1 個主軸，300GB) 2 x 內容資料磁碟區 (RAID0，4 個主軸，每個 450GB) 2 x 內容記錄磁碟區 (RAID0，2 個主軸，每個 450GB) 1 x 暫時資料磁碟區 (RAID0，2 個主軸，每個 300GB) 1 x 暫時記錄磁碟區 (RAID0，2 個主軸，每個 300GB)
網路介面卡的數量	1
網路介面卡速度	1 Gigabit
驗證	Windows NTLM
軟體版本	SQL Server 2008 R2

拓撲

下圖顯示此實驗室環境的拓撲。

設定

為了提供最佳的測試效能，還有測試參數與結果之間清楚的關係，此實驗室環境做出下列重大的設定變更。

設定	值	附註
網站集合	179	測試環境中的網站集合使用預設設定與 Windows 宣告型驗證。
Blob 快取	開啟	預設為關閉。若您啟用 Blob 快取，呼叫資料庫伺服器以取得可能經常要求之靜態頁面資源的情況就會減少，進而改善伺服器效率。
平行處理原則的最大程度 (MAXDOP)	1	此參數設SQL Server執行個體或包含SharePoint Server 2013內容資料庫執行個體上。預設值為 0，可讓SQL Server來決定平行處理原則的最大程度。SharePoint Server 2013需要 MAXDOP 設為 1 SQL Server包含SharePoint Server 2013資料庫中的執行個體。 如需如何設定 MAXDOP 設定的SQL Server 2008 R2的詳細資訊，請參閱 ＜平行處理原則選項的最大程度。 如需如何設定 MAXDOP 設定的SQL Server 2012的詳細資訊，請參閱 ＜ Configure parallelism Server Configuration Option 的最大程度。

工作負載

本節說明針對SharePoint Server 2013所執行的實驗室測試。測試詳細資料是一般的企業共同作業環境。

資料集

針對本文中實驗室環境 (亦即代表一般的企業共同作業環境) 的資料集包含各個網站集合、網站、清單、程式庫、檔案類型及大小。

資料集特性	值
資料庫大小 (合計)	174 GB
MDF 大小	154 GB
LDF 大小	20 GB
BLOB 大小	152 GB
內容資料庫數目	2
網站集合數目	179
Web 應用程式數目	1
網站數目	1,471

結果與分析

以下結果的順序是根據本文中＜概觀＞一節所說明的延展方法。

網頁伺服器向外延展

本節說明當我們在此實驗室環境下向外延展網頁伺服器數目時，所獲得的測試結果。

測試方法

• 新增使用相同硬體規格的網頁伺服器，然後在不變更伺服器陣列或測試參數的情況下，再次執行測試。

• 測量測試伺服器陣列中每部伺服器的 RPS、延遲及資源使用率。

分析

我們在測試中發現下列結果︰

• 環境延展到每部資料庫伺服器有十部網頁伺服器。傳送量的增加相當地線性。

• 即使增加到最大測試規模的十部網頁伺服器，新增更多的資料庫伺服器並未增加傳送量。瓶頸一般是限制在網頁伺服器資源。

• 在整個測試中，綠色區域中的平均延遲幾乎是固定的。網頁伺服器的數量與傳送量並未影響綠色區域的延遲。紅色區域的延遲資料則顯示了預期的趨勢線。在單一網頁伺服器下，延遲非常高。介於 2 部到 10 部網頁伺服器之間的曲線則輕鬆保持在紅色區域準則之內。

  注意

  當您將分散式快取服務從伺服器陣列中的網頁伺服器，移至專門執行分散式快取的伺服器上時，延遲可能會稍微受到影響。這是因為分散式快取服務流量原本是發生在每部網頁伺服器內部，現在開始周遊網路所造成。請在您自己的環境下測試向外延展的效能，以決定此取捨是否顯著。請注意，在我們的測試環境下，當分散式快取服務遷移到專用伺服器上時，延遲稍微增加。但延遲隨著每增加一部網頁器伺服器而減少，這是因為網頁伺服器上處理與記憶體負載減少，進而抵銷了原本稍微增加的延遲。
  如需分散式快取容量計劃的詳細資訊，請參閱＜規劃 SharePoint Server 中的摘要和分散式快取服務＞。

• 當效能測試可進行的SharePoint Server 2010時、 資料庫伺服器會變成在使用四部網頁伺服器的最大輸送量的瓶頸。因為在SharePoint Server 2013中快取和資料庫的使用狀況特性的增強功能、 資料庫伺服器圖層上的平均負載會比與其中SharePoint Server 2010，並不是必要向外延展資料庫伺服器在測試期間大幅降低。

  如需此案例有關 SharePoint Server 2010 測試結果的詳細資訊，請參閱企業內部網路共同作業環境實驗室研究 (SharePoint Server 2010)。

• 新增虛擬網頁伺服器是否能增加效能，部分取決於主機硬體資源，以及在同一主機上執行之其他虛擬電腦的資源使用狀況。虛擬伺服器的容量計劃需要針對虛擬化進行額外的計劃與管理策略。

  如需 Hyper-V 效能與容量計劃的詳細資訊，請參閱＜SharePoint 2013 的 Hyper-V 虛擬化需求＞與＜使用 SharePoint 2013 虛擬機器與 Hyper-V 環境的最佳作法設定＞。

結果、圖形與圖表

下圖中，x 軸顯示伺服器陣列中網頁伺服器數量的變化。規模從一部虛擬網頁伺服器與一部實體資料庫伺服器 (1x1) 開始。最大規模為十部虛擬網頁伺服器、一部專用虛擬分散式快取伺服器 (新增於四部網頁伺服器時) 以及一部實體資料庫伺服器 (10x1x1)。

1. RPS

下圖顯示向外延展對 RPS 基準線的影響。

2. 延遲

下圖顯示向外延展對延遲的影響。請注意，綠色區域延遲大部分保持平穩，而紅色區域延遲則顯示稍微的變化，但都完全在可接受的限制內。

3. 網頁伺服器處理器與記憶體使用率

下圖顯示向外延展對網頁伺服器上平均處理器與記憶體使用率的影響。請注意，當 RPS 增加時，綠色區域的處理器使用率保持相當固定，而平均記憶體使用率稍微增加。

紅色區域的處理器使用率趨勢是向下，表示在最大負載下網頁伺服器處理器的平均需求是隨著伺服器數量增加而逐漸降低的。

4. SQL Server 的每秒 I/O 作業數目 (IOPs) 與處理器使用率

下圖顯示平均磁碟 IOPs (總計與讀寫) 和處理器使用率值，如何隨著網頁伺服器數量向外延展而變化。下列效能計數器是用於測量 IOPs 值︰

• 實體磁碟︰每秒磁碟讀取數

• 實體磁碟︰每秒磁碟寫入數

測試持續時間內每個計數器的值進行平均，然後加總得到 IOPs 總計。

請注意，在本節的圖表中，IOPs 與資料庫伺服器處理器使用率於 9 部和 10 部前端網頁伺服器時，都顯示下降，而 RPS 卻持續增加。上圖的網頁伺服器處理器使用率也反映這個差異。

這顯示出伺服器陣列的規模已達在使用基準線負載與資料集時，就已對陣列伺服器資源造成最大壓力。伺服器資源必須要有較低的平均使用率，才能支援伺服器陣列的負載。

可從此趨勢推斷下列結果︰

• 如果在第九部網頁伺服器刻度點增加測試負載，將可達到更大的 RPS，同時維持伺服器資源使用率的平穩曲線。

• 如果繼續向外延展網頁伺服器數量，同時維持相同的測試負載，RPS 就會繼續增加，而對伺服器資源的壓力會繼續呈向下的趨勢。

1. SQL Server IOPs 總計

   下圖顯示向外延展對 IOPs 總計的影響。

   

2. SQL Server IOPs 分為讀取與寫入作業

   下圖顯示向外延展對 IOPs 的影響，分為每秒讀取數與每秒寫入數。

   

3. SQL Server 處理器使用率

   下圖顯示向外延展對 SQL Server 處理器使用率的影響。

   

比較SharePoint Server 2013及SharePoint Server 2010

本節提供資訊的此工作量效能SharePoint Server 2013和SharePoint Server 2010之間的而有所不同。

工作負載

若要比較SharePoint Server 2013與SharePoint Server 2010，我們使用不同的測試混合從某部規格一節所述。因為某些SharePoint Server 2013功能 （例如 「 分散式快取服務） 和作業不提供SharePoint Server 2010這是必要的。

測試方法

為了測試兩個環境的效能，我們使用下列方法︰

1. 我們建立 SharePoint Server 2010 環境。

2. 我們使用本節先前概述的工作負載來測試 SharePoint Server 2010 環境。

3. 我們不變更環境之客戶端將內容資料庫升級到SharePoint Server 2013 。

此升級測試環境再次使用相同的測試混合，其中包含只SharePoint Server 2010作業主控SharePoint Server 2013升級伺服器上。

• 我們測試這兩個環境以進行比較。一個環境使用實體伺服器硬體，另一個環境使用虛擬機器在 Hyper-V 主機上執行網頁伺服器。這兩個情況下，資料庫伺服器都是在實體伺服器上執行。

• 我們並未SharePoint Server 2013測試內容資料庫升級之後修改資料集。

• SharePoint Server 2010測試混合排除新SharePoint Server 2013-特定作業並測試並本文稍早所述的企業內部網路共同作業解決方案類似。

測試目標已套用類似負載對SharePoint Server 2013及SharePoint Server 2010伺服器陣列使用相同的工作負載與資料集，並再顯示輸送量、 延遲及伺服器資源使用率之間的差異。測試方法和目標得到之間實體和虛擬 web 伺服器測試：

• 實體伺服器測試的目標是比較SharePoint Server 2013及SharePoint Server 2010伺服器陣列如何執行作業時的負載下向外延展。這項測試的網頁伺服器已從第二到五個網頁伺服器向外延展。

• 虛擬伺服器測試的目標是比較如何SharePoint Server 2013和SharePoint Server 2010伺服器陣列與在綠色與紅色區域的使用者負載執行四部網頁伺服器。任何網頁伺服器向外延展測試已不進行。

分析

• 一般而言， SharePoint Server 2013優於SharePoint Server 2010時向外延展五個網頁伺服器、 執行但SharePoint Server 2010結果較佳在兩部網頁伺服器。針對已升級的SharePoint Server 2013伺服器陣列的測試並未涉及升級後的最佳化或利用SharePoint Server 2013如分散式快取服務或要求管理員的效能改進。SharePoint Server 2013測試結果，因此，可從結果在實際環境中有明顯不同。

• 本節圖表中資料趨勢之間的關係顯示SharePoint Server 2013資源管理模式如何設定處理器資源的使用優先順序與磁碟 IOPs。

• 綠色區域在SharePoint Server 2013勝過SharePoint Server 2010在超過 10%具有五個網頁伺服器的 RPS 及較低延遲的改進。不過，在兩部網頁伺服器、 SharePoint Server 2013產生較低的 RPS 及稍微改進的延遲透過SharePoint Server 2010。

• 紅色區域在SharePoint Server 2013達到達成大約 12%更輸送量相較於SharePoint Server 2010在五個網頁伺服器。在兩部網頁伺服器、 SharePoint Server 2010的輸送量會是更大大約是 30%。SharePoint Server 2013會顯示中等改進的延遲SharePoint Server 2010在五個網頁伺服器上。

• 在虛擬網頁伺服器測試SharePoint Server 2013和SharePoint Server 2010結果是類似於綠色區域。SharePoint Server 2013顯示大幅提升透過SharePoint Server 2010輸送量和延遲紅色區域中。

結果、圖形與圖表

在本節圖表中產生結果的測試是針對上述的實體與虛擬網頁伺服器。所有的測試都使用執行 SQL Server 2008 R2 SP1 的單一實體資料庫伺服器。

1. RPS 與延遲

   下圖顯示輸送量和延遲SharePoint Server 2013及SharePoint Server 2010具有兩個及五個實體的網頁伺服器於綠色區域之間的差異。SharePoint Server 2010具有較高 RPS 兩部網頁伺服器和更高的延遲。在五個網頁伺服器、 SharePoint Server 2013會顯示兩增加的 RPS 和低延遲。

   

   下圖顯示在紅色區域的兩個及五個實體的網頁伺服器的處理器使用率的網頁伺服器的差異。SharePoint Server 2013勝過SharePoint Server 2010 RPS 和延遲在 5 部網頁伺服器，但不是在兩部網頁伺服器中。

   

2. RPS 與伺服器資源使用率

   下圖顯示綠色區域載入網頁伺服器和資料庫伺服器的差異具有兩個及五個實體的網頁伺服器處理器使用率。請注意該SharePoint Server 2013達成更有效地利用可用的伺服器資源的五個網頁伺服器在更大的輸送量。

   

   下圖顯示紅色區域負載網頁伺服器和資料庫伺服器的差異具有兩個及五個實體的網頁伺服器處理器使用率。同樣地， SharePoint Server 2013已達到更大的輸送量在五個網頁伺服器，但不是在兩部網頁伺服器。

   

3. RPS 與 IOPs

   下圖顯示兩個及五個實體的網頁伺服器於綠色區域與 IOPs 的差異。請注意在綠色區域會增加之間兩個及五個網頁伺服器、 時SharePoint Server 2010 IOPs 減少SharePoint Server 2013SharePoint Server 2016 IOPs。同時，增加SharePoint Server 2013 RPS 的速率大於大幅SharePoint Server 2010中。趨勢此差異顯示SharePoint Server 2013管理以達到更大的輸送量較大型伺服器陣列中有不同的伺服器資源的方式。

   

   下圖顯示紅色區域負載的 IOPs 具有兩個及五個實體的網頁伺服器的差異。當這些結果會比較與紅色區域圖中的舊版 RPS 與伺服器資源使用率] 區段中時，您可以觀察SharePoint Server 2013資源管理模式設定與SQL Server磁碟 IOPs 優先順序的處理器資源使用。

   

4. 虛擬網頁伺服器 RPS、延遲及 IOPs

   虛擬伺服器比較測試是對 4 部虛擬網頁伺服器與 1 部實體資料庫伺服器執行。

   下圖顯示輸送量和延遲具有四部虛擬網頁伺服器的差異。綠色區域載入SharePoint Server 2013和SharePoint Server 2010結果很相近，雖然SharePoint Server 2013透過SharePoint Server 2010輸送量和延遲紅色區域中顯示大幅改進。

   

   下圖顯示四部虛擬網頁伺服器與資料庫 IOPs 的差異。SharePoint Server 2013顯示資料庫綠色與紅色區域的 Iop 效能大幅提升載入。

   

See also

規劃 SharePoint Server 2013 中規劃效能
效能及容量測試結果與建議 (SharePoint Server 2013)