1 СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. ОБЗОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ MICROSOFT EXCHANGE SERVER 2010 в унифицированной платформе. - презентация

1 1СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. ОБЗОР ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ MICROSOFT EXCHANGE SERVER 2010 в унифицированной платформе хранения данных EMC VNX5300 Техническая презентация

2 2СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Программа Задачи решения Семейство EMC VNX и VNX5300 Профиль потенциального заказчика Логическая схема архитектуры Оборудование и программное обеспечение Процесс конфигурирования строительных блоков Exchange 2010 Результаты тестирования и проверки EMC Unisphere Выводы

3 3СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Задачи решения Предоставить рекомендации по выбору конфигурации унифицированной платформы хранения EMC VNX5300 для Exchange 2010 и оптимальной настройке ресурсов хранения. Продемонстрировать методику создания строительных блоков для СХД VNX5300. Проверить производительность ввода-вывода VNX5300 в рабочих нагрузках Exchange 2010 с помощью инструмента Microsoft Jetstress. Продемонстрировать, насколько интерфейс управления Unisphere упрощает выделение ресурсов хранения и экономит время администратора.

4 4СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Семейство EMC VNX EMC VNX это семейство масштабируемых и удобных платформ хранения, которые предлагают ведущие в отрасли инновации и возможности корпоративного класса для хранения данных на уровне файлов, блоков и объектов. Подробнее об этих СХД можно узнать на странице:

5 5СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. EMC VNX5300 Высокопроизводительная унифицированная система хранения данных с непревзойденной простотой и эффективностью Оптимизирована для виртуальных приложений Технические характеристики –Поддерживает диски SSD, SAS и NL-SAS –Вмещает до 125 дисков –Типы RAID: 0 / 1 / 10 / 3 / 5 / 6 –Одна процессорная полка 3U с дисками (вмещает два процессора СХД) –Внутренние подключения SAS 6 Гбит/с –Внешние подключения FC, iSCSI и FCOE –С подробными техническими характеристиками можно ознакомиться на странице: sheet/h8514-vnx-series-ss.pdf sheet/h8514-vnx-series-ss.pdf

6 6СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Характеристика Показатели Количество симулируемых пользователей Exchange Количество хостов гипервизора 2 (для тестирования использовался 1) Количество симулируемых виртуальных серверов почтовых ящиков 10 (5 активных) Количество пользователей Exchange на виртуальную машину 4000 чередующихся (2000 активных и 2000 пассивных) Количество групп обеспечения доступности и копий баз данных 1 группа обеспечения доступности баз данных и 2 копии Фоновое обслуживание БДРаботает круглосуточно Активность пользователей (в отказоустойчивой конфигурации) 150 сообщений на пользователя в день (0,15 IOPS) Размер почтовых ящиков По 2 ГБ Количество баз данных на виртуальную машину 8 Размер логического модуля базы данных 1,6 ТБ Размер логического модуля журналов 50 ГБ Общий объем баз данных для тестирования~ 40 ТБ Профиль потенциального заказчика

7 7СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Логическая схема архитектуры

8 8СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Аппаратная конфигурация Компонент Характеристики Платформа хранения данныхEMC VNX5300 Подключение СХД к хосту (Fibre Channel, iSCSI) Fibre Channel (также тестировалось подключение по iSCSI) Количество контроллеров СХД2 Количество занятых портов СХД4 (2 на контроллер СХД) Максимальная пропускная способность СХД к хосту 2 x 8 Гбит/с Коммутатор фабрики Коммутационный модуль Fibre Channel 8 Гбит/с Коммутатор Ethernet Коммутатор Ethernet 1 Гбит/с для тестирования iSCSI Физические серверы-хосты 4 восьмиядерных процессора (1,87 ГГц), 128 ГБ ОЗУ HBA-адаптеры 8 Гбит/с (2 на физический сервер) Общее количество дисков в решении 80 дисков NL-SAS (2 ТБ, 7200 об/мин) Максимально поддерживаемое количество дисков в СХД 125

9 9СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Программное обеспечение Компонент Версия Гипервизор на физических серверах Windows Server 2008 R2 Enterprise Edition с Hyper-V Виртуальные машины Exchange Server Windows Server 2008 R2 Enterprise Edition Exchange ServerExchange Server 2010 SP1 ( ) Управление несколькими путями и балансировка нагрузки EMC PowerPath 5.5 Операционная система VNX5300 VNX5300 Operating Environment for Block

10 10СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Рекомендации по настройке ресурсов хранения для Exchange 2010 Не размещайте базы данных Exchange Server на одном наборе дисков с другими приложениями, создающими интенсивную нагрузку ввода-вывода. Всегда подсчитывайте сначала требования к производительности ввода-вывода и лишь затем к емкости. Подсчитывая требования к IOPS, учитывайте служебные нагрузки (антивирус, фоновое обслуживание БД, приложения для мобильных устройств и т. д.). Балансируйте логически модули между процессорами VNX5300 в массиве. Базы данных почтовых ящиков и журналы в группах обеспечения доступности не обязательно размещать на разных физических дисках.

11 11СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Рекомендации по настройке ресурсов хранения для Exchange 2010 (продолжение) В группах обеспечения доступности корпорация Microsoft рекомендует ограничивать размер базы данных двумя терабайтами. Планируя размер базы данных, также учитывайте время резервного копирования и восстановления. Всегда форматируйте тома в файловой системе Windows NTFS с размером блока 64 КБ. Для баз данных и журналов Exchange 2010 рекомендуется выделять «толстые» логические модули в СХД VNX. Установите в СХД VNX5300 размер страницы по умолчанию равным 16 КБ. В больших средах, возможно, придется понизить уровень отсечки, чтобы избежать сбрасывания данных на диск.

12 12СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Архитектура строительных блоков Exchange 2010 Что представляет собой строительный блок? –Строительный блок это количество ресурсов, необходимое для поддержки определенного количества пользователей Exchange 2010 в одной виртуальной машине. –Требования к строительным блокам зависят: от активности пользователей; от размера почтовых ящиков; от типа дисков. В чем преимущество строительных блоков? –Их можно легко воспроизводить для поддержки всех пользователей с похожим профилем нагрузки. –Они делают среду Exchange проще и понятнее, а также помогают лучше планировать рост инфраструктуры. –Этот подход доказал свою успешность у большого количества заказчиков.

13 13СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Процесс конфигурирования строительных блоков Exchange 2010 (обзор) Определение потребностей заказчика Количество пользователей Активность пользователей Размер почтовых ящиков Срок хранения удаленных файлов Количество одновременно активных пользователей Количество копий в группах обеспечения доступности баз данных Время резервного копирования и восстановления Сторонние программы, влияющие на производительность ввода-вывода Выбор конфигурации СХД На основе методики строительных блоков EMC В соответствии с задокументированными передовыми практиками EMC и Microsoft На основании белых книг о решениях EMC Proven В соответствии с документацией программы проверки решений для Exchange 2010 (ESRP) Валидация конфигурации Производительность проверяется с помощью Microsoft Jetstress Пропускная способность почтового сервера и комплексная производительность Exchange проверяются с помощью Microsoft Exchange Load Generator Примечание: при подготовке этого документа выполнялся только тест Jetstress.

14 14СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Шаг 1. Определение потребностей заказчика Характеристика Значение Общее количество почтовых ящиков в среде Размер почтовых ящиков По 2 ГБ Активность пользователей (в отказоустойчивой конфигурации) 150 сообщений на пользователя в день (0,15 IOPS) Средний размер получаемого сообщения 75 КБ Режим Outlook100% MAPI Серверы почтовых ящиков Exchange10 Количество активных почтовых ящиков/сервер 4000 попеременно (2000 активны, вторые 2000 пассивны) Требования к высокой доступности Две копии базы данных в группе обеспечения доступности Срок хранения удаленных элементов («корзина»)14 дней Буфер защиты журналов 3 дня Круглосуточное фоновое обслуживание БДВключено Соотношение операций чтения и записи в БД3:2 (в отказоустойчивой конфигурации)

15 15СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Этап 1. Вычисление необходимой производительности ввода-вывода Где –IOPS это количество операций ввода-вывода в секунду, которые генерирует Exchange 2010, плюс служебные издержки. –% R процент операций чтения в нагрузке ввода-вывода. –% W процент операций записи в нагрузке ввода-вывода. –WP коэффициент падения производительности записи в группе RAID (RAID 1=2, RAID 5=4, RAID 6=6). –Скорость физического диска 65 IOPS. В ходе первого тестирования мы выяснили, что диски NL-SAS (7200 об/мин) могут обеспечивать в массиве VNX5300 более 65 IOPS для Exchange Однако мы все равно рекомендуем использовать в расчетах цифру 65 IOPS. Шаг 1. Выбор конфигурации СХД (IOPS * %R) + WP (IOPS * %W) / скорость физического диска = количество физических дисков

16 16СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Шаг 2. Выбор конфигурации СХД При подсчете необходимого количества дисков для Exchange 2010 в платформах CX4 и VNX* используйте указанные ниже данные по производительности. Примечания. Текущие рекомендации составлены на основании CX4 FLARE 30 и VNX OE Несмотря на то что диски могут обеспечивать больше IOPS в платформах CX4 и VNX, мы настоятельно рекомендуем использовать именно эти цифры при подсчете требований Exchange 2010 к производительности ввода-вывода. Тип дисков IOPS на диск в случайных нагрузках Exchange 2010 на CX4 и VNX На основании результатов тестирования от апреля 2011 г. FC/SAS ( об/мин)160 FC/SAS ( об/мин)130 SATA/NL-SAS (7200 об/мин) (SATA в CX4, NL-SAS в VNX) 65

17 17СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Требования к IOPS для строительного блока на 4000 пользователей (при 0,15 IOPS на пользователя): –4000 пользователей x 0,15 IOPS = 600 IOPS; –еще 20% необходимо заложить на журналы, фоновое обслуживание базы данных и другие служебные издержки 600 * 1,2 = 720 IOPS. Важно! 600 IOPS это порог прохождения теста Jetstress. При подсчете необходимого количества дисков следует использовать цифру в 720 IOPS. В таблице ниже указаны расчеты для определения количества дисков, которое обеспечит необходимую производительность ввода-вывода для строительного блока (в разных типах RAID). Окончательное количество дисков можно будет определить после подсчета требований к емкости. Шаг 2. Выбор конфигурации СХД RAID 10RAID 5RAID 6 (720 x 0,60) + 2(720 x 0,40) = 1008 / 65 = 16 дисков (720 x 0,60) + 4(720 x 0,40) = 1584 / 65 = 26 дисков (720 x 0,60) + 6(720 x 0,40) = 2160 / 65 = 34 диска

18 18СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Этап 2. Расчет требований к емкости Используйте для этого калькулятор требований к серверам почтовых ящиков Microsoft: aspx aspx В таблице ниже перечислены все требования Exchange 2010 к емкости, подсчитанные с помощью калькулятора Microsoft. Общая емкость в расчете на сервер = (размер логических модулей БД и журналов) x количество логических модулей т. е. ( ГБ) x 8 = ГБ Необходимое количество дисков = / 1834 = 8 (16 дисков емкостью 2 ТБ в RAID 1/0) –Диски NL-SAS емкостью 2 ТБ обеспечивают около 1834 ГБ форматированной емкости в системах VNX. Итого: 16 дисков NL-SAS емкостью 2 ТБ обеспечивают необходимую производительность и емкость для строительного блока на 4000 пользователей при 0,15 IOPS на каждого и размере почтовых ящиков в 2 ГБ. Шаг 2. Выбор конфигурации СХД Общий размер всех логических модулей БД на сервер Общий размер всех логических модулей журналов на сервер Общий размер и количество всех логических модулей на сервер ГБ (1650 ГБ x 8 логических модулей на сервер) 400 ГБ (50 ГБ x 8 логических модулей на сервер) ГБ (16 логических модулей)

19 19СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Exchange в системах VNX можно развертывать на двух типах ресурсов: –в традиционных группах RAID; –в пулах хранения данных. Если вы используете пулы хранения данных: –они должны быть однородными; –настоятельно рекомендуется размещать базы данных и журналы в отдельных пулах (или группах RAID); –для Exchange рекомендуются «толстые» логические модули; –необходимо выделять не менее 10% от общей емкости для метаданных; –проектируйте и масштабируйте пулы с мультипликатором, который обеспечивает оптимальную производительность (R1/0 4+4, R5 4+1, R6 6+2); –перед созданием томов Windows используйте инструмент оптимизации пулов хранения данных. Типы ресурсов хранения для Exchange

20 20СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Разделяйте группы обеспечения доступности баз данных по разным пулам. –Размещая в одном массиве группы обеспечения доступности, не храните несколько копий баз данных в одном пуле. Можно выделять один пул хранения данных на сервер почтовых ящиков. –Обеспечивает большую детализацию и проще в развертывании благодаря архитектуре строительных блоков. –Отлично подходит для Exchange 2010 без режима отказоустойчивости (без групп обеспечения доступности баз данных). Можно выделять один пул хранения данных на каждую копию БД. –Обеспечивает изоляцию дисков для каждой копии в группе обеспечения доступности баз данных, если развернута отказоустойчивая конфигурация. –Чтобы обеспечить необходимую производительность, следуйте передовым практикам подразделения USD по определению конфигурации и оптимизации пулов хранения данных. Варианты пулов хранения данных и рекомендации по их созданию

21 21СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. В этом решении один пул хранения данных развертывается на каждый сервер Exchange. Конфигурация пулов хранения данных в этом решении

22 22СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Проверяйте производительность и масштабируемость конфигурации СХД с помощью инструмента Microsoft Jetstress –Мы проверили производительность архитектуры из четырех строительных блоков. –Затем была проверена масштабируемость до пяти строительных блоков. Дополнительные тесты Jetstress 2010: –симуляция сбоя в процессоре СХД; –производительность Exchange 2010 по iSCSI. Примечания Во всех тестах один физический сервер Hyper-V с пятью виртуальными машинами использовался для симуляции наихудшего сценария, когда активны все базы данных в каждой виртуальной машине пользователей Exchange 2010 это не предел для VNX5300. Максимальное количество пользователей Exchange 2010 в массиве зависит от ряда факторов, включая активность пользователей, размер почтовых ящиков, тип дисков, тип RAID и количество баз данных. Шаг 3. Валидация конфигурации

23 23СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Тест 1. Тестирование производительности четырех строительных блоков Двухчасовое тестирование Jetstress на четырех строительных блоках В Jetstress зафиксировано 2651 IOPS на 251 больше необходимых 2400 IOPS

24 24СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Тест 1. Производительность процессоров СХД VNX5300 На этом графике показана производительность ввода- вывода в массиве VNX5300 в ходе тестирования Jetstress с четырьмя строительными блоками. В сумме VNX5300 обеспечивает около 4560 IOPS в Exchange 2010 (по 2280 на процессор СХД), учитывая рабочие нагрузки, которые создают: –пользователи; –фоновое обслуживание БД; –журналы транзакций; –репликация журналов.

25 25СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Тест 2. Тест масштабируемости до пяти строительных блоков Двухчасовое тестирование Jetstress на пяти строительных блоках Производительность в тесте Jetstress все равно выше необходимой (время отклика не изменилось)

26 26СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Тест 2. Производительность процессоров СХД VNX5300 На этом графике показана производительность ввода-вывода в массиве VNX5300 во время теста Jetstress с пятью строительными блоками. VNX5300 обеспечивает для Exchange IOPS (по 2825 на процессор СХД).

27 27СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Тест 3. Симуляция сбоя в процессоре СХД Один из процессоров СХД в массиве VNX5300 был отключен, чтобы симулировать сбой. Все логические модули с базами данных и журналами автоматически были переключены на оставшийся процессор СХД, чтобы обеспечить доступность данных. Тест Jetstress с четырьмя строительными блоками выполнялся на протяжении двух часов. Результаты теста показали, что сбой одного процессора СХД в VNX5300 практически не оказал влияния на производительность Exchange Характеристика Активны оба процессора Активен один процессор IOPS базы данных Минимально необходимое количество IOPS для Exchange 2400 Средняя задержка при чтении БД с диска (мс)16,116,0 Средняя задержка при записи БД на диск (мс)3,24,3 Средняя задержки при записи журналов на диск (мс)2,22,4

28 28СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Тест 4. Производительность Exchange по iSCSI Цель теста –Предоставить данные заказчикам, которые интересуются возможностью подключения хоста к СХД по iSCSI. Тестовая конфигурация –Один строительный блок (4000 пользователей при 0,15 IOPS на каждого). –Два строительных блока (4000 пользователей при 0,12 IOPS на каждого) –Аппаратное обеспечение описано в таблице ниже Компонент Характеристики Сетевой коммутаторEthernet-коммутатор 1 Гбит/с Виртуальные сети Сеть iSCSI и производственная сеть изолированы друг от друга Количество занятых портов на VNX (2 порта iSCSI FE 1 Гбит/с на контроллер СХД) Количество занятых портов на физическом сервере Hyper-V 2 (2 сетевых карты iSCSI 1 Гбит/с) Коммутатор Ethernet Сетевой коммутатор 1 Гбит/с Инициатор iSCSIMicrosoft iSCSI Initiator (Windows Server 2008 R2)

29 29СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Передовые практики по использованию iSCSI Используйте выделенные коммутаторы для производственных сетей и сетей iSCSI. –Если нет такой возможности, создайте виртуальные локальные сети, чтобы изолировать трафик iSCSI от остального сетевого трафика. Продублируйте каналы, чтобы защититься от неисправностей и повысить производительность. Установите для всех портов параметр Auto-negotiate: Для конфигурации с iSCSI рекомендуется использовать как минимум гигабитные сетевые карты. На каждой сетевой карте iSCSI: –установите полнодуплексный режим (для всех гигабитных сетевых карт iSCSI); –отключите управление электропитанием; –отключите клиент для сетей Microsoft; –отключите общий доступ к файлами и принтерам для сетей Microsoft; –отключите IPv6 (если не используется); –отключите все функции разгрузки. Измените следующие разделы реестра на физических серверах: –HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters\Interfaces\ : TcpAckFrequency=DWORD:1 (Decimal) –HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters: KeepAliveTime=DWORD: (Decimal)

30 30СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Результаты теста 4. Количество транзакционных IOPS для двух виртуальных машин уменьшилось из-за большей загруженности гигабитной сети iSCSI.

31 31СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Тест 4. Загрузка сети iSCSI На скриншотах ниже видно загруженность сети в тестах Jetstress с одной и двумя виртуальными машинами: –В тесте с одной виртуальной машиной сеть iSCSI загружена приблизительно на 35%. –В тесте с двумя виртуальными машинами сеть iSCSI загружена уже на 70%. Важно! При масштабировании сред Exchange 2010 в конфигурации с iSCSI обязательно следует учитывать высокую нагрузку на сеть.

32 32СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Unisphere Простой и интуитивно понятный графический интерфейс для комбинированных файловых и блочных систем Высокопроизводительная архитектура Унифицированная защита данных Встроенный доступ к сообществу поддержки Унифицированные роли пользователей Поддержка существующих систем VNX, CLARiiON и Celerra Поддержка локализации

33 33СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Простота администрирования Unisphere Логические модули выделяются всего за несколько шагов 1. Перейдите на страницу логических модулей и нажмите кнопку «Create». 2. В этом примере будут созданы 8 логических модулей по 1650 ГБ в пуле Вкладка «Advanced». Логические модули балансируются между процессорами СХД по умолчанию. 4. Логические модули создаются всего за несколько шагов.

34 34СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. Выводы Проверенная архитектура серверов почтовых ящиков. Благодаря подходу на основе строительных блоков, Exchange 2010 можно развертывать на высокопроизводительной СХД VNX5300 по модульному принципу, что гарантирует предсказуемую производительность для всех серверов почтовых ящиков. Гарантированная производительность. Результаты тестирования показывают, что массив VNX5300 это отличная платформа для почтовых ящиков Exchange Упрощенное управление инфраструктурой. Unisphere обеспечивает простой, интуитивный и высокоэффективный механизм для управления системами хранения данных EMC. Благодаря этому интерфейсу ресурсы хранения можно выделять очень быстро и с минимальным ручным вмешательством.

35 35СТРОГО КОНФИДЕНЦИАЛЬНО. Только для внутреннего использования и партнеров. СПАСИБО