Berechnen von Megahertz pro Benutzer und IOPS pro Benutzer

Artikel
03/02/2017

Gilt für: Exchange Server 2010, Exchange Server 2010 SP3

Letztes Änderungsdatum des Themas: 2016-11-28

Es ist hilfreich für die Hardware- und Kapazitätsplanung, wenn Sie wissen, wie Sie den Ressourcenverbrauch eines Exchange-Benutzers berechnen. Mithilfe der Verfahren in diesem Thema können Sie die Megazyklen sowie die E/A pro Sekunde (IOPS) pro Benutzer für Microsoft Exchange Server 2010 bestimmen. Weitere Informationen zur Hardware- und Kapazitätsplanung finden Sie in den folgenden Themen:

Sie müssen die folgenden Begriffe kennen, um die in diesem Thema beschriebenen Verfahren ausführen zu können:

Megahertz/Benutzer Dieser Begriff bezieht sich auf die Megazyklen pro Sekunde pro Benutzer; dies ist die von jedem Benutzer verursachte Prozessorauslastung, die während der zweistündigen Hauptauslastungszeit auf einem Produktionsserver gemessen wird.
IOPS/Gesamtzahl aktiver Postfächer Dieser Begriff bezieht sich auf die E/A-Vorgänge pro Sekunde pro aktivem Postfach; dies ist die von jedem Benutzer verursachte Datenbank-Datenträgerverwendung (IOPS), die während der Hauptauslastungszeit auf einem Produktionsserver gemessen wird. Dieser Messwert enthält weder E/A-Vorgänge im Transaktionsprotokoll noch E/A-Vorgänge für passive Datenbankkopien. Er schließt auch E/A-Vorgänge für Inhaltsindizierungsdateien aus.

Voraussetzungen

Wenn für die aktiven Postfächer in einem Unternehmen unterschiedliche Verwendungsanforderungen gelten, können Sie die Verwendungsprofile für die einzelnen Benutzergruppen getrennt ermitteln. So liegt beispielsweise für die Vertriebsmitarbeiter ein anderes Verwendungsprofil vor als für die Marketinggruppe. Beachten Sie jedoch, dass das Erfassen getrennter Messwerte nur hilfreich ist, wenn die Benutzergruppen erheblich abweichende Anforderungen aufweisen.

Für eine genaue Berechnung der Megazyklen und IOPS verschiedener Benutzertypen müssen Sie folgende Aufgaben ausführen:

Isolieren der Benutzergruppen in separaten Datenbanken und auf separaten Postfachservern
Zuordnen dieser Postfachserver zu separaten Hub-Transport- und Clientzugriffsservern
Erstellen eindeutiger Namespaces für jedes Profil

Sie können dann die Werte der folgenden Indikatoren verwenden, um die relative Gewichtung der Benutzer zu bestimmen:

MSExchangeIS-Postfach\Zugestellte Nachrichten/Sek.
MSExchangeIS-Postfach\Gesendete Nachrichten/Sek.

Ziehen Sie die folgende Berechnung als Beispiel heran: Wenn die Datenbank mit 100 Vertriebsmitarbeitern 0,5 Nachrichten pro Sekunde erhält und 0,3 Nachrichten pro Sekunde sendet, die Datenbank mit 50 Marketingmitarbeitern 0,1 Nachrichten pro Sekunde erhält und 0,1 Nachrichten pro Sekunde sendet, weist das Ergebnis von 0,2 darauf hin, dass ein Vertriebsmitarbeiter doppelt so viele Megazyklen und IOPS bei allen Rollen generiert wie ein Marketingmitarbeiter.

Bestimmen der relativen Auswirkungen verschiedener Benutzergruppen

Berechnen der Megazyklen insgesamt pro Benutzer für die Clientzugriffs-, die Hub-Transport- und die Postfachserverrolle ohne Ausfallsicherheit von Postfächern

Sie können das Beispiel in diesem Abschnitt heranziehen, um die Megazyklen für Ihre Serverrollen zu berechnen.

Die Megazyklen insgesamt, die pro Sekunde konsumiert werden, sind das Produkt aus (gesamte CPU-Auslastung in Prozent) × (Anzahl von Kernen) × (Geschwindigkeit jedes Kerns in Megahertz (MHz)).

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die MHz pro Postfach zu berechnen:

Wählen Sie einen Produktionsserver mit geeigneter Benutzerauslastung aus.
Überwachen Sie mit dem Systemmonitor ("Perfmon.exe") den Leistungsindikator "Prozessor\Prozessorzeit % (_Total)" über den Zeitraum von zwei Stunden während der Spitzenaktivität des Servers.
Berechnen Sie aus den in Schritt 2 ermittelten Daten die durchschnittliche Prozessorauslastung (in Prozent).
Berechnen Sie mithilfe der folgenden Formel die aktuellen MHz pro Benutzer:

MHz pro Postfach = ((durchschnittliche CPU-Auslastung) × (Anzahl von Prozessoren × Anzahl von Kernen pro Prozessor) × (Geschwindigkeit der Prozessoren in MHz)) ÷ (Anzahl von Postfächern)

Angenommen, folgende Werte gelten für einen Postfachserver:

Durchschnittliche CPU-Auslastung = 30 Prozent der gesamten CPU-Auslastung während der Zeit der höchsten Benutzeraktivität
Anzahl von Prozessoren = 2
Anzahl von Kernen pro Prozessor = 4
Geschwindigkeit der Prozessoren in Megazyklen = 3.000 MHz
Anzahl von aktiven Postfächern = 6.000

Aus diesen Werten ergeben sich unter Verwendung der in Schritt 4 in diesem Abschnitt beschriebenen Formel pro Postfach folgende CPU-Kosten:

30 % × (2 Prozessoren x 4 Kerne) × (3.000 MHz) ÷ 6.000

= 1,2 Megazyklen pro Postfach

Berechnen der Megahertz insgesamt pro Benutzer für die Postfachserverrolle mit Ausfallsicherheit von Postfächern

Wenn die Ausfallsicherheit von Postfächern aktiviert ist, müssen Sie die Kosten für die Unterstützung der Datenbankkopien ermitteln. Sie schätzen z. B., dass das Postfach eines passiven Benutzers 15 Prozent weniger Megahertz verbraucht als das Postfach eines aktiven Benutzers, und gehen außerdem davon aus, dass jede an anderer Stelle gehostete passive Kopie weitere 10 Prozent zum CPU-Bedarf des Benutzers auf dem aktiven Server hinzufügt.

Verwenden Sie die folgende Gleichung, um den MHz-Verbrauch bei aktivierter Ausfallsicherheit von Postfächern zu berechnen:

Megahertz-Verbrauch = (aktive Benutzer) × (Megazyklen pro Benutzer) + (0,1) × (aktive Benutzer) × (Anzahl von passiven Kopien) × (Megazyklen pro Benutzer) + (0,15) × (passive Benutzer) × (Megazyklen pro Benutzer)

Kombinieren Sie die vorstehende Gleichung mit der folgenden:

Megahertz-Verbrauch = %_CPU gesamt × (Anzahl von Kernen) × (Geschwindigkeit eines Kerns)

Die folgende Abbildung zeigt die Lösung für die vorstehenden Gleichungen.

MHz pro Benutzer

Angenommen, folgende Werte gelten für den Postfachserver:

Durchschnittliche CPU-Auslastung = 30 Prozent der gesamten CPU-Auslastung während der Zeit der höchsten Benutzeraktivität
Anzahl von Prozessoren = 2
Anzahl von Kernen pro Prozessor = 4
Geschwindigkeit der Prozessoren in Megazyklen = 3.000 MHz
Anzahl von aktiven Postfächern = 3.000
Anzahl von passiven Postfächern = 2.000
Anzahl von Datenbankkopien = 2

Auf Grundlage dieser Werte ergeben sich CPU-Kosten pro Benutzer von 1,8, wie in der vorstehenden Abbildung dargestellt.

Führen Sie daher zum Berechnen der Megazyklen pro Postfach für einen Postfachserver mit Ausfallsicherheit der Postfächer folgende Schritte aus:

Wählen Sie einen Produktionsserver mit geeigneter Benutzerauslastung aus.
Überwachen Sie mit dem Systemmonitor den Leistungsindikator "Prozessor\Prozessorzeit % (_Total)" über den Zeitraum von zwei Stunden während der Spitzenaktivität des Servers.
Berechnen Sie aus den in Schritt 2 ermittelten Daten die durchschnittliche Prozessorauslastung (in Prozent).
Berechnen Sie mithilfe der folgenden Formel die aktuellen MHz pro Benutzer:

MHz pro Postfach = ((durchschnittliche CPU-Auslastung) × (Anzahl von Prozessoren × Anzahl von Kernen pro Prozessor) × (Geschwindigkeit der Prozessoren in Megazyklen)) ÷ [(Anzahl von aktiven Postfächern)(1 + 0,1) × (Anzahl von Datenbankkopien) + (0,15) × (Anzahl von passiven Postfächern)]

Berechnen der Postfachdatenträger-IOPS pro Benutzer

Zufällige Datenbanklese- und -schreibvorgänge müssen bei der Ermittlung der Postfachdatenträger-IOPS pro Postfach berücksichtigt werden. Sequenzielle Protokollschreibvorgänge sind jedoch mit geringeren Kosten verbunden und stellen nur selten ein Problem dar. Für die Ermittlung der Anzahl von IOPS in einer aktiven Datenbank fügen Sie die Werte der folgenden MSExchange-Datenbank-Leistungsindikatoren während der Zeit der höchsten Auslastung hinzu:

Instanzen\E/A: Datenbanklesevorgänge/Sek. (Informationsspeicher\Datenbank)
Instanzen\E/A: Datenbankschreibvorgänge/Sek. (Informationsspeicher\Datenbank)

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die IOPS pro Postfach zu berechnen:

Wählen Sie einen Produktionsserver mit geeigneter Benutzerauslastung aus.
Überwachen Sie mit dem Systemmonitor die folgenden Leistungsindikatoren über den Zeitraum von zwei Stunden während der Spitzenaktivität des Servers:
- MSExchange-Datenbank\Instanzen\E/A: Datenbanklesevorgänge/Sek. (Informationsspeicher\Datenbank)
- MSExchange-Datenbank\Instanzen\E/A: Datenbankschreibvorgänge/Sek. (Informationsspeicher\Datenbank)
Berechnen Sie die aktuelle Postfachdatenträger-IOPS pro Postfach entsprechend der Beschreibung in der folgenden Formel:

Postfachdatenträger-IOPS pro Postfach = (MSExchange-Datenbank\Instanzen\E/A: Datenbanklesevorgänge/Sek. (Informationsspeicher\Datenbank)) + MSExchange-Datenbank\Instanzen\E/A: Datenbankschreibvorgänge/Sek. (Informationsspeicher\Datenbank) ÷ (Anzahl von Postfächern in dieser Datenbank)

Angenommen, folgende Werte gelten für eine Datenbank:

MSExchange-Datenbank\Instanzen\E/A: Datenbanklesevorgänge/Sek. (Informationsspeicher\Datenbank) = 7
MSExchange-Datenbank\Instanzen\E/A: Datenbankschreibvorgänge/Sek. (Informationsspeicher\Datenbank) = 8
Anzahl von Postfächern = 250

Aus diesen Werten errechnet sich der IOPS pro Postfach wie folgt:

(7 + 8) ÷ 250 = 0,06 IOPS pro Benutzer

Weitere Informationen und empfohlene Werte für die Planung einer Topologie finden Sie unter Kapazitätsplanung für den Postfachserverprozessor.

Schätzungen in Bezug auf postfachabhängigen Datenbankcache, IOPS und CPU-Auslastung

Die folgende Tabelle enthält geschätzte Daten, anhand derer Sie die Megazyklen und IOPS pro Benutzer für das Exchange 2010-System ermitteln können.

Dem geschätzten Wert für die Megazyklen in der Tabelle liegt die Messung von Intel Xeon x5470-Prozessoren mit 3,33 Gigahertz (GHz) zugrunde (2 × 4 Kerne). Ein Prozessorkern mit 3,33 GHz bietet eine Durchsatzleistung von 3300 Megazyklen. Wenn Sie andere Prozessorkonfigurationen in Erwägung ziehen möchten, können Sie diese gemessene Plattform mit Serverplattformen vergleichen, die von der Standard Performance Evaluation Corporation (SPEC) getestet wurden. Die entsprechenden Informationen finden Sie unter SPEC CPU2006 (möglicherweise in englischer Sprache).

Hinweis

Sie müssen die Megazyklen pro aktivem Postfach für jede zusätzliche Datenbankkopie (nach der einen aktiven Kopie) um 10 Prozent erhöhen.

Postfachabhängiger Datenbankcache, IOPS- und CPU-Schätzungen auf Basis der Nachrichtenaktivität

Täglich pro Postfach gesendete oder empfangene Nachrichten	Datenbankcache pro Postfach in Megabyte (MB)	Einzelne Datenbankkopie (eigenständig) mit erwarteten IOPS pro Postfach	Mehrere Datenbankkopien (Ausfallsicherheit von Postfächern) mit erwarteten IOPS pro Postfach	Megazyklen für aktives oder eigenständiges Postfach	Megazyklen für passives Postfach
50	3	0,06	0,05	1	0,15
100	6	0,12	0,1	2	0,3
150	9	0,18	0,15	3	0,45
200	12	0,24	0,2	4	0,6
250	15	0,3	0,25	5	0,75
300	18	0,36	0,3	6	0,9
350	21	0,42	0,35	7	1,05
400	24	0,48	0,4	8	1,2
450	27	0,54	0,45	9	1,35
500	30	0,6	0,5	10	1,5