DirectAccess の容量計画

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適用対象: Windows Server 2022、Windows Server 2019、Windows Server 2016

このドキュメントは、Windows Server 2012 の DirectAccess サーバーのパフォーマンスに関するレポートです。 テストはハイエンドのコンピューター ハードウェアとローエンドのコンピューター ハードウェアのスループット容量を特定するために行われました。 ハイエンドとローエンドの CPU のパフォーマンスは、ネットワーク トラフィックのスループットと使用するクライアントの種類に依存していました。 DirectAccess の一般的な展開 (およびこれらのテストのベース) は、1/3 (30%) が IPHTTPS クライアント、2/3 (70%) が Teredo クライアントで構成されています。 Teredo クライアントが IPHTTPS クライアントよりも多いのは、Windows Server 2012 ではすべての CPU コアの使用が許可される Receive Side Scaling (RSS) が使用されるためです。 これらのテストでは、RSS が有効になるため、ハイパー スレッディングは無効になっています。 また、Windows Server 2012 の TCP/IP は UDP トラフィックをサポートするため、Teredo クライアントでは CPU 間で負荷を分散できます。

データは、ローエンド (4 コア、4 ギガ) サーバーと、ハイエンド (8 コア、8 ギガ) サーバーでより一般的であると期待されるハードウェアの両方から収集されました。 次に示すのは、750 台のクライアント (562 Teredo、188 IPHTTPS) が最高 77 Mbits/秒を実行するローエンド ハードウェア上の新しい Windows 8 タスク マネージャーのスクリーン ショットです。これは、スマート カードの資格情報を提示しないユーザーをシミュレートするものです。

これらのテスト結果は、Windows 8 では Teredo が IPHTTPS よりもパフォーマンスが高いことを示しています。ただし、Windows 7 と比べると、Teredo と IPHTTPS のいずれも帯域幅を使用効率が向上したことを示しています。

Test results

ハイエンド ハードウェアのテスト環境

次のグラフは、ハイエンド ハードウェアのパフォーマンス テスト環境の結果を示しています。 すべてのテスト結果と分析は、このドキュメントで詳しく説明します。

構成 - ハードウェア ローエンド ハードウェア (4 GB RAM、4 コア) ハイエンド ハードウェア (8 GB、8 コア)
ダブル トンネル

- PKI

- DNS64/NAT64 を含む

 750 のコンカレント接続、50% CPU、50% メモリ、Corpnet NIC スループット 75 Mbps。 拡大のターゲットは 1,000 ユーザー @ 50% CPU です。 1500 のコンカレント接続、50% CPU、50 % メモリ、Corpnet NIC スループット 150 Mbps。

テスト環境

Perf ブランチ トポロジ

Test Environment

パフォーマンス テスト環境は、5 台のコンピューターのベンチです。 ローエンドのテストでは、1 台の 4 コア 4 ギガの DirectAccess サーバーが使用され、ハイエンド ハードウェアのテストでは、1 台の 8 コア、16 ギガの DirectAccess サーバーが使用されました。 ローエンドとハイエンドのテスト環境で、1 台のバックエンド サーバー (送信側) と、2 台のクライアント コンピューター (受信側) が使用されました。 受信側は 2 台のクライアント コンピューターに分割されます。 それ以外は、受信側は CPU にバインドされ、クライアント数と帯域幅を制限します。 受信側では、シミュレーターによって多数のクライアントをシミュレートします (HTTPS または Teredo クライアントはシミュレートされます)。 IPsec、DOSp はいずれも構成されています。 RSS は、DirectAccess サーバー上で有効になっています。 RSS のキューのサイズは 8 に設定されています。 RSS を構成しない場合、1 つのプロセッサの使用率が高いままになる一方で、他のコアの使用率は低くなります。 また、注目すべき点は、この DirectAccess サーバーがハイパー スレッディングを無効にした、4 コアのコンピューターであるということです。 ハイパー スレッディングを無効にするのは、RSS が物理コアについてのみ動作し、ハイパー スレッディングを使用すると結果が歪曲されるためです (つまり、すべてのコアの負荷が均一にならないことを意味します)。

ローエンド ハードウェアのテスト結果:

テストは 1,000 台のクライアントと 750 台のクライアントの両方について実施されました。 どちらの場合もトラフィックの分割は、Teredo が 70% で、IPHTTPS が 30% です。 すべてのテストは、クライアントごとに 2 つの IPsec トンネルを使用する、Nat64 上の TCP トラフィックについて行われました。 すべてのテストで、メモリの使用量は少なく、CPU 使用率は許容範囲でした。

個々のテスト結果:

以降のセクションでは、個々のテストについて説明します。 各セクション タイトルは各テストの重要な要素を示しており、その後に結果の概要説明と、詳細な結果データのグラフを示します。

ローエンド パフォーマンス:750 台のクライアント、70/30 の分割、84.17 メガビット/秒のスループット:

次の 3 つのテストは、ローエンド ハードウェアを表します。 以下のテスト実行では、750 台のクライアントを 84.17 Mbps のスループットで使用し、トラフィックは 562 台の Teredo および 188 台の IPHTTPS に分割されます。 Teredo MTU は 1472 に設定され、Teredo 分路は有効になっています。 CPU 使用率は 3 つのテストの平均で 46.42% であり、平均メモリ使用率 (4 GB の使用可能なメモリの合計に対するコミット バイトのパーセンテージで表される) は 25.95% です。

シナリオ CPUAvg (カウンター) Mbps (Corp 側) Mbps (インターネット側) アクティブ QMSA アクティブ MMSA メモリ使用率 (4 ギガのシステム)
ローエンド HW。 562 台の Teredo クライアント。 188 台の IPHTTPS クライアント。 47.7472542 84.3 119.13 1502.05 1502.1 26.27%
ローエンド HW。 562 台の Teredo クライアント。 188 台の IPHTTPS クライアント。 46.3889778 84.146 118.73 1501.25 1501.2 25.90%
ローエンド HW。 562 台の Teredo クライアント。 188 台の IPHTTPS クライアント。 45.113082 84.0494 118.43 1546.14 1546.1 25.68%

1,000 台のクライアント、70/30 の分割、78 Mbps のスループット:

次の 3 つのテストは、ローエンド ハードウェアでのパフォーマンスを表します。 以下のテスト実行では、1,000 台のクライアントを～78.64 Mbps の平均スループットで使用し、トラフィックは 700 台の Teredo および 300 台の IPHTTPS に分割されます。 Teredo MTU は 1472 に設定され、Teredo 分路は有効になっています。 CPU 使用率は平均で～ 50.7% であり、平均メモリ使用率 (4 GB の使用可能なメモリの合計に対するコミット バイトのパーセンテージで表される) は～ 28.7% です。

シナリオ CPUAvg (カウンター) Mbps (Corp 側) Mbps (インターネット側) アクティブ QMSA アクティブ MMSA メモリ使用率 (4 ギガのシステム)
ローエンド HW。 700 台の Teredo クライアント。 300 台の IPHTTPS クライアント。 51.28406247 78.6432 113.19 2002.42 1502.1 25.59%
ローエンド HW。 700 台の Teredo クライアント。 300 台の IPHTTPS クライアント。 51.06993128 78.6402 113.22 2001.4 1501.2 30.87%
ローエンド HW。 700 台の Teredo クライアント。 300 台の IPHTTPS クライアント。 49.75235617 78.6387 113.2 2002.6 1546.1 30.66%

1,000 台のクライアント、70/30 の分割、109 メガビット/秒のスループット:

以下の 3 つのテスト実行では、1,000 台のクライアントを～109.2 Mbps の平均スループットで使用し、トラフィックは 700 台の Teredo および 300 台の IPHTTPS に分割されます。 Teredo MTU は 1472 に設定され、Teredo 分路は有効になっています。 CPU 使用率は 3 つのテストの平均で～ 59.06% であり、平均メモリ使用率 (4 GB の使用可能なメモリの合計に対するコミット バイトのパーセンテージで表される) は～ 27.34% です。

シナリオ CPUAvg (カウンター) Mbps (Corp 側) Mbps (インターネット側) アクティブ QMSA アクティブ MMSA メモリ使用率 (4 ギガのシステム)
ローエンド HW。 700 台の Teredo クライアント。 300 台の IPHTTPS クライアント。 59.81640675 108.305 153.14 2001.64 2001.6 24.38%
ローエンド HW。 700 台の Teredo クライアント。 300 台の IPHTTPS クライアント。 59.46473798 110.969 157.53 2005.22 2005.2 28.72%
ローエンド HW。 700 台の Teredo クライアント。 300 台の IPHTTPS クライアント。 57.89089768 108.305 153.14 1999.53 2018.3 24.38%

ハイエンド ハードウェアのテスト結果:

テストは 1,500 台のクライアントについて実施されました。 トラフィックの分割は、Teredo が 70% で、IPHTTPS が 30% です。 すべてのテストは、クライアントごとに 2 つの IPsec トンネルを使用する、Nat64 上の TCP トラフィックについて行われました。 すべてのテストで、メモリの使用量は少なく、CPU 使用率は許容範囲でした。

個々のテスト結果:

以降のセクションでは、個々のテストについて説明します。 各セクション タイトルは各テストの重要な要素を示しており、その後に結果の概要説明と、詳細な結果データのグラフを示します。

1,500 台のクライアント、70/30 の分割、153.2 Mbps のスループット:

次の 5 つのテストは、ハイエンド ハードウェアを表します。 以下のテスト実行では、1,500 台のクライアントを～ 153.2 Mbps の平均スループットで使用し、トラフィックは 1,050 台の Teredo および 450 台の IPHTTPS に分割されます。 CPU 使用率は 5 つのテストの平均で 50.68% であり、平均メモリ使用率 (8 GB の使用可能なメモリの合計に対するコミット バイトのパーセンテージで表される) は 22.25% です。

シナリオ CPUAvg (カウンター) Mbps (Corp 側) Mbps (インターネット側) アクティブ QMSA アクティブ MMSA メモリ使用率 (4 ギガのシステム)
ハイエンド HW。 1,050 台の Teredo クライアント。 450 台の IPHTTPS クライアント。 51.712437 157.029 216.29 3000.31 3046 21.58%
ハイエンド HW。 1,050 台の Teredo クライアント。 450 台の IPHTTPS クライアント。 48.86020205 151.012 206.53 3002.86 3045.3 21.15%
ハイエンド HW。 1,050 台の Teredo クライアント。 450 台の IPHTTPS クライアント。 52.23979519 155.511 213.45 3001.15 3002.9 22.90%
ハイエンド HW。 1,050 台の Teredo クライアント。 450 台の IPHTTPS クライアント。 51.26269767 155.09 212.92 3000.74 3002.4 22.91%
ハイエンド HW。 1,050 台の Teredo クライアント。 450 台の IPHTTPS クライアント。 50.15751307 154.772 211.92 3000.9 3002.1 22.93%
ハイエンド HW。 1,050 台の Teredo クライアント。 450 台の IPHTTPS クライアント。 49.83665607 145.994 201.92 3000.51 3006 22.03%

High end hardware test results