バックプレッシャ

[アーティクル]
04/04/2023

製品: Exchange Server 2013

バックプレッシャーは、Microsoft Exchange 2013 メールボックスサーバーとエッジトランスポートサーバーに存在する Microsoft Exchange トランスポートサービスのシステムリソース監視機能です。

Exchange は、使用可能なハードドライブの領域やメモリなどの重要なリソースが不足していることを検出し、サービスの利用不可を防ぐためにアクションを実行できます。バックプレッシャーにより、システムリソースが完全に圧倒されるのを防ぎ、Exchange サーバーは新しいメッセージを受け入れる前に既存のメッセージを処理しようとします。システムリソースの使用率が通常のレベルに戻ると、Exchange サーバーは通常の操作を徐々に再開し、新しいメッセージの受け入れを再開します。

Exchange 2013 では、メールボックスサーバーまたはエッジトランスポートサーバー上のトランスポートサービスがリソース不足の場合、受信接続は受け入れられますが、これらの接続経由の受信メッセージは低速で受け入れられるか、拒否されます。 SMTP ホストがリソース不足の Exchange サーバーに接続しようとすると、接続は成功します。ただし、ホストが MAIL FROM コマンドを発行してメッセージを送信すると、負荷の高いリソースに応じて、トランスポートサービスは MAIL FROM コマンドの受信確認を遅らせるか、接続を拒否します。

監視対象のリソース

背圧機能の一部として、次のシステムリソースが監視されます。

メッセージキューデータベースを格納するハードドライブ上の空き領域。
メッセージキューデータベーストランザクションログを格納するハードドライブ上の空き領域。
メモリ内に存在するコミットされていないメッセージキューデータベーストランザクションの数。
EdgeTransport.exe プロセスで使用されているメモリ。
他のすべてのプロセスで使用されるメモリ。
送信キュー内のメッセージの数。

メールボックスサーバーまたはエッジトランスポートサーバー上の監視対象のシステムリソースごとに、次の 3 つのレベルのリソース使用率が適用されます。

標準: リソースは使い過ぎません。サーバーは、新しい接続およびメッセージを受け付けます。
中: リソースが少し使い過ぎです。バックプレッシャがサーバーに限定的に適用されます。権限のあるドメイン内の送信者からのメールが流れる可能性があります。ただし負荷がかかっている特定のリソースによっては、サーバーはタールピットを使用してサーバーの応答を遅らせるか、他のソースから受信する MAIL FROM コマンドを拒否します。
高: リソースが大幅に使い過ぎです。完全なバックプレッシャが適用されます。すべてのメッセージフローが停止し、サーバーはすべての新しい受信 MAIL FROM コマンドを拒否します。

次のセクションでは、特定のリソースが圧迫されている場合に、Exchange が状況を処理する方法について説明します。

メッセージキューデータベースのハードドライブ領域を解放する

既定では、メッセージキューデータベースは %ExchangeInstallPath%TransportRoles\data\Queue に格納されます。 Exchange は、この場所のハードドライブ領域の使用率を監視します。ハードドライブの領域使用率の高レベルは、次の数式を使用して計算されます。

100 * (ハードディスクサイズ - 固定定数) / ハードドライブのサイズ

固定定数の値は 500 メガバイト (MB) です。

この数式の結果は、使用されているハードドライブ領域の合計に対する割合で表されます。数式の結果は、常に最も近い整数に切り捨てられます。既定では、ハードドライブ使用率の中程度のレベルは、高レベルより 2% 低くなります。既定では、ハードドライブ使用率の通常のレベルは、高レベルより 4% 低くなります。

メッセージキューデータベーストランザクションログのハードドライブ領域を解放する

既定では、メッセージキューデータベーストランザクションログは %ExchangeInstallPath%TransportRoles\data\Queue に格納されます。 Exchange は、この場所のハードドライブ領域の使用率を監視します。 %ExchangeInstallPath%Bin\EdgeTransport.exe.config アプリケーション構成ファイルには、既定値が 384 MB の DatabaseCheckPointDepthMax キーが含まれています。このキーは、ハードディスク上に存在するコミットされていないすべてのトランザクションログの許可された合計サイズを制御します。このキーは、ハードドライブの使用率を計算する数式で使用されます。

注:

DatabaseCheckPointDepthMax キーの値は、メールボックスサーバーまたはエッジトランスポートサーバーに存在するすべてのトランスポート関連の拡張可能記憶域エンジン (ESE) データベースに適用されます。これには、メッセージキューデータベースと IP フィルターデータベースが含まれます。

既定では、ディスク使用率の高レベルは次の式を使用して計算されます。

100 * (ハードドライブのサイズ - 最小 (5 GB, 3 * DatabaseCheckPointDepthMax)) / ハードドライブのサイズ

数式の結果は、常に最も近い整数に切り捨てられます。既定では、ハードドライブ使用率の中程度のレベルは、高レベルより 2% 低くなります。ハードドライブ使用率の通常のレベルは、高レベルより 4% 低くなります。

メモリ内のコミットされていないメッセージキューデータベーストランザクションの数

メッセージキューデータベースに加えられた変更の一覧は、それらの変更をトランザクションログにコミットできるようになるまでメモリ内に保持されます。その時点で、この一覧はメッセージキューデータベース自体にコミットされます。メモリ内に保持されるこれらの未処理のメッセージキューデータベーストランザクションを、バージョンのバケットと呼びます。予想以上に大量の受信メッセージ、スパム攻撃、メッセージキューデータベースの整合性に関する問題、またはハードドライブのパフォーマンスが原因で、バージョンのバケット数が許容できないほど高いレベルに増加することがあります。

Exchange がメッセージの受信を開始すると、これらのメッセージはバッチにまとめられ、バージョンバケットとして準備されます。受信メッセージに大きな添付ファイルがある場合は、複数のバッチに分割できます。処理されるこれらのバッチは、 バッチポイントと呼ばれます。未処理のバッチポイントの数が設定されたしきい値を超える可能性があります。特に、大量の受信メッセージが予期せず大量に添付されている場合。

バージョンバケットまたはバッチポイントの負荷が高い場合、Exchange サーバーは受信メッセージへの受信確認を遅らせることで、受信接続の調整を開始します。 Exchange では、tarpitting によって受信メッセージフローの速度が低下します。これにより、 MAIL FROM コマンドに遅延が発生します。リソースの圧力状態が続くと、Exchange は徐々にターピッティング遅延を増やします。リソース使用率が正常に戻ると、Exchange は徐々に受信確認の遅延を減らし始め、通常の操作を容易にします。既定では、Exchange はリソース不足時にメッセージ受信確認の遅延を 10 秒開始します。リソースが引き続き負荷を受けている場合、遅延は最大 55 秒まで 5 秒単位で増加します。

Exchange では、バージョンバケットとバッチポイントリソース使用率の履歴が保持されます。リソース使用率が特定のポーリング間隔 (履歴の深さと呼ばれる) に対して通常のレベルに低下しない場合、Exchange は tarpitting 遅延を停止し、リソース使用率が正常に戻るまで受信メッセージの拒否を開始します。既定では、バージョンバケットとバッチポイントの履歴の深さは、それぞれ 10 と 300 のポーリング間隔になります。

EdgeTransport.exe プロセスで使用されているメモリ

既定では、EdgeTransport.exe プロセスによる高レベルのメモリ使用率は、次の式を使用して計算されます。

物理メモリ全体の 75% または 1 テラバイトのいずれか小さい方

この計算には、ページングファイル内のハードドライブで使用できる仮想メモリや、他のプロセスで使用されるメモリは含まれません。この数式の結果は、EdgeTransport.exe プロセスで使用されるメモリの合計に対する割合で表されます。数式の結果は、常に最も近い整数に切り捨てられます。

既定では、EdgeTransport.exe ファイルによる中レベルのメモリ使用率は、物理メモリの合計の 73% または高レベルの値より 2% 小さい方の値として計算されます。既定では、EdgeTransport.exe ファイルによるメモリ使用率の通常のレベルは、物理メモリの合計の 71% または高レベルの値より 4% 小さい方の値として計算されます。

EdgeTransport.exe プロセスのメモリ使用率が指定された通常のレベルより高い場合、 ガベージコレクション が強制されます。ガベージコレクションは、メモリ内に存在する未使用のオブジェクトをチェックし、それらの未使用のオブジェクトによって使用されるメモリを解放するプロセスです。

Exchange は EdgeTransport.exe プロセスのメモリ使用率の履歴を保持します。特定のポーリング間隔 (履歴の深さ) の使用率が通常のレベルに下がらない場合、Exchange はリソース使用率が正常に戻るまで受信メッセージの拒否を開始します。既定では、EdgeTransport.exe のメモリ使用率の履歴の深さは、ポーリング間隔 30 です。

すべてのプロセスで使用されているメモリ

既定では、すべてのプロセスによる高レベルのメモリ使用率は、物理メモリの合計の 94% です。この値には、ページングファイル内のハードドライブで使用できる仮想メモリは含まれません。

指定したメモリ使用率レベルに達すると、 メッセージの退避 が発生します。メッセージの退避は、メモリにキャッシュされているキューに入っているメッセージの不要な要素を削除する処理です。パフォーマンスを向上させるために、完全なメッセージがメモリにキャッシュされます。キューに入っているメッセージの MIME コンテンツをメモリから削除すると、メッセージがメッセージキューデータベースから直接読み取われるため、待機時間が長くなるのを犠牲にして使用されるメモリが削減されます。メッセージの退避は、既定で有効になっています。

送信キュー内のメッセージの数

送信キューは、Exchange 2013 メールボックスサーバーとエッジトランスポートサーバー上のトランスポートサービスに関連付けられます。カテゴライザーは、送信キュー内の各メッセージを処理します。この分類により、メッセージが配信キューに入れられます。詳細については、「メールフローとキュー」を参照してください。送信キューにメッセージが多数ある状態は、カテゴライザーがメッセージを適切に処理できていないことを意味します。

送信キューの負荷が高い場合、Exchange サーバーは受信メッセージへの受信確認を遅らせることで、受信接続の調整を開始します。 Exchange では、tarpitting によって受信メッセージフローの速度が低下します。これにより、 MAIL FROM コマンドに遅延が発生します。送信キューの圧力状態が続く場合、Exchange は徐々にターピッティング遅延を増やします。送信キューの使用率が正常に戻ると、Exchange は徐々に受信確認の遅延を減らし、通常の操作を容易にします。既定では、送信キューの負荷の下にある場合、Exchange はメッセージ受信確認の遅延を 10 秒開始します。送信キューが引き続き負荷を受けている場合、遅延は最大 55 秒まで 5 秒単位で増加します。

Exchange は送信キューの使用率の履歴を保持します。送信キューの使用率が、特定のポーリング間隔 (履歴の深さ) に対して通常のレベルに低下しない場合、Exchange は tarpitting 遅延を停止し、送信使用率が正常に戻るまで受信メッセージの拒否を開始します。既定では、送信キューの履歴の深さはポーリング 300 回以内です。

Actions taken by Exchange Transport when under resource pressure

次の表は、特定のリソースに負荷がかかっているときに Exchange トランスポートによって実行されるアクションをまとめたものです。

リソースの負荷に対応するときにメールボックスとエッジトランスポートサーバーによって実行されるバックプレッシャーアクション

圧迫されているリソース	使用率レベル	実行された処理
メッセージキューデータベースのハードドライブ領域	中	Exchange 以外のサーバーからの受信メッセージを拒否するピックアップディレクトリと再生ディレクトリからのメッセージ送信を拒否する
メッセージキューデータベースのハードドライブ領域	高	他の Exchange サーバーからの受信メッセージを拒否するメールボックスサーバー上のメールボックストランスポート申請サービスによるメールボックスデータベースからのメッセージの送信を拒否する Exchange 以外のサーバーからの受信メッセージを拒否するピックアップディレクトリと再生ディレクトリからのメッセージ送信を拒否する
メッセージキューデータベーストランザクションログのハードドライブ領域	中	Exchange 以外のサーバーからの受信メッセージを拒否するピックアップディレクトリと再生ディレクトリからのメッセージ送信を拒否する
メッセージキューデータベーストランザクションログのハードドライブ領域	高	他の Exchange サーバーからの受信メッセージを拒否するメールボックスサーバー上のメールボックストランスポート申請サービスによるメールボックスデータベースからのメッセージの送信を拒否する Exchange 以外のサーバーからの受信メッセージを拒否するピックアップディレクトリと再生ディレクトリからのメッセージ送信を拒否する
バージョンバケット	中	受信メッセージへのタールピット遅延が導入されるか、増加します。バージョンバケット全体の履歴の深さが通常レベルに達しない場合は、次の処理を実行します。 Exchange 以外のサーバーからの受信メッセージを拒否するピックアップディレクトリと再生ディレクトリからのメッセージ送信を拒否する
バージョンバケット	高	受信メッセージへのタールピット遅延が導入されるか、増加します。バージョンバケット全体の履歴の深さが通常レベルに達しない場合は、次の処理を実行します。他の Exchange サーバーからの受信メッセージを拒否するメールボックスサーバー上のメールボックストランスポート申請サービスによるメールボックスデータベースからのメッセージの送信を拒否する Exchange 以外のサーバーからの受信メッセージを拒否するピックアップディレクトリと再生ディレクトリからのメッセージ送信を拒否する
バッチポイント	中	受信メッセージへのタールピット遅延が導入されるか、増加します。バッチポイント履歴の深さ全体に対して標準レベルに達しない場合は、次のアクションを実行します。 Exchange 以外のサーバーからの受信メッセージを拒否するピックアップディレクトリと再生ディレクトリからのメッセージ送信を拒否する
バッチポイント	高	受信メッセージへのタールピット遅延が導入されるか、増加します。バッチポイント履歴の深さ全体に対して標準レベルに達しない場合は、次のアクションを実行します。他の Exchange サーバーからの受信メッセージを拒否するメールボックスサーバー上のメールボックストランスポート申請サービスによるメールボックスデータベースからのメッセージの送信を拒否する Exchange 以外のサーバーからの受信メッセージを拒否するピックアップディレクトリと再生ディレクトリからのメッセージ送信を拒否する
EdgeTransport.exe プロセスで使用されるメモリ	中	Exchange 以外のサーバーからの受信メッセージを拒否するピックアップディレクトリと再生ディレクトリからのメッセージ送信を拒否するガベージコレクションを強制する
EdgeTransport.exe プロセスで使用されるメモリ	高	他の Exchange サーバーからの受信メッセージを拒否するメールボックスサーバー上のメールボックストランスポート申請サービスによるメールボックスデータベースからのメッセージの送信を拒否する Exchange 以外のサーバーからの受信メッセージを拒否するピックアップディレクトリと再生ディレクトリからのメッセージ送信を拒否する
すべてのプロセスで使用されているメモリ	中	Exchange 以外のサーバーからの受信メッセージを拒否するピックアップディレクトリと再生ディレクトリからのメッセージ送信を拒否するガベージコレクションを強制する
すべてのプロセスで使用されているメモリ	高	他の Exchange サーバーからの受信メッセージを拒否するメールボックスサーバー上のメールボックストランスポート申請サービスによるメールボックスデータベースからのメッセージの送信を拒否する Exchange 以外のサーバーからの受信メッセージを拒否するピックアップディレクトリと再生ディレクトリからのメッセージ送信を拒否するメモリから拡張 DNS キャッシュをフラッシュするメッセージの退避を開始する
送信キュー内のメッセージの数	中	受信メッセージへのタールピット遅延が導入されるか、増加します。送信キュー全体の履歴の深さが通常レベルに達しない場合は、次の処理を実行します。 Exchange 以外のサーバーからの受信メッセージを拒否するピックアップディレクトリと再生ディレクトリからのメッセージ送信を拒否するガベージコレクションを強制する
送信キュー内のメッセージの数	高	受信メッセージへのタールピット遅延が導入されるか、増加します。送信キュー全体の履歴の深さが通常レベルに達しない場合は、次の処理を実行します。他の Exchange サーバーからの受信メッセージを拒否するメールボックスサーバー上のメールボックストランスポート送信サービスによるメールボックスデータベースからのメッセージの送信を拒否する Exchange 以外のサーバーからの受信メッセージを拒否するピックアップディレクトリと再生ディレクトリからのメッセージ送信を拒否するメモリから拡張 DNS キャッシュをフラッシュするメッセージの退避を開始する

Back pressure configuration options in the EdgeTransport.exe.config file

バックプレッシャーのすべての構成オプションは、%ExchangeInstallPath%Bin\EdgeTransport.exe.config XML アプリケーション構成ファイルで使用できます。

警告

これらの設定は参照としてのみ一覧表示されます。 EdgeTransport.exe.config ファイルのバックプレッシャの設定は変更しないことを強くお勧めします。背圧設定を変更すると、パフォーマンスが低下したり、データが失われたりする可能性があります。発生するバックプレッシャイベントは、すべて根本原因を調べて修正することをお勧めします。

背圧構成オプション

キーの名前	既定値
EnableResourceMonitoring	true
ResourceMonitoringInterval	`00:00:02` (2 秒)
PercentageDatabaseDiskSpaceUsedHighThreshold	0. この値は、既定の数式が使用されることを示します。
PercentageDatabaseDiskSpaceUsedMediumThreshold	0. この値は、実際の値が PercentageDatabaseDiskSpaceUsedHighThreshold の値より 2% 小さいことを示します。
PercentageDatabaseDiskSpaceUsedNormalThreshold	0. この値は、実際の値が PercentageDatabaseDiskSpaceUsedMediumThreshold の値より 2% 小さいことを示します。
PercentageDatabaseLoggingDiskSpaceUsedHighThreshold	0. この値は、既定の数式が使用されることを示します。
PercentageDatabaseLoggingDiskSpaceUsedMediumThreshold	0. この値は、実際の値が PercentageDatabaseLoggingDiskSpaceUsedHighThreshold の値より 2% 小さいことを示します。
PercentageDatabaseLoggingDiskSpaceUsedNormalThreshold	0. この値は、実際の値が PercentageDatabaseLoggingDiskSpaceUsedMediumThreshold の値より 2% 小さいことを示します。
PercentagePrivateBytesUsedHighThreshold	0. この値は、既定の計算が使用されることを示します。
PercentagePrivateBytesUsedMediumThreshold	0. この値は、実際の値が PercentagePrivateBytesUsedHighThreshold の値より 2% 小さいことを示します。
PercentagePrivateBytesUsedNormalThreshold	0. この値は、実際の値が PercentagePrivateBytesUsedMediumThreshold の値より 2% 小さいことを示します。
VersionBucketsHighThreshold	2500
VersionBucketsMediumThreshold	2000
VersionBucketsNormalThreshold	1750
VersionBucketsHistoryDepth	10
BatchPointHighThreshold	4000
BatchPointMediumThreshold	2000
BatchPointNormalThreshold	1000
BatchPointHistoryDepth	300
BatchPointUseCostForPressure	true
BatchPointBatchSize	40
BatchPointBatchTimeout	`00:00:00.100` (0.1 秒)
BatchPointItemExpiryInterval	`00:05:00` (5 分)
SMTPBaseThrottlingDelayInterval	`00:00:00`
SMTPMaxThrottlingDelayInterval	`00:00:55` (55 秒)
SMTPStepThrottlingDelayInterval	`00:00:05` (5 秒)
SMTPStartThrottlingDelayInterval	`00:00:10` (10 秒)
PercentagePhysicalMemoryUsedLimit	94
DehydrateMessagesUnderMemoryPressure	true
PrivateBytesHistoryDepth	30
SubmissionQueueHighThreshold	10000
SubmissionQueueMediumThreshold	4000
SubmissionQueueNormalThreshold	2000
SubmissionQueueHistoryDepth	300