Planejamento da capacidade do DirectAccess

Aplica-se a: Windows Server 2022, Windows Server 2019 e Windows Server 2016

Este documento é um relatório sobre o desempenho do servidor DirectAccess do Windows Server 2012. Foram executados testes para determinar a capacidade de rendimento usando hardware de computador de alta e de baixa gama. O desempenho da CPU de alta e de baixa gama era dependente da produtividade do tráfego da rede e dos tipos de clientes usados. Uma implantação típica do DirectAccess (e a base para esses testes) é constituída por 1/3 (30%) de clientes IPHTTPS e 2/3 (70%) de clientes Teredo. Os clientes Teredo superam os clientes IPHTTPS em parte porque o Windows Server 2012 utiliza RSS (Receive Side Scaling), que permite usar todos os núcleos da CPU. Nesses testes, como o RSS está habilitado, o Hyper threading está desabilitado. Além disso, o protocolo TCP/IP no Windows Server 2012 oferece suporte ao tráfego de UDP, permitindo aos clientes Teredo o balanceamento de carga nas CPUs.

Os dados foram coletados de um servidor de baica gama (4 núcleos, 4 Gig) e do hardware que se espera que seja mais comum em um servidor de alta gama (8 núcleos, 8 Gig). Veja abaixo uma captura de tela do novo gerenciador de tarefas do Windows 8 no hardware de baixa qualidade com 750 clientes (562 Teredo, 188 IPHTTPS) executando ~77 Mbits/s. Isso é para simular usuários que não apresentam credenciais de cartão inteligente.

Esses resultados de teste indicam que o Teredo funciona melhor que o IPHTTPS no Windows 8, mas que o uso da largura de banda Teredo e IPHTTPS melhorou em comparação com o Windows 7.

Ambiente de teste de hardware de alta gama

A tabela a seguir mostra os resultados do ambiente de teste de desempenho de hardware de alta gama. Todos os resultados de teste e análise são detalhados neste documento.

Configuração – Hardware	Hardware de baixa qualidade (4 GB de RAM, 4 núcleos)	Hardware de alta gama (8 GB, 8 núcleos)
Túnel Duplo - PKI - Incluindo DNS64/NAT64	750 conexões simultâneas a 50% da CPU, 50% da Memória com produtividade da Corpnet NIC de 75 Mbps. O destino de ampliação é 1000 usuários a 50% da CPU.	1500 conexões simultâneas a 50% da CPU, 50% da Memória com taxa de transferência da Corpnet NIC de 150 Mbps.

Ambiente de Teste

Topologia de banco de perf

O ambiente de teste de desempenho é um banco de 5 máquinas. Para o teste de baixa gama, um servidor DirectAccess de 4 núcleos, 4 Gig foi usado e, para o teste de hardware de alta gama, foi usado um servidor DirectAccess de 8 núcleos, 16 Gig. Para ambientes de teste de alta e de baixa gama, o seguinte foi usado: um servidor de back-end (o emissor) e dois computadores clientes (os receptores). Os receptores são divididos entre os dois computadores clientes. Caso contrário, os receptores seriam associados à CPU e limitarariam o número de clientes e a largura de banda. No lado do recebimento, um simulador simula centenas de clientes (são simulados clientes HTTPS ou Teredo). IPsec, DOSp são ambos configurados. RSS é habilitado no servidor DirectAccess. O tamanho da fila de RSS é definido como 8. Sem configurar o RSS, um único processador será indexado em uma alta utilização, enquanto os outros núcleos serão pouco utilizados. Também deve-se observar que o servidor DirectAccess é um computador de 4 núcleos com hyper threading desativado. O hyper threading está desativado porque o RSS funciona apenas em núcleos físicos e o uso de hyper threading produz resultados distorcidos. (Isso significa que nem todos os núcleos serão carregados uniformemente.)

Resultados do teste para hardware de baixa gama:

O teste foi executado com 1000 e com 750 clientes. Em todos os casos, a divisão do tráfego foi 70% Teredo e 30% IPHTTPS. Todos os testes envolveram o tráfego TCP sobre Nat64 usando dois túneis IPsec por cliente. Em todos os testes, a utilização de memória foi pouca e a utilização de CPU foi aceitável.

Resultados de testes individuais:

As seções a seguir descrevem testes individuais. Cada título de seção destaca os principais elementos de cada teste, seguido por uma descrição resumida dos resultados e, em seguida, uma tabela que mostra os dados detalhados dos resultados.

Desempenho de baixa qualidade: 750 clientes, divisão de 70/30, taxa de transferência de 84,17 Mbits/s:

Os três testes a seguir representam hardware de baixa gama. Nas execuções de teste abaixo, houve 750 clientes com uma produtividade de 84,17 Mbits/seg. e uma divisão de tráfego de 562 Teredo e 188 IPHTTPS. A MTU Teredo foi definida como 1472 e a Derivação Teredo foi habilitada. A média de utilização da CPU é de 46,42% nos três testes e a média de utilização da memória, expressa como uma porcentagem de bytes comprometidos do total de memória disponível de 4 GB, foi de 25,95%.

Cenário	CPUAvg (do contador)	Mbit/s (Lado Corp)	Mbit/s (Lado da internet)	QMSA Ativo	MMSA Ativo	Utilização de memória (sistema de 4 Gig)
Hardware de baixa gama. 562 clientes Teredo. 188 clientes IPHTTPS.	47.7472542	84.3	119.13	1502.05	1502.1	26,27%
Hardware de baixa gama. 562 clientes Teredo. 188 clientes IPHTTPS.	46.3889778	84.146	118.73	1501.25	1501.2	25,90%
Hardware de baixa gama. 562 clientes Teredo. 188 clientes IPHTTPS.	45.113082	84.0494	118.43	1546.14	1546.1	25,68%

1000 clientes, divisão de 70/30, produtividade de 78 Mbits/seg:

Os três testes a seguir representam desempenho em hardware de baixa gama. Nas execuções de teste abaixo, houve 1000 clientes com uma produtividade média de ~78,64 Mbits/seg. e uma divisão de tráfego de 700 Teredo e 300 IPHTTPS. A MTU Teredo foi definida como 1472 e a Derivação Teredo foi habilitada. A média de utilização da CPU é de ~50,7% e a média de utilização da memória, expressa como uma porcentagem de bytes comprometidos do total de memória disponível de 4 GB, foi de ~28,7%.

Cenário	CPUAvg (do contador)	Mbit/s (Lado Corp)	Mbit/s (Lado da internet)	QMSA Ativo	MMSA Ativo	Utilização de memória (sistema de 4 Gig)
Hardware de baixa gama. 700 clientes Teredo. 300 clientes IPHTTPS.	51.28406247	78.6432	113.19	2002.42	1502.1	25,59%
Hardware de baixa gama. 700 clientes Teredo. 300 clientes IPHTTPS.	51.06993128	78.6402	113.22	2001.4	1501.2	30,87%
Hardware de baixa gama. 700 clientes Teredo. 300 clientes IPHTTPS.	49.75235617	78.6387	113.2	2002.6	1546.1	30,66%

1000 clientes, divisão de 70/30, taxa de transferência de 109 Mbits/seg:

Nas execuções de teste abaixo, houve 1000 clientes com uma produtividade de ~109,2 Mbits/seg. e uma divisão de tráfego de 700 Teredo e 300 IPHTTPS. A MTU Teredo foi definida como 1472 e a Derivação Teredo foi habilitada. A média de utilização da CPU é de ~59,06% nos três testes e a média de utilização da memória, expressa como uma porcentagem de bytes comprometidos do total de memória disponível de 4 GB, foi de ~27,34%.

Cenário	CPUAvg (do contador)	Mbit/s (Lado Corp)	Mbit/s (Lado da internet)	QMSA Ativo	MMSA Ativo	Utilização de memória (sistema de 4 Gig)
Hardware de baixa gama. 700 clientes Teredo. 300 clientes IPHTTPS.	59.81640675	108.305	153.14	2001.64	2001.6	24,38%
Hardware de baixa gama. 700 clientes Teredo. 300 clientes IPHTTPS.	59.46473798	110.969	157.53	2005.22	2005.2	28,72%
Hardware de baixa gama. 700 clientes Teredo. 300 clientes IPHTTPS.	57.89089768	108.305	153.14	1999.53	2018.3	24,38%

Resultados do teste para hardware de alta gama:

O teste foi executado com 1500 clientes. A divisão do tráfego foi 70% Teredo e 30% IPHTTPS. Todos os testes envolveram o tráfego TCP sobre Nat64 usando dois túneis IPsec por cliente. Em todos os testes, a utilização de memória foi pouca e a utilização de CPU foi aceitável.

Resultados de testes individuais:

As seções a seguir descrevem testes individuais. Cada título de seção destaca os principais elementos de cada teste, seguido por uma descrição resumida dos resultados e, em seguida, uma tabela que contém os dados detalhados dos resultados.

1500 clientes, divisão de 70/30, produtividade de 153,2 Mbits/seg

Os cinco testes a seguir representam hardware de alta gama. Nas execuções de teste abaixo, houve 1500 clientes com uma produtividade de ~153,2 Mbits/seg. e uma divisão de tráfego de 1050 Teredo e 450 IPHTTPS. A média de utilização da CPU é de 50,68% nos cinco testes e a média de utilização da memória, expressa como uma porcentagem de bytes comprometidos do total de memória disponível de 8 GB, foi de 22,25%.

Cenário	CPUAvg (do contador)	Mbit/s (Lado Corp)	Mbit/s (Lado da internet)	QMSA Ativo	MMSA Ativo	Utilização de memória (sistema de 4 Gig)
Hardware de alta gama. 1050 clientes Teredo. 450 clientes IPHTTPS.	51.712437	157.029	216.29	3000.31	3046	21,58%
Hardware de alta gama. 1050 clientes Teredo. 450 clientes IPHTTPS.	48.86020205	151.012	206.53	3002.86	3045.3	21,15%
Hardware de alta gama. 1050 clientes Teredo. 450 clientes IPHTTPS.	52.23979519	155.511	213.45	3001.15	3002.9	22,90%
Hardware de alta gama. 1050 clientes Teredo. 450 clientes IPHTTPS.	51.26269767	155.09	212.92	3000.74	3002.4	22,91%
Hardware de alta gama. 1050 clientes Teredo. 450 clientes IPHTTPS.	50.15751307	154.772	211.92	3000.9	3002.1	22,93%
Hardware de alta gama. 1050 clientes Teredo. 450 clientes IPHTTPS.	49.83665607	145.994	201.92	3000.51	3006	22,03%