Tests des performances de Hyper-V (SharePoint Foundation 2010)

S’applique à : SharePoint Foundation 2010

Dernière rubrique modifiée : 2016-11-30

Cet article décrit les résultats des tests de performances de Microsoft SharePoint Foundation 2010 dans un environnement informatique virtualisé qui utilise la Technologie Hyper-V de Windows Server 2008.

Dans cet article :

• Objectifs et description des tests

• Plateforme matérielle

• Plateforme logicielle

• Topologie de la batterie de serveurs de test

• Méthodologie des tests

• Résultats des tests

• Conclusions et recommandations

Objectifs et description des tests

Outre l’objectif général consistant à évaluer les performances de Microsoft SharePoint Foundation lorsque celui-ci est virtualisé dans un environnement Hyper-V, nous avions pour souhait d’identifier les points suivants :

• goulots d’étranglement des performances ;

• gains de performances lorsque les serveurs exécutant SharePoint Foundation sont virtualisés sur des serveurs hôtes qui prennent en charge de nouvelles technologies telles que l’hyperthreading (HT) et la technologie SLAT (Second Level Address Translation) ;

• problèmes ou limitations à prendre en compte lors de la virtualisation de SharePoint Foundation 2010 ;

Les quatre groupes de tests suivants, décrits dans cet article, sont conçus pour satisfaire aux objectifs des tests :

• Comparaison des performances entre des ordinateurs virtuels et un ordinateur physique

  Ces tests montrent les performances obtenues lorsque la même charge est appliquée à un ordinateur physique et à une configuration basée sur des ordinateurs virtuels.

• Montée en puissance par unité de la mémoire d’un ordinateur virtuel

  Ces tests montrent l’impact sur les performances de l’augmentation de l’allocation de mémoire sur un ordinateur virtuel.

• Montée en puissance parallèle sur un seul hôte

  Ces tests montrent l’impact sur les performances de l’augmentation du nombre d’ordinateurs virtuels déployés sur un seul hôte.

• Montée en puissance parallèle des ordinateurs virtuels

  Ces tests montrent l’impact sur les performances de l’augmentation du nombre d’ordinateurs virtuels déployés sur un ou sur plusieurs hôtes.

Plateforme matérielle

La plupart des groupes de tests ont utilisé les deux configurations matérielles Hewlett Packard (HP) suivantes pour l’hébergement des ordinateurs virtuels :

• HP BL680c-G5 (serveur lame)

• HP ProLiant SE326M1 (serveur Mach 1)

Les tests sur le serveur lame s’inscrivent dans le cadre d’une réorientation de la technologie serveur existante en vue de l’hébergement d’ordinateurs virtuels, au détriment de l’achat de nouveaux serveurs.

Le serveur Mach 1 a été utilisé pour montrer les caractéristiques des performances d’un jeu de puces Intel qui prend en charge l’hyperthreading (Intel Hyper-Threading). En outre, le jeu de puces Mach 1 prend en charge la technologie Intel NPT (VT Extended Page Tables), qui permet à la technologie Hyper-V de Windows Server 2008 R2 d’implémenter la technologie SLAT (Second Level Address Translation). Pour plus d’informations, voir Nouveautés de Hyper-V (https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=155234&clcid=0x40C).

Serveurs lame HP

Le tableau suivant fournit un récapitulatif de la configuration matérielle qui a servi à tester SharePoint Foundation sur des serveurs lame HP.

Serveurs HP Mach 1

Le tableau suivant fournit un récapitulatif de la configuration matérielle qui a servi à tester SharePoint Foundation sur des serveurs HP Mach 1.

Plateforme logicielle

Les versions 64 bits des produits suivants ont été utilisées pour les tests des performances :

• Windows Server 2008 R2 Entreprise

• SQL Server 2008 R2 Enterprise

• Microsoft SharePoint Foundation 2010

• Microsoft Visual Studio 2008 Team System (VSTS)

• Microsoft Visual Studio Team System 2008 Test Edition

Topologie de la batterie de serveurs de test

La même topologie de batterie de serveurs à trois niveaux a été utilisée sur les deux configurations matérielles serveur HP. Cette topologie a été sélectionnée, car elle prend en charge les rôles Microsoft SharePoint Foundation généraux suivants : serveurs Web frontaux, un serveur d’applications et un serveur de bases de données.

Méthodologie des tests

La combinaison de tests, tirée du schéma d’utilisation identifié sur les serveurs SharePoint Foundation internes Microsoft, se composait des tâches suivantes :

• création, utilisation, mise à jour et suppression ;

• consultations de page telles que des listes et des bibliothèques de documents ;

• affichages de Word, d’Excel et de PowerPoint basés sur le navigateur à l’aide de Microsoft Office Web Apps ;

• simulation de trafic entre le serveur et les clients enrichis tels que Microsoft Word 2010, Microsoft Excel 2010 et Microsoft PowerPoint 2010 en tant qu’ application.

Les tâches précédentes ont été testées à l’aide de 84 actions distinctes représentant entre 0,02 % et 80 % de la combinaison de tests. Les charges ont été échelonnées (1 à 10) pour différents groupes de tests et le nombre d’utilisateurs simulés allait de 1 à 1 000 dans un modèle de connexion par utilisateur.

Après une phase de mise en route de 10 minutes, les tests étaient exécutés pendant 10 minutes et les données étaient collectées toutes les 10 secondes.

Deux indicateurs de performance clés ont été utilisés pour chacun des quatre groupes de tests : le taux de demandes par seconde transmises maximal et la durée de chaque demande, exprimée en millisecondes.

Résultats des tests

Les résultats des tests sont spécifiques à la configuration matérielle et à la charge de travail décrites précédemment et ne constituent en aucun cas une indication des performances des produits. Les résultats des tests montrent les arbitrages que vous pouvez être amené à effectuer lorsque vous décidez de virtualiser une configuration SharePoint Foundation 2010 avec un schéma d’utilisation particulier. Il est très important d’interpréter les résultats de nos tests dans le contexte de votre infrastructure et de votre implémentation de SharePoint Foundation.

Comparaison des performances entre des ordinateurs virtuels et un ordinateur physique

Ces tests montrent les performances obtenues lorsque la même charge est appliquée à un ordinateur physique et à un ensemble d’ordinateurs virtuels.

Les objectifs de ce groupe de tests étaient les suivants :

• déterminer la perte ou le gain de performances liés à la virtualisation d’un serveur physique ;

• déterminer la configuration virtuelle nécessaire pour atteindre le même niveau de performances qu’un ordinateur physique ;

• déterminer la quantité de ressources consommée ou la perte de performances subie lorsque la charge de travail appliquée à un serveur physique est testée sur un ordinateur virtuel.

Serveur lame HP

Le serveur physique est utilisé en tant que serveur Web frontal doté de 24 cœurs et de 24 576 Mo de mémoire. Pour l’environnement virtuel, six ordinateurs virtuels sont utilisés en tant que serveurs Web sur deux hôtes. Chaque ordinateur virtuel possède quatre processeurs virtuels et 15 000 Mo de mémoire.

Le graphique précédent laisse apparaître les résultats suivants :

• Le taux de demandes par seconde transmises maximal est supérieur de 20 % environ sur l’ordinateur physique.

• Le temps de réponse moyen (ms) est inférieur de 15 % environ sur l’ordinateur physique.

• L’utilisation de l’UC du serveur Web (%) pour les ordinateurs virtuels est inférieure d’environ 9 % à l’utilisation sur le serveur physique.

Serveur HP Mach 1

Le serveur physique est utilisé en tant que serveur Web frontal doté de huit cœurs et de 49 152 Mo de mémoire. Pour l’environnement virtuel, quatre ordinateurs virtuels sont utilisés en tant que serveurs Web sur deux hôtes. Chaque ordinateur virtuel possède la configuration indiquée dans la liste suivante.

• Quatre processeurs virtuels

• 8 192 Mo de mémoire

• Deux volumes utilisant des fichiers VHD de taille fixe

Le graphique suivant indique les performances obtenues pour les ordinateurs virtuels avec activation de l’hyperthreading, pour les ordinateurs virtuels avec désactivation de l’hyperthreading et pour un ordinateur physique.

Le graphique précédent laisse apparaître les résultats suivants :

• Activation de l’hyperthreading :

  • Le taux de demandes par seconde transmises maximal est supérieur de 18 % environ sur l’ordinateur physique.

  • Le temps de réponse moyen (ms) est inférieur de 15 % environ sur l’ordinateur physique.

  • L’utilisation de l’UC du serveur Web (%) est inférieure de 46 % environ à l’utilisation sur un ordinateur virtuel avec activation de l’hyperthreading et inférieure de 36 % environ à l’utilisation sur l’ordinateur physique.

• Désactivation de l’hyperthreading :

  • Le taux de demandes par seconde transmises maximal est supérieur de 29 % environ sur l’ordinateur physique.

  • Le temps de réponse moyen (ms) est inférieur de 20 % environ sur l’ordinateur physique.

Montée en puissance par unité de la mémoire d’un ordinateur virtuel

Dans ce groupe de tests, les serveurs Web frontaux sont configurés de manière à utiliser différentes quantités de mémoire afin qu’il soit possible de déterminer l’impact, sur les performances, de la montée en puissance par unité de la mémoire. Le test utilise quatre serveurs Web frontaux sur deux serveurs hôtes (serveur lame HP). Chaque ordinateur virtuel est configuré de manière à utiliser quatre processeurs virtuels et deux volumes avec disques pass-through.

Le graphique suivant indique le temps de réponse moyen et le taux de demandes par seconde pour des ordinateurs virtuels dont la configuration initiale est de 2 048 mégaoctets (Mo) de RAM et atteint progressivement 15 000 Mo de RAM.

Le graphique précédent indique une très faible variation de l’utilisation de l’UC pour les hôtes, SQL Server et l’agent VSTS.

Du point de vue de la montée en puissance par unité, on observe un gain de performances minime lors du passage de 2 Go à 4 Go de mémoire. Au-delà d’une allocation de 4 Go de mémoire sur les ordinateurs virtuels, il n’y a pas de gain de performances significatif pour la charge de travail des tests.

Montée en puissance parallèle sur un seul hôte

Ces tests montrent l’impact, sur les performances, de l’augmentation du nombre d’ordinateurs virtuels sur un seul hôte, ainsi que du surabonnement des cœurs de l’hôte.

Serveur lame HP

Ce test utilise jusqu’à huit ordinateurs virtuels et chaque ordinateur virtuel possède la configuration indiquée dans la liste suivante.

• Quatre processeurs virtuels

• 15 000 Mo de mémoire

• Deux volumes utilisant des disques pass-through

Le graphique suivant montre que le débit optimal est atteint avec six serveurs Web frontaux, ce qui correspond à un ratio de 1 pour 1 entre les processeurs logiques et les processeurs virtuels. Lorsque davantage d’ordinateurs virtuels sont ajoutés, les performances décroissent. Le seul goulot d’étranglement observé est un conflit au niveau de l’UC lorsque celle-ci est surabonnée.

La combinaison de tests utilisée sur les serveurs lame HP a ensuite été exécutée deux fois sur les serveurs Mach 1. L’hyperthreading était activé lors de la première exécution et désactivé lors de la seconde.

Serveur HP Mach 1

Le test utilise jusqu’à quatre ordinateurs virtuels et chaque ordinateur virtuel possède la configuration indiquée dans la liste suivante.

• Quatre processeurs virtuels

• 8 192 Mo de mémoire

• Deux volumes utilisant des fichiers VHD de taille fixe

Le graphique suivant indique les performances obtenues lorsque l’hyperthreading est activé sur l’hôte.

Le graphique suivant indique les performances obtenues lorsque l’hyperthreading est désactivé.

Les deux graphiques précédents indiquent qu’il est inutile de surabonner l’UC de l’hôte, car les performances n’affichent pas de gain ou de perte significatifs.

Un autre résultat clé de ces tests est l’augmentation de la marge de calcul, indiquée par l’utilisation de l’UC logique hôte du serveur Web. En comparant cette valeur dans les deux graphiques, vous pouvez constater que la capacité de calcul augmente entre 10 % et 25 % suivant le niveau de surabonnement de l’UC.

Montée en puissance parallèle des ordinateurs virtuels

Ce groupe de tests montre l’impact sur les performances de l’augmentation du nombre d’ordinateurs virtuels sur les hôtes et de la présence de goulots d’étranglement. Dans le cadre de ces tests, les rôles d’ordinateur virtuel sont combinés.

Le test utilise un ensemble de serveurs hôtes (2 à 3) et un ensemble d’ordinateurs virtuels (6 à 12) déployés sur les hôtes. Chaque ordinateur virtuel possède la configuration indiquée dans la liste suivante.

• Deux processeurs virtuels

• 15 000 Mo de mémoire

• Deux volumes utilisant des disques pass-through

Le graphique suivant indique les performances obtenues lorsque les ordinateurs virtuels subissent une montée en puissance parallèle.

Les graphiques précédents laissent apparaître les résultats suivants :

• Le gain de performances est sensible lorsque les ordinateurs virtuels ont des rôles dédiés et que le nombre d’hôtes et le nombre d’ordinateurs virtuels passent respectivement à 3 et 12. Si nous prenons pour référence le taux de demandes par seconde transmises maximal, les performances sont approximativement 2,5 fois meilleures. Toutefois, le temps de réponse moyen par demande se dégrade, comme le montre l’augmentation d’environ 26 % du temps de réponse.

• Lorsque les ordinateurs virtuels ont des rôles mixtes, et pour un même nombre d’hôtes et d’ordinateurs virtuels, le taux de demandes par seconde transmises maximal s’améliore d’environ 31 %. En outre, le temps de réponse moyen (ms) est amélioré, comme l’indique la diminution d’environ 25 %. En règle générale, le cycle de fonctionnement est inférieur sur un serveur d’applications, ce qui permet à Hyper-V d’utiliser les ressources supplémentaires pour d’autres ordinateurs virtuels qui s’exécutent sur l’hôte.

Concernant les performances, nous avons également pu observer une augmentation significative de l’utilisation de l’UC SQL Server lorsque les tests étaient exécutés avec des rôles d’ordinateur virtuel mixtes. Cette augmentation était de 35 % environ.

Serveur HP Mach 1

Le test utilise un ensemble de serveurs hôtes (2 à 4) et un ensemble d’ordinateurs virtuels (3 à 9) déployés sur les hôtes. Chaque ordinateur virtuel possède la configuration indiquée dans la liste suivante.

• Quatre processeurs virtuels

• 8 192 Mo de mémoire

• Deux volumes utilisant des fichiers VHD de taille fixe

Le graphique suivant indique les performances obtenues lorsque l’hyperthreading est activé sur l’hôte.

Le graphique précédent laisse apparaître les résultats suivants :

• Le gain de performances est sensible lorsque les ordinateurs virtuels ont des rôles dédiés et que le nombre d’hôtes et le nombre d’ordinateurs virtuels passent respectivement à 3 et 6. Si nous prenons pour référence le taux de demandes par seconde transmises maximal, les performances sont meilleures d’environ 42 % et le temps de réponse moyen par demande décroît d’environ 21 %.

• Lorsque le nombre d’hôtes et le nombre d’ordinateurs virtuels passent respectivement à quatre et neuf, le taux de demandes par seconde transmises maximal s’améliore d’environ 57 % par rapport à la configuration à trois hôtes et six ordinateurs virtuels. Par rapport aux serveurs lame HP, le temps de réponse moyen (ms) augmente uniquement d’environ 4 %.

• L’utilisation de l’UC SQL Server (%) suit le même schéma que sur les serveurs lame HP, avec une augmentation linéaire jusqu’à 41 %.

Conclusions et recommandations

Le tableau suivant récapitule les conclusions tirées de nos tests, compte tenu d’une charge de travail spécifique, de la configuration matérielle utilisée et des ordinateurs virtuels utilisés.

Dans notre environnement de test, nous avons observé un déclin des performances lorsque les rôles SharePoint Foundation sont virtualisés. Cela est dû à la surcharge imposée à Hyper-V ainsi qu’à celle imposée au système d’exploitation sur chaque ordinateur virtuel.

La quantité de traitement liée à la virtualisation et le degré de la diminution des performances (par rapport à un ordinateur physique présentant une configuration similaire) dépendent de la taille (par exemple, la quantité de mémoire et le nombre de cœurs), ainsi que des fonctionnalités du jeu de puces matériel hôte (telles que la prise en charge de la technologie SLAT et de l’hyperthreading.)

Il est recommandé d’avoir une idée précise de ce que vous espérez obtenir de la virtualisation de la totalité ou d’une partie d’une batterie de serveurs SharePoint. Une fois prise la décision de virtualiser, il est nécessaire d’effectuer une planification et des tests minutieux pour comprendre parfaitement toutes les options liées aux performances et leur portée.

Vous pouvez vous appuyer sur les résultats des tests indiqués dans cet article. Toutefois, les résultats ne sont pas définitifs et concernent une charge de travail spécifique dans un environnement physique donné.