Определение требований к производительности и емкости для сред совместной работы отделов (SharePoint Server 2013)

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:2013 2016 2019 Subscription Edition SharePoint в Microsoft 365

В этой статье приведено руководство по планированию производительности и емкости для решения совместной работы отделов, основанного на SharePoint Server 2013. В статье приведены следующие сведения.

• Спецификации среды лаборатории тестирования, например оборудование, топология фермы и конфигурация.

• Рабочая нагрузка фермы тестирования и набор данных, с помощью которого создается тестовая нагрузка.

• Результаты тестов и их анализ, демонстрирующий тенденции пропускной способности, задержки и потребности в оборудовании под нагрузкой при определенных уровнях масштабирования.

Используйте сведения в этой статье, чтобы понять характеристики сценария при обычных и пиковых нагрузках, а также изменения тенденций производительности при горизонтальном масштабировании серверов фермы. С помощью этой статьи можно определить начальные характеристики планируемой архитектуры и факторы, которые необходимо учитывать при разработке плана по поддержанию приемлемых уровней производительности при пиковой нагрузке.

Введение

В этой статье описано, как выполнять горизонтальное масштабирование серверов в решении для совместной работы отделов на основе SharePoint Server 2013. Решение для совместной работы отделов — это развертывание SharePoint Server 2013, в котором для совместной работы используется меньшее количество компьютеров, чем в корпоративном решении для совместной работы. В этой статье предполагается, что отдел — это организация внутри предприятия, в которой работает от 1000 до 10000 сотрудников.

При использовании различных сценариев возникают различные требования. Поэтому необходимо не только использовать сведения, содержащиеся в данном руководстве, но и проводить дополнительное тестирование конкретного оборудования в конкретной среде. Если планируемая структура и рабочие нагрузки аналогичны параметрам описанной в этой статье среды, вы можете определить ожидаемую производительность при горизонтальном и вертикальном масштабировании вашей среды.

В этой статье содержится следующая информация.

• Спецификации, включающие сведения об оборудовании, топологии и конфигурации.

• Рабочая нагрузка, которая включает анализ потребностей фермы, числа пользователей и характеристик использования

• Сведения о наборе данных, например о размерах баз данных и типах контента.

• Результаты тестов и их анализ для горизонтального масштабирования веб-серверов.

Прежде чем прочитать эту статью, ознакомьтесь со следующими статьями, чтобы понять основные понятия, связанные с управлением емкостью в разделе Границы и ограничения программного обеспечения для SharePoint 2013SharePoint Server 2013.

• Управление мощностью и масштабирование в SharePoint Server 2013

• Оценка требований к производительности и емкости для сред совместной работы в корпоративной интрасети (SharePoint Server 2013)

Глоссарий

В списке ниже представлены определения ключевых терминов, используемых в этой статье.

• RPS: Запросы в секунду. RPS — это количество запросов, получаемых фермой или сервером за одну секунду. Это общепринятая единица измерения нагрузки на сервер или ферму.

  Примечание.

  Запросы и загрузки страниц — это не одно и то же. Страница содержит несколько компонентов, каждый из которых создает один или несколько запросов при загрузке страницы браузером. При загрузке одной страницы создается несколько запросов. Обычно процедуры проверки подлинности и события, использующие незначительное количество ресурсов, не учитываются при измерениях RPS.

• Зеленая зона: Зеленая зона представляет определенный набор характеристик нагрузки при нормальных условиях работы, вплоть до ожидаемых ежедневных пиковых нагрузок. Ферма, работающая в этом диапазоне, должна быть способна поддерживать время ответа и задержки в рамках допустимых параметров.

  Это состояние, в котором сервер удовлетворяет указанным ниже условиям.

  • Задержка на стороне сервера для не менее чем 75 % запросов составляет менее одной секунды.

  • Уровень использования ЦП на всех серверах фермы не превышает 60 %.

    Примечание.

    Наша лабораторная среда не выполняла активное сканирование поиска. Таким образом, мы сохранили сервер базы данных на 50 % загрузки ЦП или ниже, чтобы зарезервировать 10 % для загрузки обхода поиска. При этом предполагается, что для ограничения нагрузки обхода контента при поиске на уровне 10 % в рабочей среде используется регулятор ресурсов SQL Server.

  • Процент сбоев составляет менее 0,01 %.

• Красная зона (макс.) Красная зона представляет определенный набор характеристик нагрузки в пиковых условиях работы. В красной зоне для фермы характерна временная повышенная потребность в ресурсах, при которой работа может поддерживаться только в течение ограниченного периода, пока не наступит отказ или не возникнут иные проблемы, связанные с производительностью и надежностью.

  Это состояние, в котором сервер удовлетворяет указанным ниже условиям в течение ограниченного периода времени:

  • Компонент регулирования запросов HTTP включен, но ошибки 503 (сервер занят) отсутствуют.

  • Частота сбоев меньше 0. 1%.

  • Задержка на стороне сервера для не менее чем 75 % запросов составляет менее 3 секунд.

  • Уровень использования ЦП на всех серверах фермы (кроме серверов баз данных) не превышает примерно 90 %.

  • Использование ЦП сервера базы данных не превышает примерно 50 %, что позволяет иметь достаточный резерв для нагрузки обхода контента при поиске.

• AxBxC (графовая нотация): Количество веб-серверов, серверов приложений и серверов баз данных в ферме соответственно. Например, значение 10x1x1 указывает на то, что в данной среде имеется 10 веб-серверов, 1 сервер приложений и 1 сервер базы данных.

• MDF и LDF: Физические файлы SQL Server. Дополнительные сведения см. в статье Архитектура файлов и файловых групп.

Обзор

В этом разделе приведен обзор способа масштабирования и методики тестирования.

Способ масштабирования

В этом разделе описывается способ, который использовался нами для масштабирования лабораторной среды. Этот способ позволяет найти оптимальную конфигурацию для рабочей нагрузки.

• Мы выполнили горизонтальное масштабирование веб-серверов, пока не получили четыре используемых веб-сервера. На каждом сервере работает служба распределенного кэша.

• Мы добавили выделенный сервер, на котором работает служба распределенного кэша.

• Мы отключили службу распределенного кэша на веб-серверах.

• Мы выполнили горизонтальное масштабирование дополнительных веб-серверов в максимально допустимом для тестирования объеме.

Методика и замечания по тестированию

Так как в этой статье представлены результаты, полученные в среде лаборатории тестирования, мы могли контролировать определенные факторы, чтобы продемонстрировать конкретные аспекты производительности для данной рабочей нагрузки. Кроме того, некоторые перечисленные ниже элементы рабочей среды не были включены в лабораторную среду для упрощения тестирования.

• Между тестовыми запусками мы изменяли только по одной переменной за раз, чтобы упростить сравнение полученных результатов.

• Серверы баз данных не входили в кластер, поскольку избыточность для такого тестирования не требовалась.

• Обход поиска не выполнялся во время тестов. Конечно, он может выполняться в рабочей среде. Чтобы учесть это, мы снизили загрузку ЦП SQL Server в определениях "зеленая зона" и "красная зона", чтобы разместить ресурсы, которые обход поиска обычно будет использовать во время тестирования.

Спецификации

В этом разделе приведены подробные сведения об оборудовании, программном обеспечении, топологии и конфигурации тестовой лабораторной среды.

Оборудование

В следующих разделах описано оборудование, которое использовалось в среде лаборатории тестирования.

Узлы Hyper-V

Для наших тестов мы использовали шесть идентично сконфигурированных узлов Hyper-V. На каждом узле работает одна или две виртуальные машины.

Виртуальные веб-серверы и серверы приложений

В нашей тестовой ферме используются восемь виртуальных веб-серверов. Мы также использовали выделенный виртуальный сервер, на котором работает служба распределенного кэша.

Серверы баз данных

В своих тестах мы используем один физический сервер баз данных и запускаем экземпляр SQL Server по умолчанию, в котором хранятся базы данных SharePoint. В этой статье мы не отслеживаем базу данных журналов.

В нашей лабораторной среде мы ограничили функции ведения журналов и хранили базу данных журналов в отдельном экземпляре SQL Server.

Топология

На следующей схеме показана топология нашей среды лаборатории тестирования.

Конфигурация

В следующей таблице перечислены значительные изменения конфигурации сервера баз данных, сделанные в нашей лабораторной среде. Они позволяют оптимизировать тестовую производительность и прояснить связи между параметрами и результатами тестов. Обратите внимание, что для SharePoint Server 2013 необходим параметр MAXDOP. Другие изменения параметров касаются только нашей среды лаборатории тестирования и могут не повлиять на вашу рабочую среду.

Workload

В этом разделе разъясняются лабораторные тесты, проведенные для SharePoint Server 2013. Параметры теста типичны для среды совместной работы отделов.

Набор данных

Набор данных, использованный в среде лаборатории тестирования, отражает типичную среду совместной работы отделов. Этот набор данных содержит различные семейства веб-сайтов, сайтов, списков, библиотек, типов и размеров файлов.

Результаты и анализ

Следующие результаты упорядочены в соответствии со способом масштабирования, описанным в разделе Обзор.

Горизонтальное масштабирование веб-серверов

В следующих разделах описываются результаты теста, полученные при горизонтальном масштабировании количества веб-серверов в нашей среде лаборатории тестирования.

Методология тестирования

• Добавьте веб-серверы с аналогичными характеристиками оборудования и выполните тест еще раз, не изменяя параметры фермы или теста.

• Измерьте количество запросов в секунду, задержку и использование ресурсов на каждом сервере в тестовой ферме.

Анализ

Во время тестирования мы обнаружили следующее.

• Было выполнено масштабирование среды до десяти веб-серверов на сервер базы данных. Увеличение пропускной способности было относительно линейным.

• Даже при максимальном протестированном количестве веб-серверов, равном 10, добавление серверов баз данных не приводило к увеличению пропускной способности. Узким местом, как правило, являются ресурсы веб-серверов.

• Средняя задержка в "зеленой зоне" была практически постоянной в течение всего тестирования. Количество веб-серверов и пропускная способность не оказывали на нее влияние. Данные по задержке в "красной зоне" соответствуют ожидаемой тенденции. На одиночном веб-сервере задержка очень высока. Кривая в пределах от 2 до 8 веб-серверов находится в рамках условий "красной зоны".

  Примечание.

  Некоторое влияние на задержку может оказать перемещение службы распределенного кэша с веб-серверов фермы на выделенный сервер. Это связано с тем, что трафик распределенного кэша, который ранее был внутренним для каждого веб-сервера, начинает передаваться через сеть. Протестируйте горизонтальное масштабирование в собственной среде, чтобы определить, является ли это снижение производительности существенным. Обратите внимание, что задержка в нашей тестовой среде увеличилась незначительно при переносе службы распределенного кэша на выделенный сервер. Задержка снижалась при добавлении каждого веб-сервера, так как номинальное увеличение задержки компенсировалось уменьшением нагрузки на процессоры и память веб-серверов. > Дополнительные сведения о планировании емкости распределенного кэша см. в статье Планирование веб-каналов и службы распределенного кэша в SharePoint Server.

• Из-за улучшения характеристик кэширования и использования баз данных в SharePoint Server 2013 средняя нагрузка на слой серверов баз данных низка. Мы обнаружили, что во время наших тестов не было необходимости в горизонтальном масштабировании серверов баз данных.

• При добавлении виртуальных веб-серверов прирост производительности частично зависит от аппаратных ресурсов узла и от использования ресурсов другими виртуальными компьютерами, работающими на этом же узле. Для виртуальных серверов необходимы дополнительные стратегии планирования и управления, специально предназначенные для виртуализации.

  Дополнительные сведения о планировании производительности и емкости Hyper-V см. в разделах Требования к виртуализации Hyper-V для SharePoint 2013 и Использование лучших конфигураций для виртуальных машин SharePoint 2013 и среды Hyper-V.

Результаты, графики и диаграммы

На графиках ниже по оси x отображается изменение количества веб-серверов в ферме. Шкала начинается с одного виртуального веб-сервера и одного физического сервера баз данных (1x1). Максимальная конфигурация состоит из восьми виртуальных веб-серверов, одного выделенного сервера распределенного кэша (добавленного к четырем веб-серверам) и одного физического сервера баз данных (8x1x1).

1. Количество запросов в секунду

На следующем графике показано, как горизонтальное масштабирование влияет на базовый показатель количества запросов в секунду.

2. Задержка

На следующем графике показано, как горизонтальное масштабирование влияет на задержку. Обратите внимание, что график задержки в "зеленой зоне" остается почти плоским, а в "красной зоне" он растет в допустимых пределах.

3. Использование процессоров и памяти веб-серверов

На следующем графике показано, как горизонтальное масштабирование влияет на средние показатели использования ЦП и памяти на веб-серверах. Обратите внимание, что в "зеленой зоне" показатели использования ЦП и среднего использования памяти остаются относительно постоянными, а RPS растет.

Показатель использования процессора в "красной зоне" имеет тенденцию к понижению. Эта тенденция отражает тот факт, что средняя потребность в ЦП веб-сервера при максимальной нагрузке постепенно снижается по мере увеличения количества серверов.

4. SQL Server Количество операций ввода-вывода в секунду и использование ЦП

На следующих графиках показано, как изменяется среднее количество дисковых операций ввода-вывода в секунду (общих, чтения и записи) и показатели использования ЦП при горизонтальном масштабировании количества веб-серверов. Для измерения количества операций ввода-вывода в секунду мы используем следующие счетчики производительности.

• PhysicalDisk: количество операций чтения с диска в секунду

• PhysicalDisk: количество операций записи на диск в секунду

Значения каждого счетчика, полученные на протяжении всего теста, были усреднены и просуммированы для получения общего количества операций ввода-вывода в секунду.

Обратите внимание, что на графиках в этом разделе и количество операций ввода-вывода в секунду, и показатель использования процессора сервера баз данных уменьшаются на шести интерфейсных веб-серверах, в то время как RPS продолжает расти. Это изменение также отражено в показателе использования ЦП веб-сервера, как показано на предыдущем графике.

Это указывает на то, что масштабирование фермы достигло такой степени, при которой оказывается максимальная нагрузка на ресурсы серверов фермы с помощью базовой рабочей нагрузки и набора данных. Для выполнения рабочей нагрузки в ферме требуется снизить загрузку ресурсов серверов.

На основании этой тенденции можно сделать следующие предположения.

• Если бы тестовая нагрузка была увеличена при добавлении шестого веб-сервера, можно было бы достичь большего количество запросов в секунду. При этом использование ресурсов серверов осталось бы на том же уровне.

• При дальнейшем масштабировании количества веб-серверов и той же тестовой нагрузке количество запросов в секунду продолжило бы увеличиваться, а нагрузка на ресурсы серверов продолжила бы снижаться.

1. Общее количество операций ввода-вывода в секунду для SQL Server

   На следующем графике показано, как горизонтальное масштабирование влияет на общее число операций ввода-вывода в секунду.

   

2. Количество операций ввода-вывода в секунду для SQL Server, разбитое по числу операций чтения и записи

   На следующем графике показано, как горизонтальное масштабирование влияет на количество операций чтения и записи в секунду.

   

3. Загрузка процессоров SQL Server

   На следующем графике показано, как горизонтальное масштабирование влияет на загрузку процессоров SQL Server.

   

См. также

Понятия

Планирование производительности в SharePoint Server 2013

Результаты тестирования производительности и емкости и рекомендации (SharePoint Server 2013)

Оценка требований к производительности и емкости для сред совместной работы в корпоративной интрасети (SharePoint Server 2013)