Leistungsmessungen mit Exchange-Servern

Häufig werden Systeme eher nach Erfahrungswerten, Herstellerangaben, Lieferverträgen und anderen abstrakten Vorgaben beschafft. Die Bewertung des Systems findet durch den laufenden Betrieb statt. Daraus ergeben sich eventuell notwendige Ergänzungen der Systemlandschaft. Mithilfe von frei verfügbaren Programmen lassen sich Systemkonfigurationen allerdings auch in kleineren Umgebungen kostengünstig testen und vergleichen.

Die Programme LoadSim 2003, JetStress 2004 und Exchange Server Stress and Performance (ESP) 2003 ermöglichen es, verschiedene Aspekte der Systembelastung einer Exchange-Umgebung zu messen:

• LoadSim simuliert Belastungen, die durch verschiedene Arten von Zugriffen von MAPI-Clients entstehen. Es misst Effekte, wie sie durch Anwender bei Verwendung von Outlook ausgelöst werden.

• ESP simuliert Clients, die über verschiedene Standardprotokolle wie HTTP, SMTP, IMAP oder POP3 auf einen Mailserver zugreifen. Dies simuliert in erster Linie Effekte, wie sie durch Outlook Express, OWA oder verschiedene mobile Clients verursacht werden.

• JetStress dagegen arbeitet unabhängig von einer existierenden Exchange-Installation. Es simuliert Festplattenzugriffe, wie sie von einem Exchange Server-System verursacht würden, und testet auf diese Weise das Speichersystem.

Die Programme lassen sich aus dem Downloadbereich von Microsofts Website herunterladen. Am einfachsten gelangt man dorthin über den Bereich für Exchange-spezifische Hilfsprogramme (http://www.microsoft.com/technet/prodtechnol/exchange/downloads/2003/tools.mspx).Alle Installationspakete enthalten auch ein englischsprachiges Whitepaper, welches ausführlich auf die technischen Grundlagen und die Programmbedienung eingeht.

Tests mit diesen Tools sollten nie in einer Produktionsumgebung durchgeführt werden, sondern immer nur in komplett autarken Laborumgebungen, da sonst der Produktionsbetrieb eventuell stark eingeschränkt wird. Zudem wäre die Herkunft der gemessenen Belastungen nicht eindeutig zuordenbar.

LoadSim und ESP werden standardmäßig auf einem oder mehreren Clientcomputern im Labor ausgeführt, um den realen Zugriff von Mailclients bestmöglich nachzuahmen. Sie können getrennt oder parallel eingesetzt werden, um Auswirkungen bestimmter Clients zu überprüfen oder eine gemischte Umgebung zu simulieren. Jet-Stress hingegen sollte unabhängig von Exchange für Hardwaretests eingesetzt werden. In jedem Fall sollten alle Bedingungen möglichst exakt aufgezeichnet werden, um eine spätere Reproduzierbarkeit und somit Vergleichbarkeit der Resultate zu gewährleisten.

Das Laborszenario sollte die Infrastruktur der realen Umgebung möglichst gut nachahmen. Falls in der Produktionsumgebung Rollen verwendet werden, dann müssen diese auch in der Laborumgebung vorhanden sein, soweit sie an den getesteten Funktionen beteiligt sind. Andernfalls müssen nicht benötigte Rollen an einen an den Messungen unbeteiligten Server im Labor ausgelagert werden. Auf diese Weise wird vermieden, dass die getesteten Server Rollen ausführen, die sie in der Realität nicht innehaben.

LoadSim

Das Programm LoadSim simuliert speziell Outlook-Client-Zugriffe. Es verwendet die MAPI-Treiber von Outlook, um verschiedene Zugriffsarten des Clients zu simulieren. Für die einzelnen Versionen von Exchange Server existieren verschiedene Varianten von LoadSim, die jeweils die spezifischen Eigenarten der jeweiligen Generation (5.5, 2000 und 2003) testen. Eine Version für Exchange 2007 wird wahrscheinlich kurz nach der Markteinführung verfügbar sein. Eine erste Vorversion steht heute bereits für wichtige Kooperationspartner zur Verfügung.

In der Regel macht es nur Sinn, die jeweiligen Versionen mit der passenden Softwaregeneration einzusetzen. Für die Version 2003 muss beispielsweise in jedem Fall ein Server der Version 2003 vorhanden sein, da LoadSim 2003 den Recipient Update Service (RUS) und das Active Directory Schema der Version 2003 benötigt.

Ein Einsatz mit gemischten Versionen ist vor allem bei Austesten von Migrationsszenarien interessant. Insbesondere lassen sich auch 2007er- Umgebungen bereits mit Loadsim 2003 testen, wenn in der Testumgebung mindestens ein Server mit Version 2003 enthalten ist, auf dem der RUS läuft. Der Einsatz der alten Loadsim-Version ist auch dann sinnvoll, wenn alte Resultate als Vergleich herangezogen werden sollen. Eventuelle strukturelle Änderungen an dem Testprogramm können Einfluss auf die Ergebnisse haben. Dies gilt in eingeschränkter Form auch für kleinere Versionsaktualisierungen. Vollständige historische Vergleichbarkeit ist nur bei gleichen eingesetzten Versionen gegeben.

LoadSim bietet in der Version 2003 unter anderem die Möglichkeit, folgende Outlook 2003-Funktionen zu testen:

• Profile mit Exchange-Cached-Mode: Es werden MAPI-Profile mit verschiedenen Einstellungen verwendet.

• RPC-over-HTTP-Zugriffe mit SSL-Verschlüsselung: Outlook-Zugriffe werden auch über HTTPTunnel simuliert.

• Anfragebasierte Verteilergruppen: Die Auswirkungen von generierten Verteilergruppen werden erfasst.

• Serverbasierte E-Mail-Regeln: Die simulierten Nutzer können auch serverbasierte Regeln zur EMail-Verarbeitung nutzen.

• Unterschiedliche Nutzerprofile: Anwender mit verschiedenen Nutzungsintensitäten werden simuliert.

• Anmeldevorgänge: Die Auswirkungen von Benutzeranmeldungen werden erfasst.

LoadSim eignet sich gut, um eine in sich geschlossene E-Mail-Umgebung zu simulieren, die praktisch ausschließlich Outlook und Exchange Server einsetzt. Verschiedene Aspekte, die sich in den meisten realen Umgebungen mehr oder weniger stark auswirken, werden nicht berücksichtigt:

• Externer Nachrichtenverkehr, der über SMTP übertragen wird, wird nicht generiert.

• Andere Zugriffsarten als das Outlook-eigene RPC-basierte Protokolle werden nicht simuliert.

• Die zunehmende Bedeutung mobiler Endgeräte wird nicht berücksichtigt.

• Aufwand, der durch Bearbeiten von Spam-, Phishing- oder Virenmails entsteht, wird nicht simuliert.

ESP

Während sich LoadSim auf die Anwender des Exchange-Standardclients Outlook konzentriert, simuliert das Programm ESP Clients, die über verschiedene Internet-Standardprotokolle auf einen Mailserver zugreifen. Zu den simulierten Protokollen gehören:

• WebDAV (Das OWA-Protokoll)

• SMTP

• POP3

• IMAP

• NNTP

• LDAP (Active Directory-Zugriffe)

• OLEDB

• Outlook Mobile Access Synchronization

• Outlook Mobile Access Browse

ESP ist modular aufgebaut. Jedes Protokoll wird durch ein eigenes Modul implementiert. Es sind praktisch alle gebräuchlichen Internet-Mailprotokolle vorhanden. Nur der Outlook-RPC-Zugriff kann nicht simuliert werden. Hierfür muss LoadSim eingesetzt werden. Es ist möglich, Load-Sim und ESP parallel laufen zu lassen, um Zugriffe über alle möglichen Arten zu simulieren. Auch ein paralleles Ausführen von ESP-Testmodulen auf mehreren Clientrechnern ist möglich, um ein realistischeres Testszenario zu schaffen. Je mehr parallele Komponenten eingesetzt werden, desto schwieriger wird es allerdings, die Vergleichbarkeit der Ergebnisse bei späteren Testläufen sicherzustellen.

Jetstress

LoadSim und ESP ermöglichen es, eine realitätsnahe Bewertung eines existierenden Exchange-Systems durchzuführen. Die relativ weitreichende Realitätsnähe ist dabei ein Vorteil. Der Nachteil, der damit einhergeht, ist die Notwendigkeit einer mehr oder weniger vollständig installierten Testumgebung. Mehrere Hardwarekonfigurationen gegeneinander auszutesten, kann einige Arbeit bedeuten. Einen anderen, weniger aufwendigen Weg beschreitet das Programm Jetstress. Es beschränkt sich auf das Testen der Datenbank-Funktionalität von Exchange, da der Postfachspeicher die Komponente ist, die in puncto Leistungsproblemen am problematischsten ist.

Jetstress benötigt, um eine Exchange-Datenbank realistisch simulieren zu können, einige Funktionsbibliotheken von einer Exchange-Installation. Exchange selbst muss auf dem getesteten Rechner allerdings nicht vorhanden sein. Es werden nur einige Dateien benötigt, die für Exchange die Datenbankfunktionen und Leistungsmessung integrieren. Zudem müssen die Leistungsindikatoren im System registriert werden, falls Exchange auf dem Rechner nicht vorhanden sind. Für die Messung müssen Datenbank-und Protokollverzeichnisse auf den verschiedenen Festplatten angelegt werden, auf denen die Exchange-Datenbanken gespeichert werden. Jetstress benötigt nur etwa fünf Prozent des Platzes der realen Datenbank, um gute Messergebnisse zu erzielen.

In der aktuellen Version 2004 ist neben der ursprünglichen Kommandozeilenvariante auch eine Version mit grafischer Schnittstelle im Installationspaket enthalten. Dies vereinfacht die Installation und Bedienung deutlich.

Zusammenfassung

Die drei vorgestellten Programme ermöglichen es, Leistungsdaten einer Exchange Server-Umgebung zu erheben. Während Loadsim und ESP dazu dienen, eine komplette Serverinstallation durch simulierte Clientzugriffe zu testen, misst JetStress das Plattenspeicher-Subsystem durch virtuelle Datenbankzugriffe, für die kein Exchange installiert werden muss.

Die erfassten Daten können dazu verwendet werden, Auswirkungen möglicher Hardware-Upgrades oder die Stabilität einer Umgebung zu testen. Außerdem ermöglichen sie es, die Stabilität einer Umgebung durch eine erhöhte Belastung zu testen, bevor sie in Produktion genommen wird. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise problematische Systemtreiber bereits im Vorfeld identifizieren.