BC/NW 2008, №2 (13): 7.1

 

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПОЧТОВОГО СЕРВЕРА ОТ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

 

Калашников С. Г.

 

(Москва, Московский Энергетический Институт, Россия)

 

 

При проектировании корпоративной почтовой системы одной из основных задач является подбор оборудования. Необходимо выбрать такое оборудование, которое сможет обработать текущий поток электронных писем в компании. Также это оборудование должно иметь некоторый запас по производительности для обработки электронных писем в случае расширения штата компании или увеличении объёмов переписки.

Основной проблемой при подборе оборудования является отсутствие соответствия технических характеристик сервера его производительности. Таким образом, почтовому администратору приходится опираться на предыдущий опыт эксплуатации корпоративных почтовых систем, рекомендации производителей почтового программного обеспечения, а  также мнения независимых специалистов в данной области. Очень часто данной информации не достаточно для построения корпоративной системы, отвечающей всем предъявляемым к ней требованиям.

Единицей измерения производительности почтового сервера могут быть следующие параметры: интенсивность обработки электронных писем и интенсивность обработки пакетов электронных писем. Наиболее часто используется интенсивность обработки электронных писем. Но следует отметить, что для разной длины электронного письма существует своя производительность, измеряемая в электронных письмах. Другой единицей измерения является интенсивность обработки почтовым сервером пакетов электронного письма. Данная единица измерения производительности почтового сервера не зависит от длины электронного письма.

Техническими характеристиками почтового сервера являются такие параметры как тактовая частота центрального процессора (ЦП), объём оперативной памяти, размер жесткого диска и т.д.

         Основной задачей данного исследования было определение соответствия технических характеристик почтового сервера его производительности. Для решения поставленной задачи требовалось провести исследование работы почтовых серверов обладающих различными техническими характеристиками. В качестве объекта исследования была выбрана почтовая система МЭИ включающая в свой состав почтовый кластер. Данный кластер состоит из трех серверов, обладающих различными техническими характеристиками. Необходимо было при помощи разработанного программного комплекса «stat6» собрать дам трафика почтовых серверов. По полученному дампу трафика требовалось определить производительность каждого почтового сервера кластера.

Почтовый кластер состоит из трех узлов (серверов) под управлением операционной системы SuSE Linux 9.0. На всех серверах кластера установлено почтовое программное обеспечение SendMail. Сервера, входящие в состав кластера: HOPE, MPEISRV и FOXBAT. Аппаратные технические характеристики серверов представлены в табл. 1.

Таблица 1

Технические характеристики серверов кластера

Название сервера

Тип процессора и частота

Объём оперативной памяти

Объём жёсткого диска

MPEISRV

Celeron 633 MHz

256 MB

2xHDD 40 GB

HOPE

Celeron 2.4 GHz

512 MB

HDD 60 GB и HDD 40 GB

FOXBAT

Pentium 4 2.8 GHz

1GB

2xHDD 80 GB

 

         Сервер MPEISRV является основным сервером кластера. Данный сервер отвечает за распределение нагрузки между серверами в кластере. Все пакеты электронных писем приходят на этот сервер. Далее, используя алгоритм расписания, определяется сервер, который будет непосредственно обрабатывать письмо. Если в качестве сервера выбран сервер HOPE или FOXBAT, происходит подмена MAC-адреса в поле получателя кадра Ethernet на MAC-адрес нужного сервера, и пакет отсылается в сеть Ethernet. Если для обработки был выбран MPEISRV, то пакеты электронного письма направляются на внутреннюю обработку.

         В результате проведенных исследований был собран дамп трафика с параметрами каждой транзакции серверов почтового кластера. В результате обработки дампа получены количественные оценки производительности каждого сервера. Для оценки производительности было определено среднее время обработки электронного письма каждым почтовым сервером. По полученному времени обработки требовалось найти интенсивность обработки пакетов электронных писем. Для того, что бы полученные временные характеристики можно было сравнивать друг с другом, было определено среднее время обработки электронного письма состоящего из 75 кадров за суточный период времени. В таблице 2 представлено время обработки электронного письма каждым сервером почтового кластера.

Таблица 2

Время обработки электронного письма состоящего из 75 пакетов

FOXBAT

HOPE

MPEISRV

50,30089 [c]

51,94917 [c]

57,79790 [c]

Используя данные таблицы 1 и таблицы 2, построим зависимость времени обработки электронного сообщения от тактовой частоты процессора каждого сервера.

 

Рисунок 1 – Зависимость времени обработки электронного сообщения от тактовой частоты процессора

         Полученная зависимость практически линейна (рисунок 1). Аппроксимирующая формула выглядит следующим образом:

                                                                                     (1)

Формула (1) справедлива только при определении времени обработки электронных писем длинной 75 пакетов. Для определения интенсивности обработки электронных писем длинной 75 кадров следует использовать следующую формулу:

                                         (2)

Для определения интенсивность обработки одного пакета электронного  письма разделим полученную интенсивность обработки электронного письма на его длину:

                          (3)

В результате получена зависимость интенсивности обработки пакетов электронного письма от тактовой частоты почтового сервера. При этом количество пакетов, из которых состоит электронное письмо, может быть разным.

         В формуле (3) в качестве технических характеристик почтового сервера используется только тактовая частота центрального процессора. При этом, исследуемые сервера также отличаются друг от друга объёмом оперативной памяти. Для определения зависимости времени обработки электронного письма от объёма оперативной памяти был собран стенд, состоящий из одного почтового сервера на базе MS Exchange Server со следующими техническими характеристиками: центральный процессор – Pentium 4 3.0 GHz; объём жесткого диска – 80 GB. Проведено два эксперимента. В первом эксперименте в сервер было установлено 2 GB оперативной памяти. Во втором эксперименте в сервер был установлен 1 GB оперативной памяти. Проведённые измерения показали, что время обработки электронного письма не зависит от объёма оперативной памяти. Следует отметить, что минимальный объем оперативной памяти необходимый для корректной работы почтового сервера определяется требованиями разработчиков почтового программного обеспечения установленного на сервер.

В результате проведённых исследований получена зависимость производительность почтового от технических характеристик аппаратного обеспечения. Было определено, что основным фактором, влияющим на производительность, является тактовая частота центрального процессора.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Калашников С.Г., Абросимов Л.И Определение времени доставки электронного письма. 13-я Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика»:тезисы докладов. 1-2 марта 2007г. Т. 1. – М.: Издательство МЭИ, 2007. С. 407 – 408.

2. Абросимов Л.И. Анализ и проектирование вычислительных сетей: Учебное пособие - М.: Изд-во МЭИ, 2000. – 52 с.