BC/NW 2009; №2 (15):5.3

 

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПОЧТОВОГО СЕРВЕРА

Калашников С. Г.

(ГОУВПО «Московский энергетический институт (технический университет)», Россия)

Задача оценки производительности почтового сервера (ОППС) состоит в том, чтобы для реально функционирующего корпоративного почтового сервера определить максимальную интенсивность обработки электронных писем. Полученные данные могут быть использованы при создании, поддержке, а также модернизации корпоративной почтовой системы (КПС).

Для проведения измерений производительности почтового сервера (ПС) предлагается методика реальной эмуляции нагрузки на почтовый сервер. Основные задачи ОППС формулируются следующим образом.

 

Заданы:

аппаратные характеристики исследуемого ПС, выполняющего функции хранения электронных писем; ПС получает электронные письма извне, например, из сети Интернет, производит необходимые проверки корректности полей заголовков электронных писем и помещает их в почтовые ящики получателей;

аппаратные характеристики персональных компьютеров, эмулирующих почтовых клиентов (ПКЭ);

программное обеспечение ПС, а также протокол передачи электронных писем.

Требуется определить следующие показатели производительности ПС:

μCPU_SERV – интенсивность обслуживания электронных писем центральным процессором ПС;

μHDD_SERV – интенсивность обслуживания электронных писем жестким диском ПС;

Для решения поставленной задачи предлагается методика ОППС состоящая из следующих этапов.

1) Установка на ПКЭ программного комплекса Exchange Server Stress and Performance 2003 (ESP2003) [1]. Данный программный комплекс позволяет эмулировать почтовый трафик с использованием различных протоколов передачи электронных писем.

2) Настройка основных параметров ESP2003.

2.1) Выбор протокола передачи электронных писем.

2.2) Задание параметров скрипта отправки электронных сообщений. Скрипт содержит информацию всех заголовков электронного письма. Он определяет тело письма, которое может быть простым текстовым полем или содержать вложение, в виде прикреплённого файла. Списки адресов получателей и отправителей. Эти списки можно создавать, используя функции случайной генерации имен или получив его из файла. ESP2003 приближает генерируемый поток электронных писем к реальному почтовому трафику.

2.3) Задание адреса исследуемого ПС.

2.4) Задание количества активных пользователей. Количество активных пользователей соответствует количеству одновременно открытых почтовых сессий.

2.5) Настройка консоли для централизованного управления всеми ПК с установленным ПО ESP2003.

3) Создание на ПС тестовых почтовых ящиков для получения электронных писем. Количество почтовых ящиков должно быть выбрано в соответствии с емкостью почтовой системы, требующей проведение исследования производительности.

4) Подключение ПС и ПКЭ к выделенному коммутатору, для уменьшения возможного влияния на измеряемые показатели со стороны стороннего сетевого трафика.

5) Проведение k измерений для определения производительности ПС. При каждом измерении эмулировался почтовый трафик с разной суммарной интенсивностью Λi отправки электронных писем с ПКЭ.

6) Определение показателей загрузки ПС. Предлагается использовать программное обеспечение Performance Monitor, являющееся утилитой из встроенного набора Administrative Tools операционной системы Microsoft Windows [2]. Программное обеспечение Performance Monitor позволяет получить максимальное, минимальное, а также среднее значения измеряемого параметра. Также можно построить график изменения заданного параметра за указанный интервал времени. Запуск мониторинга можно осуществлять как вручную, так и используя планировщик. Все полученные данные сохраняются в файле на жестком диске, что позволяет их анализировать повторно в случае необходимости.

При определении показателей задаётся интервал получения мгновенных значений выбранного параметра, а также общее время снятия статистики. Эти интервалы можно указать в секундах, минутах, часах, а также днях. Данные интервалы задаются исходя из объёма требуемой выборки для получения статистических данных.

6.1) Определение коэффициента загрузки ρCPU_SERV центрального процессора ПС. Для мониторинга ρCPU_SERV предлагается использовать счётчик процессорного времени (\Processor_Total\%Processor Time).

6.2) Определение коэффициента загрузки ρHDD_SERV жесткого диска ПС. Для мониторинга ρHDD_SERV предлагается использовать счётчик дискового времени (\Logical Disk(C:)\%Disk Time).

6.3) Определение свободной емкости VSERV оперативной памяти ПС. Для мониторинга VSERV предлагается использовать счётчик свободных ресурсов памяти (\Memory\Available Mbyte).

6.4) Определение количества QSERV электронных писем, помещённых в очередь для обработки. Для мониторинга QSERV предлагается использовать утилиту Queue Viewer, встроенную в набор программных средств Microsoft Exchange Server 2007.

7) Определение показателей производительности ПС.

7.1) Для определения интенсивности μCPU_SERV необходимо воспользоваться формулой (1).

, (1)

где:

Λi – суммарная интенсивность отправки электронных писем с ПКЭ при проведении i-го измерения;

k – количество измерений;

ρCPU_SERV_i – коэффициент загрузки центрального процессора почтового сервера при проведении i-го измерения.

7.2) Для определения интенсивность μHDD_SERV необходимо воспользоваться формулой (2).

      , (2)

      где:

      THDD – время в течении которого очередь стала пустой;

QSERV – количество электронных писем, находящихся в очереди на обработку.

Используя предложенную методику, был проведён эксперимент по ОППС. В качестве программного обеспечения исследуемого ПС было выбрано ПО Microsoft Exchange Server 2007. Аппаратная платформа ПС: центральный процессор - Intel Core Quad  2.5 ГГц, емкость оперативной памяти - 4 Гбайт, емкость жесткого диска - 160 Гбайт SATA. Аппаратная платформа для ПКЭ: центральный процессор - Intel Celeron 1.7 ГГц, емкость оперативной памяти - 512 Мбайт, емкость жесткого диска - 40 Гб SATA.

Каждый клиент ESP2003 был настроен следующим образом. В качестве протокола передачи электронных писем был выбран протокол Simple Mail Transfer Protocol (SMTP). Электронное письмо содержало текстовую информацию. Размер электронного письма – 450 байт. Количество активных пользователей – 10. На ПС было создано 50 почтовых ящиков.

Было проведено шесть измерений (k=6) для разных значений суммарной интенсивности Λi (от 2 до 100 пакетов/сек). При проведении эксперимента интервал получения мгновенных значений был равен 10 секундам, а общее время снятия статистики – 5 минутам. Используя соотношение (1) была определена интенсивность  μCPU_SERV:

μCPU_SERV = 241 [эл.писем/сек] (3)

Используя соотношение (2) была определена интенсивность  μHDD_SERV:

μHDD_SERV = 83 [эл.писем/сек] (2)

При проведении измерений определялась свободная емкость VSERV. Получено, что VSERV  уменьшается при увеличении количества электронных писем QSERV. При этом VSERV никак не влияет на производительность ПС до тех пор, пока VSERV ≠ 0.

  Выводы:

1. Описанная методика справедлива для различных протоколов передачи электронных писем, а также при небольших изменениях для различных типов ПС (например, ПС выполняющего функции транспорта).

2. Производительность ПС определяется двумя основными показателями. Первый – это интенсивность μHDD_SERV. При превышении данного значения электронные письма помещаются в очередь на обслуживание. Для исследуемой конфигурации почтового сервера этот параметр определяет среднюю интенсивность обработки электронных писем почтовым сервером. Вторым показателем является интенсивность μCPU_SERV. При превышении данного значения почтовый сервер перестает принимать для обработки электронные письма.

3. При определении производительности КПС предложенная методика позволяет определить производительность каждого ПС входящего в состав КПС.

ЛИТЕРАТУРА

1.      Microsoft Exchange Server Stress and Performance Tool

http://technet.microsoft.com/en-us/library/bb508970.aspx

2.      Windows Performance Monitor

http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc749249.aspx