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在 VMware 上运行 Exchange 2010

如果您在考虑在 VMware® 上运行 Microsoft® Exchange 2010,很容易找到这样做的充分理由:

  • 更好地利用您的处理器核心内核。大型多核服务器正在成为一种规范,但是大多数应用程序无法充分利用物理服务器中的所有内核。
  • 分离角色,无需增加硬件费用。Exchange 2010 已发展为模块化架构,具有不同的服务器角色,其中包括邮箱、边缘传输、集线器传输和客户端访问。分离这些角色更易于对 Exchange 问题进行故障排除,但是需要许多物理服务器,特别是在小型环境中。
  • 避免过度配置。Exchange 在未来的需求实在是难以预知。在 VMware 上运行 Exchange 意味着您现在就可以提供合适的资源,根据需要逐步进行增加,从而避免前期过度配置投入大量费用。
  • 更加轻松地满足您的业务需求。Exchange 部署的设计方式可能取决于您的具体需求。每个部门或业务单位是否均需要单独的邮箱服务器?通过虚拟化即可轻松实现,无需增加硬件费用和物理服务器的数量。
  • 迅速配置新的 Exchange 服务器。即使是满足了硬件条件,配置物理服务器仍然非常耗时。通过 VMware,可以非常轻松地为每种类型的 Exchange 服务器创建模板,然后保存这些模板,以在今后加快相同类型服务器的部署。
  • 设置 Exchange 实验室。需要设置实验室进行测试和排除 Exchange 故障?VMware 虚拟化为 Exchange 2010 评估和测试流程奠定了良好的基础。
  • 针对测试和故障排除进行克隆。Snapshot™ 副本和克隆使您能够迅速克隆特定 Exchange VM,以进行故障排除。

即便有着这些及其它优势,每次我谈论在 VMware 上运行 Exchange 时几乎都会听到几个问题。在本文中,我将尝试解答几个最常见的问题,并提供与在联合使用 VMware 产品和 NetApp® 产品的环境中运行 Exchange 相关的一些最佳实践。

我能得到支持吗?


自从 Microsoft 提供有竞争性的虚拟化产品以来,有许多关于支持方面的问题。Microsoft 最近对其针对 VMware 的许可和支持策略做出了两项更改,解决了许多长期以来存在的疑虑:

  • 支持在 VMware 基础架构/vSphere™ 上运行 Exchange 2010:VMware ESX™ 3.5 Update 2 是第一个被列入 Microsoft 服务器虚拟化验证计划 (SVVP) 的管理程序。此认证为运行 ESX 3.5 Update 2 或更高版本(包括 vSphere)、Windows® Server 2008 和 Exchange Server 2007 SP1 或 Exchange 2010 的客户提供了从 Microsoft 和 VMware 获得合作技术支持的权限。
  • 宽松的应用程序许可迁移策略:Microsoft 更新了 Exchange 的许可策略,以更便于在虚拟环境中使用。应用程序许可仍与物理服务器捆绑在一起,但是,Microsoft 删除了应用程序许可只能每 90 天重新分配一次的条款。这样,您在虚拟环境中执行虚拟机迁移和高可用性功能的同时,仍可保持许可合规性。

除了 SVVP,如果您签约 Microsoft 服务金牌支持计划,那么您还有资格获得 Microsoft 虚拟化应用程序的直接支持。您还可以从服务器 OEM 供应商、VMware 全球支持服务 (GSS) 和技术支持联盟网络 (TSANet) 获得支持。

有关如何获得支持的更多信息,您可以参阅《在 VMware 上运行 Microsoft Exchange 2010 支持和许可指南》。

在 VMware 上运行 Exchange 性能如何?


评测的性能

对于 Exchange 等关键应用程序,每个人都了解物理服务器能提供什么样的性能,但对虚拟服务器的性能仍存有疑虑。消除疑虑的最佳方法就是看看 VMware 和 NetApp 已进行的广泛的性能测试,这样您在虚拟化 Exchange 时,就不会对性能表现感到意外了。大多数此类测试是用 Exchange 2007 完成的,但是我认为(尤其是考虑到 Exchange 2010 I/O 需求比 Exchange 2007 明显减少这一情况),您完全可以放心:如果在 Exchange 2007 性能不错,那么在 Exchange 2010 上性能也会很好。

图 1 提供了在 VMware 上运行 Exchange 的性能的摘要。如您所见,虚拟性能与物理性能之间的差异始终保持在 5% 以内。即使有 4,000 个用户,CPU 负载也仅达到 25%。在物理情况和虚拟情况中,使用频繁的用户的数量与 CPU 的增加成线性关系。

Exchange 2007 在虚拟环境与在物理环境中的性能的摘要。

图 1) Exchange 2007 在虚拟环境与在物理环境中的性能的摘要。

有关性能评测的详细信息,请参阅最近的一份 VMware 白皮书

VMware 最佳实践

对于在 VMware 环境中使用 Exchange,VMware 已提出了大量的最佳实践。下面对这些最佳实践进行了汇总。有关完整的详细信息,请参阅《在 VMware 上运行 Microsoft Exchange 2010 的最佳实践指南》。

虚拟 CPU (vCPU) 最佳实践

  • 如果预计的 Exchange 工作量可以真正地利用所有 vCPU,那么仅向一台虚拟机分配多个 vCPU。
  • 如果不知道确切的工作量,开始先为虚拟机分配少量 vCPU,以后再根据需要增加数量。
  • 对于性能关键型 Exchange 虚拟机(如生产系统),请尽量确保分配给所有虚拟机的 vCPU 总数等于或小于 ESX 主机上的核心总数。

虚拟内存最佳实践

  • 在 vCenter™ 报告稳定状态使用量低于服务器上的物理内存数量之前,请不要过量使用内存。
  • 将内存保留值设置为 VM 的配置大小,就会按 VM 生成零字节的 vmkernel 交换文件。请记住,设置保留值可能会限制 VMotion™。
  • 适当地调整 VM 的配置内存的大小十分重要。如果 Exchange VM 未利用配置的内存,则会出现浪费内存的情况。
  • 启用 VMware Distributed Resource Scheduling (DRS),以确保 ESX 群集中的工作量平衡。DRS 和保留值可以确保重要的工作量具有实现最佳运作所需的资源。
  • 要最大程度地减少来宾操作系统交换,VM 的配置大小应大于在来宾中运行的 Exchange 的内存平均使用量。有关 Exchange VM 的内存和交换/页面文件配置,请遵循 Microsoft 准则。

网络最佳实践

  • 为 VMotion、FT 日志流量和 ESX 控制台访问管理分配单独的 NIC/网络,或者使用 VLAN 标记。
  • 为 Exchange 生产流量分配至少两个 NIC,以利用 NIC 捆绑功能。通常,为每个 ESX 主机至少分配四个 NIC。
  • 使用 VMXNET3:通过 VMware 工具安装的半虚拟化 vNIC。VMXNET3 针对虚拟环境而优化,并且旨在提供高性能。
  • 要在 vSphere 中支持 VLAN,虚拟或物理网络必须使用虚拟交换机标记 (VST)、虚拟机来宾标记 (VGT) 或外部交换机标记 (EST) 通过 802.1Q 标签对以太网帧进行标记。VST 模式最常见。
  • 请遵循 VMworld 2009 年大会 TA2105:《虚拟网络概念和最佳实践》中的网络设计准则。其中包括在 ESX 主机上高效管理多个网络和网络适配器冗余情况的设计。

资源管理和 DRS 最佳实践

  • 源和目标 ESX 主机必须连接到同一千兆网络和同一共享存储。
  • 建议为 VMware VMotion 使用专用千兆网络。
  • 目标主机必须具有足够的资源。
  • VM 不能使用 CD ROM 或软盘等物理设备。
  • 源和目标主机必须具有兼容的 CPU 型号,否则通过 VMware VMotion 进行迁移会失败。
  • 要最大程度地减少网络流量,最好保留在同一台主机上彼此相互通信的 VM(如邮箱和 GC)。
  • 与具有较大内存的 VM 相比,具有较少内存的 VM 更适于迁移。

存储最佳实践

  • 在共享存储上部署 Exchange VM 以允许使用 VMotion、HA 和 DRS。
  • 存储多路径:设置最少四个从 ESX 服务器到存储阵列的路径(需要至少两个 HBA 端口)。
  • 从 VirtualCenter 创建 VMFS 文件系统,以获得最佳分区对齐。

通过 NetApp 存储获得性能的最佳实践

NetApp 已提出更多关于通过 NetApp 存储使用 Exchange 2010 的最佳实践。在最新 Tech OnTap 文章中及详细的技术报告中对这些最佳实践都做了介绍,还包括了利用 NetApp 存储效率功能的最佳方法。

例如,在 Exchange 2010 环境中,结合使用 NetApp 重复数据删除和自动精简配置可以节省 40% 到 60% 的存储。

以使用 NetApp 存储优化 Exchange 性能为重点的其他最新进展。例如,在最近的 NetApp 与 Microsoft® Exchange 2010 的基准测试中,添加闪存使 IOPS 的数值翻了一番,并且使支持的邮箱数量提高了 67%。这些结果将在 TR-3867:《将闪存用于 Exchange 2010》中进行说明,该报告计划于 2010 年 9 月发布。

如何实现高可用性并进行灾难恢复?


在虚拟环境中为 Exchange 2010 创建灵活的高可用性 (HA) 和灾难恢复 (DR) 配置实际上更加简单,并且更便宜。对于数据保护,在所有级别有更多选项和更大的灵活性。

为配置高可用性和灾难恢复,您首先必须了解 Microsoft 对 Exchange 2010 的本地弹性选项所作的重大更改。

为了替换早期版本 Exchange 的服务器和数据弹性选项,Microsoft 实施了数据库可用性组 (DAG)。DAG 使用曾用于 Exchange 2007 群集连续复制 (CCR) 的日志传送功能。DAG 包含 2 至 16 个邮箱服务器。每个邮箱服务器都可容纳一个或多个主动或被动数据库副本。每个数据库都具有单独的状态,因此一个服务器可以托管多个数据库的副本,并一次只允许部分副本处于活动状态。

DAG 使用一个称为 Active Manager 的 Exchange 新组件。Active Manager 可以加快故障转移和自动恢复过程。出现故障时(包括基础存储或存储连接故障),Exchange 2010 会将一个数据库副本“提升”为活动状态,然后邮箱角色承担起充当该数据库的邮箱的任务。故障转移过程不超过 30 秒。

避免本地故障

VMware 提供了多种可行机制,避免 Exchange 2010 出现本地故障。

  • VMware 高可用性自身可以避免因本地硬件故障而导致的停机。
  • 与只使用 DAG 相比,将 VMware 产品与 DAG 结合使用可以避免硬件和软件故障,同时可以减少数据库处于未保护状态的时间。

避免站点内故障

要避免站点故障,VMware 建议将 VMware 站点恢复管理器 (SRM) 与 DAG 功能结合使用。DAG 提供本地站点保护,而基于存储的复制(如 NetApp SnapMirror®)用于保持灾难恢复设备与主站点同步。NetApp SnapManager® for Exchange 可以提供应用程序感知的复制,以确保一致性。如果在灾难恢复设备启动恢复操作,SRM 将自动化处理并加快恢复流程。在最近的 Tech OnTap 圆桌会议中,VMware 和 NetApp 的与会人员讨论了使用 SRM 针对 Microsoft 应用程序(包括 Exchange)进行灾难恢复的详细信息。

采用 NetApp SnapMirror 和 SnapManager 软件的 SRM 的复制架构。

图 2) 采用 NetApp SnapMirror 和 SnapManager 软件的 SRM 的复制架构。

在 《VMware 上运行 Microsoft Exchange 2010:可用性和恢复选项》中详细介绍了这些高可用性和灾难恢复方法以及其它方法。

NetApp 最佳实践

对于使用 DAG 的 Exchange 环境,NetApp 制定了以下几项需要记住的最佳实践:

  • Microsoft 建议每个邮箱数据库最少保留三个副本,以降低由于潜在的存储故障(包括双磁盘故障)带来的信息泄露风险。NetApp 建议使用 RAID-DP® 部署 NetApp 存储,RAID-DP® 可以避免双磁盘故障,同时可减少邮箱数据库副本数。当副本位于 RAID-DP 上时,我们建议为每个邮箱数据库保留两个副本。
  • 每个 DAG 副本都是最新的,因而不会替代备份。为实现时间点恢复,Microsoft 还建议保留一个额外的“滞后”数据库副本,从而使时间点恢复可最长恢复到 14 天前。作为备用项,NetApp 提供了 SnapManager for Exchange,可创建节省空间的 Snapshot 副本,并恢复到任意时间点,无需创建滞后副本。
  • 用于主动和被动副本的存储在容量和性能上应相同。
  • 主动和被动副本应放在单独的卷中。
  • 对其中一个被动节点执行备份。

结论

Exchange 2010 的使用率一直比较高,并且虚拟化也备受关注。VMware 收集了大量的参考资料和其它资源,协助您成功虚拟化 Exchange 2010 。您可以在此处访问所有资料。该链接中有许多关于容量计划、调整大小的信息,以及很多其它主题。

VMware 还投入了大量人力物力,与 NetApp 等重要合作伙伴联合测试和制定 Exchange 解决方案。Tech OnTap 特别刊登了一些着重介绍 Exchange 和其它 Microsoft 应用程序虚拟化的最新文章。(请查看边栏)。您可以在 NetApp Exchange 页面上查找所有 NetApp 资源。

NetApp 社区
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Scott Salyer

Scott Salyer
Microsoft 解决方案首席架构师
VMware

Scott 是 VMware 的 Solution Readiness 小组的成员,致力于 Microsoft 企业应用程序虚拟化最佳实践。Scott 于 2007 年 5 月加入 VMware,在 VMware 业务关键型应用程序网站上撰写了很多 Exchange 和 SQL Server® 白皮书。在加入 VMware 之前,Scott 有 11 年的时间作为面向客户的专业服务顾问,帮助大客户设计和部署以 VMware 虚拟化、Microsoft 应用程序和标识/访问管理为主的解决方案。

 
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