Einschätzen von Prozessoranforderungen

In diesem Abschnitt wird erläutert, wie die Anzahl der Prozessoren (Central Processing Units, CPUs) sowie der erforderliche Speicherbedarf zur Unterstützung der Dienste in einem Bereitstellungskonzept ermittelt werden können. Anhand eines Beispielszenarios einer Kommunikationsbereitstellung wird Schritt für Schritt erklärt, wie die Einschätzung in diesem Fall abläuft.

Bei der Einschätzung der CPU-Kapazität handelt es sich um einen von Wiederholungen geprägten Vorgang, bei dem folgende Punkte beachtet werden:

• Logische Komponenten und deren Interaktion (gemäß der Darstellung von Komponentenabhängigkeiten in der logischen Architektur)

• Anwendungsanalyse für die identifizierten Anwendungsfälle

• Dienstqualitätsanforderungen

• Bisher gesammelte Erfahrungen mit Bereitstellungskonzepten und Java Enterprise System

• Beratung mit Sun-Anbietern professioneller Dienste, die auf dem Gebiet der Konzeption und Implementierung unterschiedlicher Bereitstellungstypen erfahren sind

Der Einschätzungsvorgang umfasst die nachfolgend aufgeführten Schritte. Die Reihenfolge dieser Schritte ist nicht zwingend vorgegeben, stellt jedoch eine Möglichkeit zum Umgang mit den Faktoren dar, die sich auf das Endergebnis auswirken.

1. Ermitteln Sie eine CPU-Basiseinschätzung für Komponenten, die für das System als Benutzereinstiegspunkte identifiziert wurden.

   Eine bei der Konzeption zu treffende Entscheidung besteht darin, festzulegen, ob CPUs vollständig oder teilweise geladen werden. Durch vollständig geladene CPUs wird die Kapazität eines Systems maximiert. Bei der Kapazitätssteigerung fallen Wartungskosten an; außerdem muss die mögliche Ausfallzeit beachtet werden, die durch das Hinzufügen weiterer CPUs anfällt. In einigen Fällen haben Sie die Möglichkeit, weitere Computer hinzuzufügen, um den wachsenden Leistungsanforderungen gerecht zu werden.

   Durch teilweise geladene CPUs wird die Verarbeitung übermäßiger Leistungsanforderungen ermöglicht, ohne dass hierbei sofort Wartungskosten anfallen. Aufgrund des nicht voll ausgelasteten Systems fallen jedoch Vorabkosten an.

2. Passen Sie die CPU-Einschätzungen so an, dass die Interaktion zwischen Komponenten berücksichtigt wird.

   Befassen Sie sich eingehend mit der Interaktion zwischen Komponenten in der logischen Architektur, um zu ermitteln, in welchen Fällen es durch abhängige Komponenten zu zusätzlicher Auslastung kommt.

3. Überprüfen Sie die Anwendungsanalyse auf spezifische Anwendungsfälle hin, um die Spitzenauslastung für das System zu ermitteln, und nehmen Sie dann Änderungen an den Komponenten vor, die zur Verarbeitung dieser Spitzenauslastung vorgesehen sind.

   Beginnen Sie mit den Anwendungsfällen mit der größten Gewichtung (die zur größten Auslastung führen) und gehen Sie dann alle verbleibenden Anwendungsfälle durch, um zu gewährleisten, dass sämtliche geplanten Anwendungsszenarios abgedeckt sind.

4. Passen Sie die CPU-Einschätzungen so an, dass die Sicherheits-, Verfügbarkeits- und Skalierbarkeitsanforderungen berücksichtigt werden.

Durch den Einschätzungsvorgang werden Anhaltspunkte zur Ermittlung der tatsächlich benötigten Verarbeitungsleistung bereitgestellt. Im Normalfall werden Prototypbereitstellungen basierend auf diesen Einschätzungen erstellt; anschließend erfolgt das strenge Testverfahren anhand erwarteter Anwendungsfälle. Die tatsächlichen Verarbeitungsanforderungen für ein Bereitstellungskonzept lassen sich nur durch wiederholte Testläufe ermitteln.

Beispiel für das Einschätzen von Prozessoranforderungen

In diesem Abschnitt wird eine der Methoden erläutert, mit der die für eine Beispielbereitstellung erforderliche Verarbeitungsleistung eingeschätzt werden kann. Die Beispielbereitstellung basiert auf der logischen Architektur der identitätsbasierten Kommunikationslösung für ein mittelständisches Unternehmen (1000 bis 5000 Mitarbeiter), die im AbschnittIdentitätsbasiertes Kommunikationsbeispiel erläutert wird.

Die in diesem Beispiel verwendeten CPU-Werte und Speicherangaben sind willkürlich gewählt und dienen lediglich der Veranschaulichung. Diese Angaben sind auf willkürlich gewählten Daten begründet, auf denen das theoretische Beispiel basiert. Zur Einschätzung der Prozessoranforderungen ist die eingehende Analyse unterschiedlicher Faktoren erforderlich. Diese Analyse würde folgende Informationen umfassen, ist jedoch nicht auf sie beschränkt:

• Detaillierte Anwendungsfälle und Anwendungsanalyse basierend auf eingehender Geschäftsanalyse

• Durch Analyse von Geschäftsanforderungen ermittelte QoS-Anforderungen

• Spezifische Kosten und Spezifikationen bezüglich Verarbeitungs- und Netzwerkhardware

• Bei der Implementierung vergleichbarer Bereitstellungen gesammelte Erfahrungen

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Achtung –

Die in diesen Beispielen enthaltenen Informationen dienen nicht als spezifische Implementierungshinweise, sondern lediglich der Veranschaulichung eines Vorgangs, den Sie bei der Konzeption eines Systems möglicherweise durchführen.

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CPU-Basiseinschätzung für Benutzereinstiegspunkte ermitteln

Schätzen Sie zunächst die Anzahl an CPUs ab, die zur Vearbeitung der erwarteten Auslastung sämtlicher Komponenten benötigt werden, bei denen es sich um Benutzereinstiegspunkte handelt. Die folgende Abbildung zeigt die logische Architektur für ein identitätsbasiertes Kommunikationsszenario, dass zuvor unter Identitätsbasiertes Kommunikationsbeispiel beschrieben wurde.

Abbildung 5–1 Logische Architektur für ein identitätsbasiertes Kommunikationsszenario

In der folgenden Tabelle sind die Komponenten in der Präsentationsschicht der logischen Architektur aufgeführt, die in direkter Verbindung mit dem Endbenutzer der Bereitstellung stehen. Die Tabelle enthält CPU-Basiseinschätzungen, die von der Analyse der technischen Anforderungen, von Anwendungsfällen, von der spezifischen Anwendungsanalyse sowie von mit diesem Bereitstellungstyp gesammelten Erfahrungen abgeleitet wurden.

Tabelle 5–1 CPU-Einschätzungen für Komponenten mit zugriffsbezogenen Benutzereinstiegspunkten

Komponente	Anzahl der CPUs	Beschreibung
Portal Server	4	Komponente, die ein Benutzereinstiegspunkt ist.
Communications Express	2	Leitet Daten an Messaging- und Kalenderkanäle von Portal Server weiter.

Aufnehmen der CPU-Einschätzungen für Dienstabhängigkeiten

Für die Komponenten, die Benutzereinstiegspunkte zur Verfügung stellen, ist die Unterstützung weiterer Java Enterprise System-Komponenten erforderlich. Wenn Sie die Angabe von Leistungsanforderungen fortsetzen möchten, nehmen Sie die Leistungseinschätzungen auf, damit die von anderen Komponenten benötigte Unterstützung berücksichtigt wird. Bei der Konzeption der logischen Architektur sollte der Typ der Interaktion zwischen Komponenten genau angegeben werden, wie im Beispiel mit der logischen Architektur im Abschnitt Beispiel für logische Architekturen erläutert.

Tabelle 5–2 CPU-Einschätzungen für unterstützende Komponenten

Komponente	CPUs	Beschreibung
Messaging Server MTA (Eingang)	1	Leitet eingehende Mail-Nachrichten von Communications Express und E-Mail-Clients weiter.
Messaging Server MTA (Ausgang)	1	Leitet ausgehende Mail-Nachrichten an die Empfänger weiter.
Messaging Server MMP	1	Ermöglicht den Zugriff auf Messaging Server-Nachrichtenspeicher für E-Mail-Clients.
Messaging Server STR (Nachrichtenspeicher)	1	Ruft E-Mail-Nachrichten ab und speichert sie.
Access Manager	2	Stellt Autorisierungs- und Authentifizierungsdienste bereit.
Calendar Server (Back-End)	2	Ruft Kalenderdaten für Communications Express, ein Calendar Server-Front-End, ab und speichert sie.
Directory Server	2	Stellt LDAP-(Lightweight Directory Access Protocol-)Verzeichnisdienste zur Verfügung.
Web Server	0	Bietet Webcontainer-Unterstützung für Portal Server und Access Manager.  (Keine zusätzlichen CPU-Zyklen erforderlich.)

Anwendungsfälle auf Spitzenauslastung hin prüfen

Kehren Sie zu den Anwendungsfällen und der Anwendungsanalyse zurück, um die Bereiche zu identifizieren, in denen es zur Spitzenauslastung kommt, und passen Sie Ihre CPU-Einschätzungen entsprechend an.

In diesem Beispiel wird angenommen, dass folgende Spitzenladebedingungen identifiziert werden:

• Anfänglicher stufenweiser Anstieg von Benutzern bei der gleichzeitigen Anmeldung

• E-Mail-Austausch innerhalb vorgegebener Zeitrahmen

Um diese Spitzenauslastung zu berücksichtigen, nehmen Sie Änderungen an den Komponenten vor, von denen diese Dienste zur Verfügung gestellt werden. In der nachfolgenden Tabelle werden die Anpassungen erläutert, die vorgenommen werden können, um diese Spitzenauslastung zu berücksichtigen.

Tabelle 5–3 Anpassungen der CPU-Einschätzung hinsichtlich der Spitzenauslastung

Komponente	CPUs (angepasst)	Beschreibung
Messaging Server MTA (Eingang)	2	1 CPU für eingehende E-Mails (Spitze) hinzufügen
Messaging Server MTA (Ausgang)	2	1 CPU für ausgehende E-Mails (Spitze) hinzufügen
Messaging Server MMP	2	1 CPU für zusätzliche Auslastung hinzufügen
Messaging Server STR (Nachrichtenspeicher)	2	1 CPU für zusätzliche Auslastung hinzufügen
Directory Server	3	1 CPU für zusätzliche LDAP-Suchvorgänge hinzufügen

Einschätzungen für andere Ladebedingungen ändern

Fahren Sie mit Ihren CPU-Einschätzungen fort, um weitere QoS-Anforderungen zu berücksichtigen, die sich auf die Auslastung auswirken können:

• Sicherheit. Ermitteln Sie in Phase der technischen Anforderungen, wie sich der sichere Transport von Daten auf die Auslastungsanforderungen auswirken kann, und passen Sie Ihre Einschätzungen entsprechend an. Im folgenden Abschnitt, Einschätzen von Prozessoranforderungen für sichere Transaktionen , wird erläutert, wie die Anpassungen vorgenommen werden können.

• Replikation von Diensten. Passen Sie die CPU-Einschätzungen dahin gehend an, dass die Replikation von Diensten bezüglich Verfügbarkeit, Lastenausgleich und Skalierbarkeit berücksichtigt werden. Im folgenden Abschnitt, Ermitteln von Verfügbarkeitsstrategien, werden Größenaspekte für Verfügbarkeitslösungen erläutert. Im Abschnitt Festlegen von Strategien hinsichtlich der Skalierbarkeit werden Lösungen hinsichtlich des verfügbaren Zugriffs auf Verzeichnisdienste erläutert.

• Latente Kapazität und Skalierbarkeit.. Ändern Sie CPU-Einschätzungen dahin gehend, dass für unerwartet hohe Auslastungen in der Bereitstellung latente Kapazität genutzt werden kann. Überprüfen Sie die erwarteten Meilensteine für Skalierung und geplanten Lastenanstieg im Laufe der Zeit, um zu gewährleisten, dass jeder geplante Meilenstein zur Skalierung des Systems (horizontal oder vertikal) erreicht werden kann.

CPU-Einschätzungen aktualisieren

Im Normalfall werden CPUs auf eine gerade Zahl aufgerundet. Durch das Aufrunden auf eine gerade Zahl können die CPU-Einschätzungen zu gleichen Teilen zwischen zwei physischen Servern aufgeteilt werden; zudem wird ein kleiner Faktor für latente Kapazität hinzugefügt. Sie sollten beim Aufrunden jedoch Ihre spezifischen Anforderungen hinsichtlich der Replikation von Diensten berücksichtigen.

Als Faustregel werden für jede CPU 2 GB Speicher vorgesehen. Wie viel Speicher tatsächlich benötigt wird, hängt von Ihren spezifischen Gegebenheiten ab und kann durch Tests ermittelt werden.

In der folgenden Tabelle sind die endgültigen Einschätzungen für das identitätsbasierte Kommunikationsbeispiel aufgeführt. In diesen Einschätzungen ist keinerlei zusätzliche Rechnerkapazität berücksichtigt, die für erhöhte Sicherheit und größere Verfügbarkeit hätte hinzugefügt werden können. Die Gesamtkapazität für Sicherheit und Verfügbarkeit wird in den nachfolgenden Abschnitten hinzugefügt.

Tabelle 5–4 Anpassungen von CPU-Einschätzungen für unterstützende Komponenten

Komponente	CPUs	Arbeitsspeicher
Portal Server	4	8 GB
Communications Express	2	4 GB
Messaging Server (MTA, Eingang)	2	4 GB
Messaging Server (MTA, Ausgang)	2	4 GB
Messaging Server (MMP)	2	4 GB
Messaging Server (Nachrichtenspeicher)	2	4 GB
Access Manager	2	4 GB
Calendar Server	2	4 GB
Directory Server	4	8 GB (aufgerundet von 3 CPUs/6 GB Speicher)
Web Server	0	0