在VMware和NetApp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。

　　虚拟化支持和许可协议

　　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。

▲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。

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

　　在《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。

　　作者简介

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

　　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。