Virtualisierung und ArcGIS Enterprise

Bei der Bereitstellung von ArcGIS Enterprise in einer virtuellen Umgebung ist es wichtig, Ressourcen effektiv zu reservieren und zuzuweisen, um optimale Performance und Stabilität zu gewährleisten. ArcGIS Enterprise ist generell ein ressourcenintensives System. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass alle Arten von Ressourcen in einer virtuellen Umgebung angemessen verwaltet werden. Dieses Thema enthält eine Reihe wichtiger Überlegungen, die unabhängig von der zugrunde liegenden Virtualisierungsplattform in der Entwurfsphase überprüft werden sollten.

Ressourcenzuweisung

Die Ressourcenzuweisung für ArcGIS Enterprise auf virtuellen Servern ist entscheidend, wenn es um die Optimierung der Performance, die Sicherstellung der Skalierbarkeit und die Aufrechterhaltung der Stabilität geht. Hier einige wichtige Überlegungen und bewährte Methoden für die effektive Zuweisung von Ressourcen:

CPU-Belegung:

Ermitteln Sie die entsprechende Anzahl von CPU-Kernen, die jedem virtuellen Computer (VM) zugewiesen werden soll, auf dem ArcGIS Enterprise-Komponenten ausgeführt werden. Die Anzahl der benötigten Kerne hängt vom jeweiligen Workload ab. ArcGIS Server und andere ArcGIS Enterprise-Komponenten profitieren von mehreren CPU-Kernen. Verwendungsmuster können dabei helfen zu definieren, wie viele Kerne zugewiesen werden müssen. Durch die Lizenzierung kann auch eingeschränkt werden, wie viele Kerne einer bestimmten Softwarekomponente zugewiesen werden können. Weitere Informationen finden Sie im technischen Dokument Licensing ArcGIS Enterprise Deployments in Virtualized and Cloud Environments.
Sie können mehrere VMs für verschiedene Komponenten verwenden (z. B. separate VMs für ArcGIS Server, Portal for ArcGIS und ArcGIS Data Store), um die CPU-Last zu verteilen und Ressourcenkonflikte zu vermeiden. Obwohl alle Komponenten auf demselben Computer installiert werden können, empfiehlt es sich, die Komponenten zu trennen.
Konfigurieren Sie für Hochleistungsumgebungen die CPU-Affinität, um bestimmte VMs an dedizierte CPU-Kerne anzuheften. Auf diese Weise kann eine konsistente Leistung für kritische Komponenten gewährleistet werden.

Belegung des Arbeitsspeichers (RAM):

Weisen Sie jedem VM basierend auf den Anforderungen und der Arbeitsauslastung der Komponente RAM in angemessenem Umfang zu. ArcGIS Enterprise-Komponenten können unterschiedliche RAM-Anforderungen haben.
Eine übermäßige RAM-Belegung kann zu Leistungsproblemen führen. Daher sollten Sie nicht mehr RAM zuweisen, als der VM benötigt, da dies zu Ressourcenkonflikten mit anderen VMs führen kann, die auf demselben Host ausgeführt werden.
Überwachen Sie die RAM-Auslastung und passen Sie die Belegung nach Bedarf an, um Speicherengpässe zu vermeiden. Betriebssystemwerkzeuge können zusammen mit ArcGIS Monitor verwendet werden, um die Speicherauslastung zu ermitteln und um zu ermitteln, welche Programme oder Workflows zu einem größeren Speicherbedarf führen.

Speicherbelegung:

Verwenden Sie Hochleistungsspeicher wie Solid-State-Laufwerke (SSDs) zum Hosten von Betriebssystemen, Datenbanken und Daten, auf die häufig zugegriffen wird. Dies kann die Leistung durch die schnellere oder dediziertere Ein-/Ausgabekapazität erheblich verbessern.
Weisen Sie separaten Speicher unterschiedlichen Zwecken zu, z. B. Betriebssystemen, Anwendungsbinärdateien, Datenbanken oder Daten. Durch die Trennung von Speicher können Ressourcenverwaltung und Leistung verbessert werden.
Implementieren Sie Speichervirtualisierungsverfahren wie Thin Provisioning und Deduplizierung, um die Speichernutzung zu optimieren und Kosten zu senken.
Prüfen Sie sorgfältig Speicheranbieter, die SAN- oder NAS-Speicherangebote erstellen, und machen Sie sich mit den Performance-Konfigurationen und -Einschränkungen dieser Systeme vertraut, bevor Sie sie zum Hosten von ArcGIS-Komponenten verwenden.

Ressourcenreservierungen:

Mithilfe von Ressourcenreservierungen gewährleisten Sie ein Mindestmaß an Ressourcen für kritische VMs, wie z. B. ArcGIS Server. Reservierungen stellen sicher, dass diese VMs die benötigten Ressourcen erhalten, selbst wenn es zu Konflikten mit anderen VMs auf demselben Host kommt.

Weitere Virtualisierungsempfehlungen finden Sie in der ArcGIS Server-Dokumentation.

Ressourcenpools

Erstellen Sie Ressourcenpools in Ihrer Virtualisierungsumgebung, um VMs mit ähnlichem Ressourcenbedarf zu gruppieren. Auf diese Weise können Sie Ressourcen effizienter verwalten und zuweisen. Innerhalb dieser Pools können Sie Ressourcenfreigaben, -begrenzungen und -reservierungen zuweisen. Im Folgenden finden Sie einige wichtige Überlegungen und bewährte Methoden, mit denen Sie Ressourcenpools effektiv entwerfen können.

Gruppieren von VMs: Erstellen Sie Ressourcenpools in Ihrer Virtualisierungsumgebung, um VMs mit ähnlichen Anforderungen zu gruppieren. Dies ermöglicht eine effiziente Ressourcenzuweisung und -verwaltung.
Ressourcenfreigaben, -begrenzungen und -reservierungen: Weisen Sie Ressourcenfreigaben, -begrenzungen und -reservierungen innerhalb von Ressourcenpools zu, um sicherzustellen, dass VMs mit höherer Priorität die erforderlichen Ressourcen erhalten. Ressourcenanteile helfen bei der proportionalen Zuweisung von Ressourcen, mit Begrenzungen werden Obergrenzen für den Ressourcenverbrauch festgelegt, und Reservierungen garantieren Mindestressourcenmengen.
Benennung von Ressourcenpools: Beschriften und kategorisieren Sie Ressourcenpools basierend auf ArcGIS Enterprise-Komponenten oder -Services, um die Ressourcenverwaltung und -zuweisung zu vereinfachen.
Ressourcenpools mit hoher Verfügbarkeit: Entwerfen Sie Ressourcenpools mit hoher Verfügbarkeit, und stellen Sie sicher, dass primäre und Standby-VMs für kritische Komponenten getrennt gruppiert werden. Dies ermöglicht eine kontrollierte Ressourcenzuweisung während Failover-Operationen.
Überwachung von Ressourcen: Überwachen Sie regelmäßig die Leistung und Auslastung des Ressourcenpools um zu ermitteln, ob die Ressourcenzuordnungen mit den tatsächlichen Anforderungen übereinstimmen. Passen Sie die Ressourcenanteile und -begrenzungen nach Bedarf an.
Dynamische Ressourcenverwaltung: Sie können Ressourcenpools für dynamisch zugeordnete Ressourcen einrichten, die sich an sich ändernde Workloads anpassen können. Dies ermöglicht eine flexible Ressourcenverwaltung, mit der sich Nachfrageschwankungen ausgleichen lassen.
Dimensionierung des Ressourcenpools: Legen Sie die Größe der Ressourcenpools entsprechend fest um sicherzustellen, dass jeder Pool über ausreichende Ressourcen verfügt, um die Anforderungen der darin enthaltenen VMs zu erfüllen. Over-Subscription innerhalb von Pools kann zu Ressourcenkonflikten führen.

CPU-Affinität

Anti-Affinitätsregeln können bei der Bereitstellung von ArcGIS Enterprise in einer virtuellen Umgebung hilfreich sein, um die Verfügbarkeit und Fehlertoleranz des Systems zu verbessern. Durch diese Regeln wird sichergestellt, dass bestimmte VMs oder Komponenten auf separaten physischen Hosts innerhalb Ihres Virtualisierungsclusters platziert werden, damit sie nicht gleichzeitig auf demselben Host ausgeführt werden. Dadurch kann das Risiko von Ausfallzeiten bei Hardware- oder Host-Ausfällen minimiert werden. Anti-Affinitätsregeln werden auf verschiedene Komponenten eines ArcGIS Enterprise-Systems auf komponentenspezifische Weise angewendet:

ArcGIS-Server: Sie können Anti-Affinitätsregeln für ArcGIS Server-Computer anwenden um sicherzustellen, dass primäre und Standby-Instanzen desselben Service nicht auf demselben Host ausgeführt werden. Dies ist besonders wichtig beim Konfigurieren hoher Verfügbarkeit für Services. Angenommen, Sie verfügen über einen Geoverarbeitungsservice mit mehreren Instanzen. In diesem Fall können Sie sicherstellen, dass sich die primäre und die Standby-Instanz auf unterschiedlichen physischen Hosts befinden, sodass die Verfügbarkeit des Service gewährleistet ist.
Portal for ArcGIS: Wenn Sie Portal for ArcGIS in einer Konfiguration mit hoher Verfügbarkeit bereitstellen, verwenden Sie Anti-Affinitätsregeln, um den primären und den Standby-Computer des Portals auf verschiedene Hosts zu verteilen. Dies trägt zur Aufrechterhaltung der Funktionalität des Portals im Falle eines Hardwarefehlers oder einer Hostwartung bei.
ArcGIS Data Store: In einer ArcGIS Data Store-Konfiguration mit mehreren Computern können Sie mithilfe von Anti-Affinitätsregeln sicherstellen, dass die primäre und die Standby-Komponente (z. B. primäre und sekundäre Data Stores vom Typ “relational”) nicht auf demselben physischen Server gehostet werden. Dies trägt dazu bei, die Verfügbarkeit des Data Stores sicherzustellen.
Load Balancer: Erwägen Sie die Verwendung eines Load Balancers, um eingehenden Datenverkehr auf mehrere Instanzen von ArcGIS Server zu verteilen. Mit der richtigen Konfiguration können Sie sicherstellen, dass der Datenverkehr auf verschiedene Hosts verteilt wird, wodurch eine Hochverfügbarkeits- und Lastausgleichsebene hinzugefügt wird.
Web-Adaptor: Wenn Sie Web Adaptors in Ihrer ArcGIS Enterprise-Bereitstellung verwenden, sollten Sie diese auf separaten Hosts platzieren. Auf diese Weise lässt sich sicherstellen, dass ein Fehler auf einem Host keine Auswirkungen auf den Zugriff auf Web-Services über den Web Adaptor hat.

Speicher-Performance

Die Speicher-Performance ist ein wichtiger Aspekt bei der Optimierung der Performance und Stabilität von ArcGIS Enterprise, wenn dieses auf virtueller Hardware bereitgestellt wird. ArcGIS Enterprise arbeitet häufig mit großen Datasets und der Verarbeitung komplexer räumlicher Daten. Daher ist eine gut abgestimmte Speicherinfrastruktur unerlässlich. Im Folgenden finden Sie einige Empfehlungen zum Sicherstellen einer angemessenen Speicher-Performance:

Hochleistungsspeicher: Verwenden Sie Hochleistungs-Speicherlösungen wie Solid-State-Laufwerke (SSDs), um Betriebssysteme, Datenbanken und Daten zu hosten, auf die häufig zugegriffen wird. SSDs bieten einen schnelleren Datenabruf und eine geringere Latenz, was die I/O-Performance erheblich verbessern kann.
Speicherredundanz: Implementieren Sie Redundanz in Ihrer Speicherinfrastruktur, um Datenverfügbarkeit und Fehlertoleranz zu gewährleisten. Verwenden Sie RAID-Konfigurationen, um sich vor Festplattenausfällen zu schützen und die Datenintegrität zu wahren.
Dedizierte Speichernetzwerke: Erwägen Sie die Verwendung dedizierter Speichernetzwerke, um den Speicherdatenverkehr vom allgemeinen Netzwerkverkehr zu trennen. Dies kann zur Reduzierung von Netzwerkkonflikten und zur Optimierung der Speicher-Performance beitragen.
Optimierte Dateisysteme: Wählen Sie Dateisysteme, die für eine hohe I/O-Performance optimiert sind, z. B. NTFS für Windows-basierte Systeme oder XFS für Linux-basierte Systeme. Konfigurieren Sie Dateisysteme mit geeigneten Blockgrößen für GIS-Daten.
Datensegmentierung: Trennen Sie den Speicher für verschiedene Zwecke, wie z. B. für Betriebssysteme, Anwendungsbinärdateien, Datenbanken oder GIS-Daten. Dadurch wird sichergestellt, dass die Speicherressourcen entsprechend den spezifischen Anforderungen zugewiesen werden.
Speicherüberwachung: Überwachen Sie regelmäßig die Speicher-Performance und -auslastung, um potenzielle Engpässe oder Probleme zu erkennen. Verwenden Sie Speicherüberwachungswerkzeuge, um Performance-Probleme proaktiv zu identifizieren und zu beheben.
Daten-Tiering: Implementieren Sie Strategien, um weniger häufig abgerufene Daten auf langsameren, kostengünstigeren Speicherlösungen und häufig verwendete Daten auf Hochleistungsspeichern zu speichern.
Sicherung und Notfallwiederherstellung: Richten Sie umfassende Sicherungs- und Notfallwiederherstellungsstrategien für Ihre Speicherinfrastruktur ein, um sich vor Datenverlust zu schützen und die Geschäftskontinuität zu gewährleisten.
Speicherskalierung: Planen Sie die Skalierbarkeit des Speichers, indem Sie Lösungen auswählen, die das Datenwachstum bewältigen können. Stellen Sie sicher, dass Ihre Speicherarchitektur flexibel ist und bei zunehmendem GIS-Datenvolumen erweitert werden kann.

Indem Sie diese Empfehlungen für die Speicher-Performance in Ihrer virtuellen ArcGIS Enterprise-Umgebung befolgen, können Sie sicherstellen, dass die Verarbeitung von Geodaten effizient und zuverlässig bleibt, während die Anforderungen von GIS-Workloads erfüllt werden. Regelmäßige Überwachung und Anpassungen der Speicherkonfigurationen sind unerlässlich, da sich Ihre Daten- und Nutzungsmuster im Laufe der Zeit ändern.

Tests und Benchmarking

Führen Sie vor der Bereitstellung in einer Produktionsumgebung mit einer virtuellen Architektur Benchmark-Tests durch, um die Anforderungen an virtuelle Ressourcen für Ihre ArcGIS Enterprise-Bereitstellung zu verstehen. Verwenden Sie diese Daten, um die Ressourcenzuordnungen entsprechend anzupassen. Führen Sie regelmäßig Last- und Speicher-Performance-Tests durch, um Engpässe zu identifizieren und Konfigurationen zu optimieren.

Weitere Informationen finden Sie unter Entwerfen einer effektiven Teststrategie.

Stellen Sie sicher, dass Ihre Virtualisierungsinfrastruktur auf die Anforderungen Ihrer Organisation abgestimmt ist, und befolgen Sie die Empfehlungen zu Sicherheit, Überwachung und Skalierbarkeit. Testen und bewerten Sie Ihr Setup regelmäßig, um die notwendigen Anpassungen für optimale Performance und Zuverlässigkeit vorzunehmen. Virtualisierungstechnologien werden ständig weiterentwickelt. Daher ist es wichtig, dass Sie mit den neuesten Funktionen und Empfehlungen auf dem aktuellen Stand bleiben. Wenn Sie diese Empfehlungen für das Ressourcenmanagement in einer virtuellen Umgebung befolgen, können Sie sicherstellen, dass ArcGIS Enterprise effizient und zuverlässig arbeitet, sodass die räumlichen Anforderungen Ihrer Organisation erfüllt werden. Um Ihre spezifischen Anforderungen erfüllen zu können, ist es entscheidend, dass Sie die richtige Balance zwischen Ressourcenzuweisung, Hochverfügbarkeit und Skalierbarkeit finden.