虛擬桌面架構(VDI)能讓IT部門把他們提供給用戶的桌面應用和服務集中到數據中心。用戶本地使用某種“瘦客戶端”設備,但是通常沒有本地數據或安裝應用程序。桌面操作系統(tǒng)運行在虛擬架構內的一個虛擬機(VM)中。雖然類似于服務器虛擬化,虛擬主機被部署在物理服務器資源中,但VDI對數據存儲管理提出了不同的需求和獨特的挑戰(zhàn)。
一個典型的Windows 7虛擬桌面部署需要10GB到20GB(或更多)的共享存儲容量,這取決于安裝的應用程序。此外,每個虛擬桌面的平均吞吐量為5 IOPS 到10 IOPS,開機時大約上升十倍左右,在50 IOPS 到100 IOPS之間。為虛擬桌面配置存儲通常分配足夠的磁盤容量來實現適當級別的性能。
集中問題
當桌面分布式訪問IT結構時,他們需要的磁盤容量通常由安裝在每個物理機器上的低成本的SATA驅動器提供。一個直接連接的SATA驅動器能夠滿足甚至大于一個物理桌面的I/O要求。任何性能問題或一個驅動器數據丟失只影響對應的PC或筆記本電腦。如果是集中存儲,存儲相關問題的潛在影響顯著增加,任何數據丟失可能影響數百或數千用戶。此外,在桌面數據集中管理的VDI環(huán)境中創(chuàng)建一個大的隨機I/O工作量概要文件會給存儲陣列帶來很大的挑戰(zhàn)。
保持良好的I/O性能還需要處理大量的I/O高峰,稱為“啟動風暴”。VDI是被用戶驅動的,用戶通常在早上登錄到他們的桌面,在結束一天的工作準備下班時注銷。大多數登錄活動很可能發(fā)生在上午八點到十點之間,隨著桌面啟動會創(chuàng)建一個登錄風暴并產生大量的讀請求。同樣地,在結束一天的工作用戶注銷時,保存他們的工作并關閉桌面,產生大量的隨機寫I/Os。這兩種峰值必須由VDI架構來處理,因為任何響應事務的延遲直接影響生產效率。
TCO和ROI
你還必須考慮部署虛擬桌面架構的運營總成本(TCO)和投資回報率(ROI)問題。通過部署VDI實現節(jié)省成本源于減少最終用戶的硬件成本,包括物理設備成本、日常維護成本以及管理桌面操作系統(tǒng)的多個實例的技術和行政支持開銷。
由于桌面存儲被集中到支持虛擬桌面的架構中,存儲塊的部署成本可能比較高,對達到所需的性能和容量水平也許是個挑戰(zhàn)。
節(jié)約空間技巧
作為存儲部署的關鍵,你應該想方設法減少存儲損耗。有兩個節(jié)省空間技術適合于VDI:自動精簡配置和數據去重。自動精簡配置保證虛擬桌面使用必需的容量來容納數據,不管桌面實際分配多少容量,實際上由主機操作系統(tǒng)寫入磁盤。所以,如果一個桌面的驅動器被配置為20G,但是實際上有效數據只有10G,那么,精簡卷的容量是10GB而不是分配的20GB。因此,利用自動精簡配置技術可以根據未來需求規(guī)劃VDI驅動器,而且不浪費現有資源。
去重技術是在存儲陣列中查找通用文件或塊并刪除其副本,同時通過共享使用指向元數據的指針。在VDI環(huán)境中,去重是減少存儲空間非常好的技術。通常,桌面從一個主鏡像創(chuàng)建,特別是對于VDI環(huán)境這是建立一個定制桌面。個人桌面的復制是通過克隆主鏡像來完成的??寺崿F良好的去重率,大多數桌面內容是靜態(tài)操作系統(tǒng)數據。在某些VDI平臺,比如VMware View,去重使用軟件通過副本和鏈接克隆來管理,實現自動跟蹤變更數據。
SAN和NAS
VDI部署前,在任何針對虛擬桌面存儲空間減少的討論中,都應該花時間處理存儲協(xié)議方案。VDI的存儲可以使用塊(存儲區(qū)域網絡(SAN))或文件級協(xié)議(網絡直連存儲(NAS))。這里介紹了兩種可節(jié)省空間的平臺,但是它們的實現略有不同。VDI層通常使用基于塊的解決方案處理克隆和復制,然而基于文件實現克隆是由存儲陣列自身執(zhí)行的。起初這個差異似乎不重要,可是,它啟用創(chuàng)建克隆任務并卸載到陣列自身。
持久和非持久桌面
VDI桌面重啟后能夠保留用戶配置信息(如快捷方式),稱為持久桌面。非持久桌面不保留每次用戶啟動虛擬桌面到重啟之間有效設置的任何配置信息。此外,不能通過映射到本地文件服務器來為本地用戶提供數據。
性能考慮
任何存儲系統(tǒng)節(jié)約空間的特性必然在性能方面有所犧牲。大的讀I/O成為部署在VDI解決方案中的主鏡像和副本的瓶頸,所以他們應該放在最快的存儲介質中,最好是固態(tài)硬盤(SSDs).
當然,并不是把所有虛擬桌面數據都放在SSDs中-這樣做可能會超出預算。如果可能,應使用分層存儲,允許高性能設備(如SSDs)處理最活躍的VDI數據。因此,存儲分層在VDI解決方案中為了達到TCO和ROI收益是必不可少的。
解決方案采樣器
存儲廠商通常通過部署基于SSD和光纖通道驅動器的高性能存儲解決VDI存儲需求。然而,一些其它廠商專門提供針對VDI優(yōu)化的存儲。
Atlantis公司提供AtlantisILIO,一個基于Citrix XenDesktop和VMware View的VDI環(huán)境優(yōu)化軟件應用。ILIO軟件層可以降低延遲,滿足物理磁盤I/O和存儲容量需求。因此,使用ILIO能夠使用低成本、高容量的SATA驅動器部署VDI解決方案
NetApp公司文件管理器非常適用于VDI部署。NetApp的Write Anywhere File Layout (WAFL)文件系統(tǒng)把隨機I/O有效的轉換為連續(xù)寫,使它適用于VDI部署。NetApp閃存卡(以前稱為性能加速模塊或PAM)加快讀請求、緩存主鏡像和副本。因此,NetApp的FlexClones可以很容易地從主鏡像復制并啟用虛擬桌面,同時存儲開銷非常少。
Nimbus Data Systems公司和Pure Storage公司都為VDI提供固態(tài)陣列。固態(tài)陣列非常適合于處理隨機I/O。Nimbus和Pure Storage的產品使用壓縮和去重技術來降低部署SSD陣列的TCO。
VDI存儲底線
為虛擬桌面部署存儲都會面臨管理隨機I/O和高IOPS的需求。處理這些需求必需考慮桌面合并到數據中心的ROI,否則部署VDI的優(yōu)勢可能無法體現。