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做和VMwareHorizon7在全闪存架构

发布时间:2021-09-20 15:30:24 阅读: 来源:漩涡泵厂家

VMware:Horizon7在全闪存架构Virtual SAN 上的性能表现

桌面虚拟化是目前企业用户典型的虚拟化业务场景。VMware Horizon 7 是目前最新发布的桌面虚拟化产品,其最新加入的 Just-In-Time 桌面部署功能使用即时克隆技术,允许管理员快速克隆和部署虚拟机,进一步提升了 VDI 虚拟桌面的部署效率。

通过将 VDI 桌面业务运行在全闪存架构 Virtual SAN 平台上,用户可以通过去重、压缩以及纠删码(RAID 5/6)等多项空间效率提高技术有效降低数据的存储空间开销,进一步降低业务运行的总体拥有成本。

本文通过在 Virtual SAN 6.2 全闪存架构中针对 Horizon 7 进行评估,验证了全闪存架构 Virtual SAN 可作为吹膜机的利用范围主要是根据其材料的不同而定的 VDI 虚拟桌面的理想运行平台。

测试介绍

在测试中,我们针对 Horizon 7 结合 App Volume 2.11 在即时克隆和链接克隆两种部署情况下分别进行了详细测试,包括启用去重、压缩以及纠删码等空间效率提高技术前后的性能变化,存储空间的提升效率以及对桌面池进行维护管理的时间对比。

在测试期间,我们总共使用了 12 台物理服务器,其中4台服3D打印材料研发和突破是3D打印技术推行利用的基础务器用于构建4节点混合架构 Virtual SAN 作为管理 VDI 虚拟桌面的集群。如图一所示,管理集群中除了安装 Horion 的管理套件外,还安装了 vRealize Operation Manager 等云管理套件,方便管理员在大规模集群环节中对虚拟机进行统一的监控与管理。另外的 8 台服务器用于构建 8 节点全闪存架构 Virtual SAN,进行虚拟桌面的部署和测试工作。虽然在本次的测试架构中,一个管理集群只对应一个桌面集群。但是在实际真实环境中,一个管理集群可以同时管理多个桌面集群,以满足大规模桌面虚拟化的需求。

Horzion桌面虚拟化集群架构图

为了保证测试结果的公正性,我们使用第三方 VDI 性能测试工具 Login VSI 4.1进行测试。Login VSI 是业界标准的基准测试工具,用于测量集中桌面环境的性能和可扩展性。Login VSI 在测试中会逐渐增加模拟用户的数量,直至系统的性能出现饱和。当系统饱和时,应用程序响应时间的增加至关重要。这一延迟意味着系统几乎临近过载。我们可以通过系统接近过载来找出系统的最大用户容量以此评估整个 VDI 环境的性能。

全闪存架构Virtual SAN具体配置

在测试中,我们部署了两个 Virtual SAN 集群。由于管理集群可以根据实际业务需求变动,因此我们主要介绍本次部署虚拟桌面的桌面集群的配置。桌面集群由全闪存架构 Virtual SAN 组成,每台主机都采用如下硬件配置:

SSD:2*400GB 固态硬盘(Intel SSDSC2BA40)作为缓存层

SSD:8*400GB 固态硬盘(Intel SSDSC2BX40)作为容量层

每个 Virtual SAN 节点由两个磁盘组组成,每个磁盘组由一块缓存 SSD 和 4 块容量 SSD 组成,整个 Virtual SAN 集群的初始裸容量达到了 32TB,其中 6.4TB 为缓存层容量,25.6TB 为容量层容量。

虚拟桌面镜像具体配置

测试中,我们使用的虚拟机镜像通过 VMware 优化工具进行了专门优化。桌面的操作系统采用 Windows 7 64 位企业版,每台虚拟桌面分配了2颗 vCPU 和2GB 内存,分配的磁盘大小为 30GB(实际使用了10.6GB)。

此外,我们将 Login VSI 性能测试需要的应用程序都部署在一个独立的AppStack 中,总计容量为 6536MB。AppStack 是一个专门用于包装应用程序的单元,以只读VMDK的形式进行存储。这些应用程序包括:

Adobe_Flash_Player_16_ActiveX,

Adobe_Reader_XI_11.0.10,

Doro_1.82,

FreeMind,

微软 Office_Professional_Plus_2010 等。

测试结果

在虚拟桌面的性能测试中,我们使用 Login VSI 4.1 调用常见应用程序来模拟桌面的日常工作负载。通常情况下,VDI 工作负载是 CPU 紧密型的。从存储角度来说,如果主机的 CPU 规划得当,Virtual SAN 每台主机可以支持上达 200 个桌面,因此在测试空间效率提升以及 View 桌面管理操作的测试中我们部署了最大 1600 个虚拟桌面。但是在 Login VSI 虚与此同时拟桌面性能测试期间,我们发现测试服务器在具体工作负载下存在 CPU 瓶颈。因此,我们的注重点主要为观测1000 台桌面的性能。

即时克隆桌面的性能

为了评估即时克隆(Instant Clone)桌面在启用纠删码前后的性能差异,我们使用 Login VSI 在 RAID 1 与 RAID 5 存储策略配置上分别进行了性能测试。通过测试,我们发现 VSIMax 知识型员工工作负载并没有耗尽整个系统资源。在1000 个桌面的连接测试中,两种配置都可以通过基准测试要求。即时克隆桌面在 RAID 1 与 RAID 5 存储策略下的 Login VSI 测试如图二所示。通过测试,我们可以发现 Virtual SAN 在启用纠删码的情况下,相比默认配置的性能影响非常小。(测试结果数值越小越好)

1000个即时克隆桌面在RAID 1与RAID 5下的Login VSI测试结果

链接克隆桌面的性能

除了即时克隆,我们在链接克隆(Linked Clone)桌面上也进行了详尽的性能测试。客户端缓存(Client Cache)是 Virtual SAN 6.2 针对 VDI 业务场景在存储缓存功能上做的进一步增强,其在主机后台的内存中额外添加了读取缓存。这部分读取缓存只占用主机内存容量的 0.4%(最大不超过1GB),但在性能上却可以给 VDI 带来巨大提升。该功能在 Virtual SAN 6.2 下启用,为了验证客户端缓存对 VDI 业务场景的性能提高,我们分别使用 Login VSI 在客户端缓存禁用前后进行测试,并以 Virtual SAN 在默认存储策略下的测试结果为基准进行对比。

如图三所示,通过测试我们发现启用客户端缓存可以显着改善 VDI 桌面的性能(测试结果数值越小越好)。通过分析 VSIMax 评分,我们发现 Virtual SAN 的空间效率提高技术在提升链接克隆桌面存储效率的同时,对桌面的性能影响很小。

1000台链接克隆桌面的LoginVSI测试结果

启用去重/压缩和纠删码(RAID 5)以及稀疏交换文件对存储空间的节省

在启用去重/压缩和纠删码后,我们测试了全闪存架构 Virtual SAN 中进行 VDI桌面池部署的空间节省情况。去重/压缩技术会以每个磁盘组为单位进行去重和压缩操作,该技术会对各种不同的数据类型进行去重。而纠删码则可以在不降低数据可用性的前提下节省存储空间。

为了尽最大程度的发挥 Virtual SAN 对 VDI 桌面的性能,我们在主机的高级主机设置选项中启用了 Swap Thick Provision Disabled 开启了 Virtual SAN 的稀疏交换文件功能,以进一步优化链接克隆桌面池和即时克隆桌面池的空间节省。由于虚拟交换文件的容量等于分配的内存空间减去预留内存空间,因此在大规模部署虚机的情况下,这种额外空间开销会非常大。

通过启用稀疏交换文件功能,交换文件会以精简配置的模式进行部署。也就是说,虚拟交换文件只有在真正使用交换文件时才会分配磁盘空间。(当然,我们只在内存空间足够的情况下推荐此功能)

如前文所述,我们配置的虚拟桌面模板配置了 30GB 大小的磁盘空间。在虚拟机默认存储策略下,部署1600个链接克隆桌面需要 13.47TB 的存储容量。在启用去重/压缩功能并将虚拟机存储策略改为 RAID 5 后,1600个桌面使用的存储空间下降到了 7.94TB。去重/压缩比率大约在1.91倍。由于我们的服务器拥有充足的内存空间,因此在关闭所有桌面并启用稀疏交换文件功能后,我们重新启动虚拟桌面, 1600个链接克隆桌面的存储空间消耗下降到1.81TB,对应的去重/压缩比率大幅提高到11.6倍。

1600台链接克隆桌面的空间占用

我们也对即时克隆桌面启用纠删码和稀疏交换文件后的存储空间占用情况进行了前后对比。如图五所示,在 Virtual SAN 默认虚拟机存储策略下(RAID 1)启用稀疏交换文件后可以给 1600 台即时克隆桌面节省 6.29TB 的存储空间。而改为启用纠删码的 RAID 5 存储策略后相比默认策略节省了 0.68TB 的存储空间。

1600 台即时克隆桌面的空间占用

Horizon View桌面池管理

除了对 VDI 虚拟桌面进行 LoginVSI 性能测试, 我们还通过对 Horizon View 进行操作测试来评估 Virtual SAN 6.2 引入的空间效率提高技术对桌面池管理可能产生的影响。

Horizon 7 引入的即时克隆技术大幅度加速了虚拟桌面的部署和定制。管理员在RAID 1 和 RAID 5 配置下分别只需要花费 37 分钟和 36 分钟就可以完整部署 1600个桌面。此外即时克隆桌面不需要管理员进行刷新,重建等操作。当用户登出桌面后,该桌面会被立即删除并重新创建一个全新的镜像桌面。这一过程避免了传统 VDI 桌面池经常遇到的启动风暴问题。如图六所示,更新 1600 个桌面的镜像在 RAID 1 和 RAID 5 配置下分别只需要 38 分钟和 39 分钟。

1600台即时克隆桌面的济南实验机厂小编为您总结以下:View操作测试

对于链接克隆的操作,我们发现在启用 Virtual SAN 6.2 的空闲效率提高技术后,进行部署,更新,重建等操作的执行时间会相对稍长一些,但是这一操作可以节省大量的存储空间。因此我们认为在对于链接克隆桌面来说,在操作时间上花费一些损耗是值得的。

1600台链接克隆桌面的View操作测试

通过测试,我们验证了 Horiozn 7 与 App volume 2.11 在全闪存架构 Virtual SAN 中的出色性能。Horizon 7 的即时克隆和链接克隆在知识型员工工作负载下都可以达到120个以上的单节点虚拟机密度。这意味着 Virtual SAN 6.2 在启用所有空间效率提高技术的情况下依旧可以向业务提供高性能。

Virtual SAN 6.2 对最新的全闪存存储进行了优化,加入了高效的去重、压缩和纠删码功能,进一步降低了用户的总体拥有成本(TCO)并且对性能的影响微乎其微。因此,我们推荐用户将VDI虚拟桌面运行在Virtual SAN存储平台上。

关于作者

本文作者为VMware中国研发中心存储与高可用性事业部 Virtual SAN 解决方案团队(Product Enablement, PE)的尹婷/丁楠。Virtual SAN 解决方案团队致力于通过设计、构建、验证关键应用在 Virtual SAN 超融合架构下各种场景的性能表现,向客户提供最佳的 Virtual SAN 与行业关键应用融合解决方案,并承担 Virtual SAN 产品、技术和解决方案在中国地区的推广与技术支撑任务。

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