Os desktops virtuais (VDIs) parecem ter uma enorme vantagem sobre os computadores pessoais comuns dos funcionários. No entanto, na realidade, é necessário um hardware muito produtivo e também caro para que o ambiente virtual funcione a uma velocidade adequada e o VDI não seja irritante no trabalho do pessoal. Um dos gargalos da infraestrutura de VDI é um sistema de armazenamento de dados: depende diretamente de seu desempenho se vale a pena entrar em contato com essa tecnologia ou não.
Por que uma empresa precisa de VDI?
A tecnologia VDI pode simplificar e automatizar significativamente o gerenciamento da infraestrutura de TI dos locais de trabalho dos funcionários da organização. A diferença das estações de trabalho e laptops tradicionais é especialmente notável com uma grande equipe. Além disso, o VDI é uma excelente ferramenta para a entrega segura de ferramentas de trabalho dos funcionários (a chamada área de trabalho como serviço) de qualquer local, extremamente popular em organizações com altos requisitos de segurança e / ou com uma extensa rede de agências (medicina, bancos, educação, varejo, etc.).
Se a infraestrutura VDI for implantada corretamente, muito em breve começará a economizar dinheiro da empresa, reduzindo drasticamente o custo de manutenção e reduzindo os pontos de vulnerabilidade devido à consolidação de equipamentos e software de TI. Isso aumentará a flexibilidade ao adicionar novos empregos, onde quer que estejam.
Problemas ao implantar VDI
Como a VDI implica uma infinidade de usuários que executam suas operações simultaneamente no local de trabalho, a infraestrutura de TI exige não apenas alto desempenho de E / S, mas também latência ultra-baixa. Se a "frenagem" ocorrer em algum lugar, é altamente provável que isso cause um negativo para os usuários e eles exigirão um retorno às estações de trabalho tradicionais. E isso significa uma falha completa na implementação da VDI.
De acordo com os relatórios da IDC, as implementações de VDI mais desastrosas estavam relacionadas ao desempenho do sistema de armazenamento que não podia fornecer E / S de alta velocidade para toda a infraestrutura. Portanto, a escolha de sistemas de armazenamento com o desempenho necessário é talvez a tarefa mais importante no design da VDI. E, note-se, um dos mais caros em termos de custo.
Os sistemas de armazenamento de eixo e híbrido (discos mecânicos + flash), como a prática demonstrou, não são adequados para projetos de VDI em larga escala, pois são baseados no princípio de armazenar em cache as solicitações de E / S para reduzir atrasos. Mas o tamanho do cache não é infinito. Assim que estiver cheio, os atrasos aumentarão, os usuários irão se "rebelar" e, considerar, o projeto será dobrado. De fato, os requisitos de latência da VDI são tão altos que mesmo os sistemas All Flash tradicionais baseados em RAID com cache NVMe ou NVRAM não conseguem lidar com a carga.
Nesses projetos, os sistemas AccelStor All Flash que não possuem cache serão muito bem-vindos: todos os dados são gravados no SSD imediatamente após algum rearranjo realizado em tempo real (gravação síncrona). A ausência de um cache significa constância no desempenho, tanto em termos de IOPS e taxa de transferência, quanto em latências, que, note-se, já possuem desempenho impressionante.
Arquitetura otimizada para Flash
A tecnologia RAID foi desenvolvida no final dos anos 80 do século passado exclusivamente para o uso de drives de eixo tradicionais. E hoje é talvez a tecnologia mais amplamente utilizada com sucesso no campo de armazenamento de dados. Porém, ao criar todos os sistemas Flash usando RAID, existem pelo menos dois problemas:
- Os dados são gravados no SSD em um local aleatório na unidade
- Os dados geralmente são substituídos
Os sistemas All Flash do AccelStor funcionam de uma maneira completamente diferente, pois foram projetados especificamente para o uso eficiente de SSDs. A base é a tecnologia proprietária FlexiRemap , que não usa cache e RAID. 10 anos de pesquisa e mais de 45 patentes revelam todo o potencial da memória flash. Graças ao apoio de uma gigante de TI como a Toshiba Memory e os prêmios de melhor show no Flash Memory Summit 2016, a tecnologia FlexiRemap é verdadeiramente revolucionária.
Por que FlexiRemap ® ?
A tecnologia FlexiRemap ® recebeu esse nome apenas pela redistribuição (remapeamento) dos blocos de dados antes de gravar no SSD. Os dados são agrupados em cadeias sequenciais e são gravados em unidades em múltiplos de 4KB, ou seja, no modo SSD mais confortável. Graças a essa abordagem, é possível obter indicadores de desempenho razoavelmente altos (até 700K IOPS para gravação aleatória, até 1.1M IOPS para leitura e gravação aleatória) sem usar um cache.
A maioria dos sistemas de armazenamento baseados em RAID usa SSDs SAS caros, necessários para trabalhar com dois controladores e, ao mesmo tempo, utilizam seu desempenho em apenas 10%. O FlexiRemap ® em combinação com a arquitetura de cluster compartilhado nada usa SSDs SATA mais baratos e utiliza seu desempenho em 90%, o que significa, em última análise, menor custo de propriedade (TCO) e retorno mais rápido do investimento (ROI).
Além disso, observamos que os SSDs têm um ciclo de envelhecimento previsível associado à quantidade de informações registradas neles. E, ao contrário dos sistemas RAID que possuem grandes custos indiretos nas operações de gravação, a tecnologia FlexiRemap ® grava dados apenas uma vez, aumentando a vida útil da unidade e diminuindo o mesmo TCO.
Portanto, todos os sistemas Flash AccelStor com tecnologia FlexiRemap ® são ótimos para projetos que usam E / S intensivas e exigem latência ultra baixa. Como VDI.
Rápido retorno do investimento para armazenamento
O AccelStor fornece um modelo não licenciado para seus dispositivos. I.e. o cliente obtém acesso a todas as tecnologias (clones, instantâneos, replicação, desduplicação, etc.) imediatamente e para sempre. Além disso, o suporte técnico para dispositivos (e, é claro, software) se estende por toda a vida útil da matriz, e não apenas dentro do escopo da garantia / extensão da garantia. Portanto, aqui, o indicador TCO pode ser reduzido significativamente.
O uso do algoritmo de deduplicação (FlexiDedupe) reduz o espaço de armazenamento usado pelos dados. Conforme aplicado ao VDI, observamos que, para o clone vinculado, a taxa de compressão resultante pode facilmente chegar a 10: 1. Como resultado, uma matriz totalmente preenchida em combinação com desduplicação e provisionamento dinâmico pode fornecer o custo de um local de trabalho ativo na região de 30 USD.
Teste
AccelStor NeoSapphireTM Todos os sistemas Flash foram testados com o pacote Login VSI, que é uma ótima ferramenta para medir o desempenho e a escalabilidade da infraestrutura VDI.
O teste usou 500 áreas de trabalho no modo clone vinculado no ambiente VMware Horizon View. Todos eles estavam localizados no array NeoSapphire P710 (SSD 24x, 10G iSCSI, nó único, gravação sustentada IOPS de 700K) em 5 volumes de 2 TB cada, além de um volume separado para réplicas. A plataforma de alta densidade de 8 nós da Supermicro foi a carga. Um par de servidores separados e uma matriz All Flash (também da AccelStor) continham a infraestrutura VDI e os sistemas de monitoramento de teste.
Infraestrutura de equipamentos de testeOrganização da área de trabalho virtualOs desktops eram máquinas virtuais baseadas no Windows 10 Pro (build 1709) com a configuração: 2x vCPU, 3,5 GB de RAM (100% reservado), 60 GB de disco rígido. Dois perfis de carga foram feitos. Em termos de Login VSI, eles são chamados de conhecimento e poder. As diferenças estão no grau de influência nos recursos de computação e nos requisitos de E / S.
Trabalhador | Conhecimento | Poder |
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Descrição do produto | Carga de estresse bem equilibrada com alta CPU, RAM e IO | Carga de trabalho muito intensa, com estresse máximo para o sistema, exigindo recursos muito grandes de CPU, RAM e IO |
Software usado | Leitor de Adobe Freemind / java Internet Explorer MS Excel MS Outlook MS PowerPoint MS Word Visualizador de fotos 7 zip
| Leitor de Adobe Freemind / java Internet Explorer MS Excel MS Outlook MS PowerPoint MS Word Visualizador de fotos 7 zip Instale vários aplicativos ao mesmo tempo
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Nota | | Arquivos maiores foram usados, para gráficos - resolução maior |
Para entender a carga típica, as figuras também fornecem o consumo estimado de recursos por cada perfil (porcentagem em relação ao perfil de conhecimento):
Trabalhador | Aplicativos abertos | Uso da CPU | Leituras de disco | Gravações em disco | IOPS | Memória | vCPU |
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Conhecimento | 5-9 | 100% | 100% | 100% | 8,5 | 1.5GB | 2 vCPU |
Poder | 8-12 | 119% | 133% | 123% | 10,8 | 2GB | 2 vCPU |
Vários modos de operação da infraestrutura VDI foram testados, cada um deles exercendo uma carga alta no array All Flash.
Testes- Provisioning - Implantando um pool de máquinas virtuais
- Inicializando - carregando máquinas virtuais, emulando o início do dia útil (a chamada tempestade de inicialização)
- Teste completo de login do VSI (Login) - um aumento gradual da carga nas máquinas virtuais para atingir um pico quando o desempenho começa a diminuir devido à falta de recursos (neste caso, cem por cento). O pico não foi atingido, a matriz All Flash é capaz de fornecer desempenho para um número maior de desktops, mesmo em configurações de carga, como energia
- 30 minutos em estado estacionário - teste de estabilidade de 30 minutos com carga máxima
- Desligar - encerre o pool de máquinas virtuais
- Atualização de pool - retorne o disco do sistema operacional ao tamanho original
Como resultado, independentemente do modo de carregamento, foi mantido um tempo de resposta confortável dentro das máquinas virtuais. Ou seja, em outras palavras, isso significa que o usuário se sentiria confortável ao trabalhar com esse ambiente de trabalho.
Pool de área de trabalho 500 clones | Prazo de execução | Atraso médio |
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Provisioning | ~ 32 min | 0.59ms |
Inicializando | ~ 2 min | 0.68ms |
Teste completo de login VSI (Login) | 50 min | 0.46ms |
30 minutos em estado estacionário | 30 min | 0.56ms |
Desligar | ~ 7 min | 0.45ms |
Atualização da piscina | ~ 14 min | 0.27ms |
Os resultados completos dos testes estão disponíveis no Login VSI e no AccelStor .
Conclusão
Quando o desempenho do armazenamento realmente importa e o conjunto All Flash opera no centro da infraestrutura de VDI, os sistemas baseados na tecnologia FlexiRemap ® fornecem a melhor relação preço / desempenho. O uso do SSD corporativo SATA e um algoritmo interno para aumentar sua vida útil, juntamente com a baixa latência do dispositivo como um todo, foi exatamente o que foi criado para uso em projetos de VDI em larga escala.