如何使用SSD避免VDI啟動(dòng)風(fēng)暴
桌面虛擬化,或虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)(VDI),可以為IT部門帶來諸多好處,包括更簡(jiǎn)單的系統(tǒng)管理,集中的安全性和數(shù)據(jù)保護(hù)。不過支撐VDI的存儲(chǔ)環(huán)境需要仔細(xì)的規(guī)劃,以避免VDI啟動(dòng)風(fēng)暴的問題,即當(dāng)大量的用戶同時(shí)登錄系統(tǒng)時(shí)所造成的系統(tǒng)反應(yīng)非常緩慢。有許多方法可以解決這個(gè)問題,但最有效的方法是將數(shù)據(jù)巧妙的放置在固態(tài)硬盤(SSD)上。
VDI啟動(dòng)風(fēng)暴的問題表現(xiàn)形式非常簡(jiǎn)單。虛擬桌面工作負(fù)載是可預(yù)測(cè)的;它基于桌面用戶的工作時(shí)間,通常是每個(gè)工作日的上午9點(diǎn)到下午5點(diǎn)。相對(duì)于服務(wù)器的工作負(fù)載而言,普通的一臺(tái)虛擬桌面所產(chǎn)生的所有存儲(chǔ)I/O是相當(dāng)?shù)偷?,因此通常在一臺(tái)物理主機(jī)上可以部署的虛擬桌面的密度比虛擬服務(wù)器要大得多。相反,虛擬桌面的初始啟動(dòng)則相當(dāng)消耗資源,此時(shí)操作系統(tǒng)和應(yīng)用需要從磁盤讀取大量的數(shù)據(jù)以加載和執(zhí)行。
啟動(dòng)風(fēng)暴發(fā)生在大量的虛擬桌面在短時(shí)間內(nèi)同時(shí)啟動(dòng)之時(shí)(例如,在上午8點(diǎn)到9點(diǎn)之間),由此引起的大量存儲(chǔ)I/O可以很輕易的將存儲(chǔ)系統(tǒng)淹沒。如果存儲(chǔ)系統(tǒng)不能很好的設(shè)計(jì)以處理如此密集的I/O負(fù)載,最終存儲(chǔ)系統(tǒng)將無法提供服務(wù)。
當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),桌面用戶將會(huì)感覺到虛擬桌面極度緩慢,以至于幾乎無法使用。如果這種情況每天發(fā)生,那么你可以確定你的用戶將會(huì)不停的抱怨,你的 VDI項(xiàng)目將趨于失敗,你的用戶也會(huì)強(qiáng)烈要求重新使用他們的物理桌面。你必須竭盡全力避免這種情況發(fā)生,也即由于缺乏良好的設(shè)計(jì)而導(dǎo)致一項(xiàng)具有許多優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)解決方案,最終的實(shí)現(xiàn)效果卻非常之差。
在VDI實(shí)施之后來改善缺乏良好設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)系統(tǒng)是可能的,但相對(duì)于在之前做出正確的規(guī)劃,代價(jià)要高昂得多,例如也許你的系統(tǒng)由于無法升級(jí)以滿足需求,導(dǎo)致系統(tǒng)需要整個(gè)被替換掉。
一旦用戶啟動(dòng)系統(tǒng),登錄和加載應(yīng)用之后,存儲(chǔ)I/O通常將保持在一個(gè)比較低的水平。虛擬桌面在啟動(dòng)時(shí)和啟動(dòng)之后所產(chǎn)生的IOPS有著天壤之別,導(dǎo)致 VDI環(huán)境下的存儲(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)***挑戰(zhàn)性。通常,運(yùn)行Windows 7的虛擬桌面在啟動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生50到100個(gè)IOPS,一旦運(yùn)行平穩(wěn),平均IOPS下降到5-10。因此,為了滿足由啟動(dòng)風(fēng)暴引起的I/O需求,你的存儲(chǔ)系統(tǒng)通常需要設(shè)計(jì)成能滿足這種最壞的情況。
僅僅為滿足啟動(dòng)風(fēng)暴時(shí)的IOPS需求而設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)架構(gòu)將相當(dāng)昂貴。通常,為增加存儲(chǔ)系統(tǒng)的 IOPS處理能力,你需要增加更多的的物理磁盤,從而使負(fù)載可以分布在更多的磁盤之上。這意味著你將擁有大量超出你需求磁盤容量。設(shè)想,設(shè)計(jì)一條具有8車道的高速公路,僅僅只是為了處理每天1到2個(gè)小時(shí)的高峰期擁堵,而在余下的時(shí)間里,僅僅兩條車道就足以應(yīng)付。最終的結(jié)果,你將不得不維護(hù)一條極其昂貴的高速公路。
使用SSD解決VDI啟動(dòng)風(fēng)暴問題
為了平安度過啟動(dòng)風(fēng)暴,相對(duì)于裝備整個(gè)的存儲(chǔ)陣列來處理所需的IOPS,存在更好的解決方案。你可以通過增加兩條大容量快速車道來處理高峰期的車流,而不是建造一條8車道的高速公路。
SSD相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械磁盤要快得多,傳統(tǒng)機(jī)械磁盤通常受限于磁盤轉(zhuǎn)速。一般而言,每分鐘15000轉(zhuǎn)的SAS磁盤最多可以處理的IOPS為180,而 SSD可以處理大約5000個(gè)IOPS。當(dāng)然,這種性能的提升也伴隨著極高的成本。如果用于虛擬桌面的存儲(chǔ)系統(tǒng)全部采用SSD磁盤,固然很好,但對(duì)于絕大多數(shù)用戶而言,高昂的成本將使他們望而卻步。
不過使用少量的SSD磁盤來承載啟動(dòng)風(fēng)暴時(shí)所產(chǎn)生的大量I/O是非常經(jīng)濟(jì)的。如此設(shè)計(jì),你可以使用大量?jī)r(jià)格相對(duì)較低的SAS和 SATA磁盤來滿足磁盤容量的需求,同時(shí)少量的SSD磁盤來滿足處理高峰期I/O負(fù)載的性能需求。
選項(xiàng)A: 將某些文件放在SSD上。這種解決方案有多種實(shí)現(xiàn)方式。***種是將虛擬機(jī)的母版映像文件和副本放置SSD存儲(chǔ)池中。當(dāng)在VDI中使用Linked Clones(在VMware View中)或Machine Creation Services(在XenDesktop中)時(shí),母版映像文件作為只讀磁盤為所有桌面虛擬機(jī)所共享。它是所有部署的桌面操作系統(tǒng)的母盤,然后每個(gè)虛擬機(jī)將單獨(dú)保留一份可寫的快照以存放所有對(duì)于母盤的修改。
當(dāng)桌面虛擬機(jī)經(jīng)歷啟動(dòng)過程時(shí),大部分的磁盤活動(dòng)來自于母版映像,也就是大部分的操作系統(tǒng)文件和應(yīng)用文件存放的地方。因此,將母版映像和副本存放在SSD存儲(chǔ)上可以消除啟動(dòng)風(fēng)暴。其它所有單獨(dú)的虛擬機(jī)快照磁盤可以存放在較低層級(jí)(SAS或SATA)的存儲(chǔ)上。