多多非益善 多核處理器只會降低VDI高可用性
原創【2011年4月2日51CTO外電頭條】2010年9月在舊金山召開的英特爾開發者論壇（IDF）上，英特爾發布了其下一代服務器至強處理器，代號為Westmere-EX。性能不可謂不驚人：10核20線程的處理器對三通道內存的尋址能力達到了2TB，這相當于前一代處理器的內存尋址能力的整整兩倍。
今年5月，英特爾又宣布推出一款新的32核服務器芯片，它基于一種新的高性能計算服務器架構，結合了普通的x86核心和專用核心，從而加快了處理大規模并行科研和商業應用的速度。該芯片已在去年下半年交付。
“英特爾Knights Ferry處理器在服務器處理器插座中包含32個主至強芯片核心，在PCI-Express插槽中有相應的512位向量處理單元。芯片每個核心運行四個線程，包括8MB的共享高速緩存以及高達2GB的快速GDDR5內存。”
這項技術對于處理大量不同的工作負載而言很神奇，尤其是能夠完全在內存中運行，而不是在非易失性存儲設備中運行的數據庫。然而，對于虛擬桌面基礎架構（VDI）解決方案來說，多核芯片完全是浪費錢，而且高可用性被荒廢了。
我的客戶經常問我有什么建議好提供，同時又告訴我，他們一直在考慮購買配備四核、六核甚至八核的Nehalem處理器。我的答復始終是反問一句：為什么需要多核？
事實上，盡管多核可能有助于幾種類型的工作負載，但是對于VDI來說，只會降低高可用性，讓這個解決方案顯得成本更高昂。為了讓大家明白我搬出的理由，不妨想想vSphere 4.1、vCenter 4.1、VMware View 4.5和View Composer 2.5方面的一些局限性。這些是組成View解決方案的最新一代的幾個組件。
vCenter 4.1
經過驗證的架構支持2000個虛擬桌面
vSphere 4.1
每個主機最多支持320個虛擬機
在Nehalem系統中，經過驗證的架構每個核心支持16個虛擬桌面
View Composer 2.5
每個集群最大支持8個主機
每個數據存儲區最多支持128個鏈接克隆虛擬桌面
在一個新部署的系統中，Windows7很可能是來賓操作系統（GuestOS），而該操作系統的最大推薦內存容量是2GB。為了本文的需要，我們還假設不用到處理器密集型的應用程序，單單一個虛擬處理器（vCPU）就足以滿足大多數用戶的需要。不過，由于Windows7的地址空間布局隨機化功能（ASLR），透明頁面共享（TPS）比率減小到了大約10%（如果使用Windows XP，TPS比率約為40%）。
鑒于我們已作好了假定和限制，現在運行幾個模擬。完全出于好奇心，第一個模擬將使用發布不久的32核處理器。
64個核心（2個插座 x 32個核心）x每個主機16個虛擬機=每個主機1024個虛擬機（禁用超線程技術）
這種場景需要每個主機約2008GB內存。
約128個核心（2 × 32個超線程插座）x每個主機16個虛擬機=每個主機2048個虛擬機（啟用超線程技術）
這種場景需要每個主機約4000GB內存。
閑話少說，vSphere每個主機最多支持320個虛擬機。就第一個例子而言，每個處理器/核心最多支持的虛擬機數量必須是5，那樣虛擬機的數量才能保持在320個以下。在這種情況下，系統和處理器在很大程度上將得不到充分利用。
第二種場景使用128個超線程核心，它總共需要4000GB內存。該架構最多支持2TB內存，因而為了將內存控制在極限范圍以內，每個處理器/核心支持的虛擬機數量最多是約8個。情況看起來比不用超線程技術要好一點，但是昂貴的硬件資源仍然基本上得不到充分利用。
這兩種場景讓人覺得像是在玩數字游戲。不妨看看在使用2個插座、每個插座有6個處理器/核心的實際部署環境下會發生什么情況。我在這種場景下沒考慮超線程和睿頻加速（Turbo Boost）技術，因為它們其實并不會讓核心數量翻一番。
12個核心（2個插座 x 6個核心）x 每個主機16個虛擬機= 每個主機192個虛擬機
這種場景需要每個主機約312GB內存。
12個核心的場景對于每個主機支持的虛擬機數量來說很適合，不過要求每個主機約384GB內存。而現在外面的系統大多并不提供支持這么大內存容量的功能，只有少數幾個例外，比如思科ASIC內存擴展架構。
如果你擁有的一個系統支持這么大的內存容量，那你需要開始考慮：如果高可用性事件被觸發，你的企業或客戶愿意為在另一個主機中啟動虛擬桌面等待多久，或者遷移所有虛擬機以便主機維修需要多長時間。
如果你總共有約550個虛擬機，這代表停運時間接近33%。單單就存儲需求而言，擁有192個虛擬機的每個主機在每個用戶每秒10次輸入輸出操作（10 IOPS）的正常工作負載、讀寫比為20/80的情況下，大概需要6528次IOPS。另外別忘了考慮所有虛擬機的網絡連接和吞吐量。
對于VDI解決方案而言，我的客戶大多數目前采用配備2個插座、每個插座4個核心的Nehalem系統，也就是說每個主機總共有8個核心。對我來說，這種配置似乎在成本、性能與可用性之間提供了最佳組合。使用每個處理器/核心16個虛擬機的驗證架構，就有可能讓每個主機運行約128個虛擬機；而每個主機需要約256GB內存。
對于有些系統來說，256GB的內存仍然行不通。在這種情況下，每個處理器/核心12個虛擬機就允許每個主機可支持96個虛擬機和192GB內存。對于實際外面的所有系統來說，這聽起來像是能實現的比較合理的數字。
值得一提的是，如果一個包括8個主機的集群其每個處理器/核心運行16個虛擬機，允許最多有1024個虛擬機，但沒有高可用性事件所需的備用容量。這種情況下，如果某個主機關閉或丟失，就沒有備用容量來啟動額外主機上的虛擬機。運行8個主機的集群，每個處理器/核心又運行12個虛擬機，允許支持768個虛擬機，又擁有正好可以支持主機故障的容量。VMware的參考架構（又叫Block）建議每個集群1024個虛擬機，不過并沒有將高可用性事件考慮在內。
我個人的建議是，在裝滿8個主機的集群中，每個處理器/核心最多只用12個虛擬機。如果你有不同的觀點或看法，歡迎一起探討。
另一個忠告是，如果你在規劃設計一款View解決方案，就要想到上述數字，因為它們會影響項目的最終結果，另外不能忘了成本。
越來越多的核心……我們不需要！….至少對于VDI而言不需要。
原文名：Cores and more Cores… We don’t need them! 作者：Andre Leibovici（某咨詢公司的高級VMware咨詢顧問，有15年IT經驗，MCSE，VCP 3/4，VCAP4-DCA，VTSP4，ITIL V3，也是VMware vExpert 2010）
【本文乃51CTO精選譯文，轉載請標明出處！】
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