如何使用SSD避免VDI啟動風(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,包括更簡單的系統(tǒng)管理,集中的安全性和數(shù)據(jù)保護。不過支撐VDI的存儲環(huán)境需要仔細(xì)的規(guī)劃,以避免VDI啟動風(fēng)暴的問題,即當(dāng)大量的用戶同時登錄系統(tǒng)時所造成的系統(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啟動風(fēng)暴的問題表現(xiàn)形式非常簡單。虛擬桌面工作負(fù)載是可預(yù)測的;它基于桌面用戶的工作時間,通常是每個工作日的上午9點到下午5點。相對于服務(wù)器的工作負(fù)載而言,普通的一臺虛擬桌面所產(chǎn)生的所有存儲I/O是相當(dāng)?shù)偷模虼送ǔT谝慌_物理主機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則相當(dāng)消耗資源,此時操作系統(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。
啟動風(fēng)暴發(fā)生在大量的虛擬桌面在短時間內(nèi)同時啟動之時(例如,在上午8點到9點之間),由此引起的大量存儲I/O可以很輕易的將存儲系統(tǒng)淹沒。如果存儲系統(tǒng)不能很好的設(shè)計以處理如此密集的I/O負(fù)載,最終存儲系統(tǒng)將無法提供服務(wù)。
當(dāng)這種情況發(fā)生時,桌面用戶將會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不停的抱怨,你的 VDI項目將趨于失敗,你的用戶也會強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)計而導(dǎo)致一項具有許多優(yōu)點的技術(shù)解決方案,最終的實現(xiàn)效果卻非常之差。
在VDI實施之后來改善缺乏良好設(shè)計的存儲系統(tǒng)是可能的,但相對于在之前做出正確的規(guī)劃,代價要高昂得多,例如也許你的系統(tǒng)由于無法升級以滿足需求,導(dǎo)致系統(tǒng)需要整個被替換掉。
一旦用戶啟動系統(tǒng),登錄和加載應(yīng)用之后,存儲I/O通常將保持在一個比較低的水平。虛擬桌面在啟動時和啟動之后所產(chǎn)生的IOPS有著天壤之別,導(dǎo)致 VDI環(huán)境下的存儲架構(gòu)設(shè)計***挑戰(zhàn)性。通常,運行Windows 7的虛擬桌面在啟動時會產(chǎn)生50到100個IOPS,一旦運行平穩(wěn),平均IOPS下降到5-10。因此,為了滿足由啟動風(fēng)暴引起的I/O需求,你的存儲系統(tǒng)通常需要設(shè)計成能滿足這種最壞的情況。
僅僅為滿足啟動風(fēng)暴時的IOPS需求而設(shè)計的存儲架構(gòu)將相當(dāng)昂貴。通常,為增加存儲系統(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個小時的高峰期擁堵,而在余下的時間里,僅僅兩條車道就足以應(yīng)付。最終的結(jié)果,你將不得不維護一條極其昂貴的高速公路。
使用SSD解決VDI啟動風(fēng)暴問題
為了平安度過啟動風(fēng)暴,相對于裝備整個的存儲陣列來處理所需的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相對于傳統(tǒng)的機械磁盤要快得多,傳統(tǒng)機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系統(tǒng)全部采用SSD磁盤,固然很好,但對于絕大多數(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磁盤來承載啟動風(fēng)暴時所產(chǎn)生的大量I/O是非常經(jīng)濟的。如此設(shè)計,你可以使用大量價格相對較低的SAS和 SATA磁盤來滿足磁盤容量的需求,同時少量的SSD磁盤來滿足處理高峰期I/O負(fù)載的性能需求。
選項A: 將某些文件放在SSD上。這種解決方案有多種實現(xiàn)方式。***種是將虛擬機的母版映像文件和副本放置SSD存儲池中。當(dāng)在VDI中使用Linked Clones(在VMware View中)或Machine Creation Services(在XenDesktop中)時,母版映像文件作為只讀磁盤為所有桌面虛擬機所共享。它是所有部署的桌面操作系統(tǒng)的母盤,然后每個虛擬機將單獨保留一份可寫的快照以存放所有對于母盤的修改。
當(dāng)桌面虛擬機經(jīng)歷啟動過程時,大部分的磁盤活動來自于母版映像,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存儲上可以消除啟動風(fēng)暴。其它所有單獨的虛擬機快照磁盤可以存放在較低層級(SAS或SATA)的存儲上。