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服务器应用程序虚构化的四大思量因素

2019-10-11 01:18

进行虚拟化的应用可能对服务器某些配置有额外要求。例如,设计用于处理大量文件的医疗成像应用,可能会对内存与存储I/O有较高要求。性能峰值可能出现在应用虚拟化后以及向多个用户交付服务时。如Liquidware Labs Inc.的工具Stratusphere,可以帮助管理员诊断在迁移至VDI部署之前,应用所需的资源开销。

“每个人都是在周一早上8点开机并访问他们各自的虚拟桌面,”咨询公司Silverton Consulting主席和创始人Ray Lucchesi认为,“这个行为会对存储系统带来极大的性能负担。”

传统非虚拟化的应用交付,应用程序需要安装在一台物理服务器上,终端用户通过局域网访问应用。由于此交付模型仅消耗服务器计算资源的5%到10%,很少人会去关注服务器的整体配置。

存储和桌面虚拟化限制

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在VDI架构下,整个桌面都是安装在服务器上并通过LAN提供给简易终端。同时也受到所有客户端或服务器计算模式的限制,例如服务器和网络损坏。也因此,尝试这一新技术的企业也需要理解所有虚拟桌面可能带来的瓶颈问题。

应用虚拟化服务器允许用户访问实际安装在服务器上的某个应用程序的独立实例。但应用虚拟化对I/O性能的要求十分之高。例如,存储位置的选择可能对应用虚拟化产生很大影响。

表面看起来,VDI这样新技术非常好。VMware View或Citrix XenDesktop软件,可以提供把位于中央数据中心内的完整桌面分发给简易终端设备上运行。管理员可以实现对桌面的完全管理、快速分发、限制可以安装的软件、管理操作系统和应用的补丁升级。理论上,一个管理员可以不离开数据中心的前提下管理成百甚至上千个桌面。

考虑集群与应用交付弹性

还有一种压力来自于多用户同时开始访问存储设备,这种现象称为“启动风暴”。

“如果你正计划将VDI部署在SAN上,那样带宽将变得十分重要,”Parker说。“接着就是内存和磁盘吞吐量,因为你将发现存在大量的页面交换和其他活动。”

当然,一些潜在的问题可能不仅发生在存储上,用户的行为可能会轻易超出最强大服务器的计算能力。例如,反恶意软件会极大增加虚拟桌面对CPU和存储读写方面的需求。

“选择大型服务器去实现,核心越多的CPU比核心较少的要快,”Bob Plankers,The Lone Sysadmin的技术顾问与博客专栏作者说。

“打开Resource Manager,观察下您的PC内运行了哪些服务,然后跟踪CPU、内存和磁盘资源的消耗,” Nexus Information Systems公司主管销售的副总裁Keith Norbie说,“这样就可以知道是什么占用了资源。”

考虑应用虚拟化服务器

现实则没有这么美好。桌面虚拟化遵循了客户端或服务器模式,也受到相同的限制。例如,由于网络或服务器产生的问题会断开用户会话,使终端设备不可用,导致生产中断。

Parker说内存对应用虚拟化来说并非显著问题,因为现代安装了64位操作系统的服务器可以轻松支持上百GB甚至TB级的内存容量。

例如,用户可能正在下载音频的同时另一个用户在访问视频,还有用户在处理电子表单,而另外的用户在访问某个文件。由于多个用户在以各种不可预测的方式对存储产生读写访问,存储子系统没有经过很好的规划则很容易过载。

交付服务器上的VDI实例将会持续增长,磁盘子系统必须满足支撑不断增长的性能需求。例如,Parker发现在VDI实例启动系统时,主存储上的主要活动是写磁盘,应该采用提升写入性能的磁盘阵列方式,而写能力较差的RAID5阵列将可能影响存储子系统的性能。

这些需求都会转化为服务器上运行的虚拟桌面的状态。当您在考虑数百台或数千台)虚拟桌面的效果时,小规模的POC测试可以轻松看到会带来的影响。

考虑应用的单一资源要求

虚拟桌面可以简化管理,但需要正确地规划来消除存储性能瓶颈,确保性能和满足增长需求。存储子系统可以简化VDI部署,但如果没有按照最佳实践操作,它的成本会爆炸式增长。在本书系列四篇文章第一部分,我将帮助您理解虚拟桌面带来的存储限制以及如何克服瓶颈。

磁盘I/O性能对存储阵列十分重要,但I/O问题同样可能来自网络。举例来说,基于以太网的SAN,如iSCSI或FCoE都可能产生网络带宽瓶颈,所以将存储配置在独立的应用服务器上可以简化潜在的网络拥塞问题。网络I/O性能同样会给对带宽密集型应用程序流造成响应,瓶颈产生在将应用按需交付给终端时,这与将应用完全运行在中央服务器上不同。

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终端虚拟化应用已经完全改变了这一做法。虚拟化提高了服务器使用率,让物理服务器处理更多并发任务。但管理员则面临着如何规划的挑战。对于一台应用交付服务器,必须分配足够的计算资源以支持终端用户或终端节点,而且为了避免资源耗尽与性能不足,需要进行持续管理。除此之外,虚拟化后的服务器还必须提供足够的弹性,最小化宕机时间与用户中断。虚拟化对IT专家们协调与平衡资源有了更高的要求。

多年来证实桌面虚拟化是一种可靠的技术,可以帮助企业以全新方式集中管理和控制多个终端,这是老的台式机和笔记本实现不了的。应用虚拟化可以把运行于服务器上的关键应用分发给多个用户使用。

虚拟桌面接口(VDI)服务器在中央服务器上托管整个桌面实例,通过用户一方的简单终端设备,交换只有用户输入和音频/视频输出信息,这种终端一般被称作“瘦客户端”或“零客户端”。托管整个桌面实例的服务器会比应用虚拟化对资源开销更加敏感,所以应该考虑升级至更强力的CPU,内存与存储I/O。一旦桌面实例完成加载并开始运行,对网络I/O的要求就降至很低了。

资源需求的累积可能会引发大规模问题。通常如果被忽视,就会导致性能差、项目失败,或额外预算的服务器、存储和网络,这些都使得桌面虚拟化的投资回报受到质疑。

考虑桌面实例(VDI)服务器

这种现象有时也称为“资源风暴”:在工作日时间内大量用户在同一时间开始启用存储读写任务例如观看某个消除病毒感染的视频片段)。

提供企业用户关键应用交付的重要服务器通常会要求具备足够的弹性机制以保障可用性。服务器本身提供了一些弹性功能,如板载的RAID控制器用于管理本地磁盘存储以及冗余电源。传统服务器集群整合工具或最近开发的虚拟机冗余技术都可以保护负载免于计划外的宕机。对于应用虚拟化来说,这是需要更为关注的一个环节,因为任何应用终端都会影响到数量众多的用户。

除了庞大的存储空间需求,还需要注意各种性能问题,例如存储访问。和基于服务器的应用所需的存储能力是可以提前预测不同,桌面系统通常产生更多的随机存储访问需求。

本地存储可以有效提升VDI性能,但SAN是更流行的存储平台,因为他们还提供了单点管理功能。

在存储容量方面,潜在的问题甚至更为突出。假设某个拥有1000员工的企业为每个桌面保留50GB的空间,就意味着需要为数据中心增加50TB的企业级SAN存储容量。实际的容量使用要比这个高效,但是潜在的存储需求不可忽视。

只要服务器能满足应用所需计算资源需求,管理员们便很少关注应用交付的资源消耗状况,直到出现和服务器总体配置相关的明显性能问题时,才会开始重视。例如,庞大的用户数可能降低网络性能,管理员可能会绑定多块网卡来解决此问题。

同样,考虑其他虚拟化应用的增长,如计算机辅助设计图像与渲染工具。整合视觉技术,类似RemoteFX in Windows Server 2008 R2 SP1以及’HDX in Citrix Systems Inc.s XenDesktop 4,可以使用终端服务器上的强劲显卡进行计算。这是应用交付另外一个前进的脚步,但IT管理员们需要权衡这种技术进步对服务器基础架构的影响。“何种类型的刀片服务器可以支持当前主流的PCIe接口类型显卡,还要额外考虑空间和机柜占用方面的问题,”Parker说。

个人桌面实例同样可以通过添加服务器CPU核心数量来提升性能。因此,配置服务器时选择具有多个核心的CPU可提升服务器的VDI托管能力。

“任何时间,在部署[存储区域网络]时,首先需要考虑的应该是I/O问题,”Lan Parker(Thomson Reuters,全球信息资源公司的高级网站服务管理员)说道。“我们最近一直都在密切关注闪存驱动器的发展。”

尽管如此,当前主要商业应用都没有利基要求,虚拟化应用也只会或多或少的对服务器有些影响。“这是我们所关注的内容,但这对我们如何选购服务器并不会有多大的影响,”Parker说。

随着终端虚拟化与应用虚拟化使用的增长,IT经理们必须认识到,服务器需求可能会因为在应用交付上所选择虚拟化技术不同,而产生显著变化。

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