Speicheranforderungen bei VDI Projekten

Starnberg, 21. Jan. 2015 – Die richtige Speicherumgebung muss es sein, um das VDI-ROI Projektversprechen einzulösen...

Um was es geht: Bezogen auf die VDI-Gesamtkosten ist Storage mit ca. 40 bis 60 Prozent beteiligt, also aus finanzieller Sicht eine wichtige Komponente. Ziel ist somit die Minimierung der Kosten pro IOPS und pro Desktop (Storage + Server). Ähnliches gilt für die aus Benutzersicht relevanten Kriterien Performance und Verfügbarkeit, die zufriedenstellend gelöst sein müssen. Referenzarchitekturen sind hierzu ein beliebter Ansatz, um die Komplexität bei der Beschaffung und im Betrieb zu reduzieren, jedoch stehen diesen Anwenderseitig oft ältere Systeme-/Landschaften gegenüber, die für komplexe virtualisierte Anwendungen ursprünglich nicht entwickelt wurden.

Auch ist ein Mix aus Alt und Neu nicht immer unproblematisch, da Engpäße nur verlagert, aber nicht gelöst werden (balanced system architecture). Konvergente Lösungen erfreuen sich deshalb einer zunehmenden Beliebtheit, müssen aber ebenfalls integriert und unter dem Aspekt der zukünftigen Erweiterbarkeit (Wachstumspfad) geplant und ausgewählt werden. Abstrakte Hersteller-Benchmark-Ergebnisse liefern wichtige Anhaltspunkte, sollten aber nicht per se als primäres Beschaffungskriterium genommen werden (verschiedene Block-sizes und existierende Systeme mit unterschiedlichen Latenzen wie SAN/NAS, Netzwerke, NICs/HBAs usw. beeinflussen die Gesamtleistung). Wichtig sind in jedem Fall Referenzinstallationen mit realen Leistungszahlen und Erfahrungswerten.

Potentieller Engpaß "ältere Festplatten-Arrays“: Diese wurden typischerweise für hohe Workloads beim Lesen (70-80% Read-Anteil), Read-Caching und vor allem für höhere Speicherkapazitäten pro Laufwerk ausgelegt. Das VDI-I/O-Profil verlangt aber nicht immer nach sehr großer Kapazität, sondern ist schreibintensiv (>60% Write-Anteil). Notwendig sind konsistent hohe I/O-Performancewerte bei geringer Latency (ideal: sub-ms Latenzen), sowohl für persistente Desktops als auch linked Clones. Faustregel: pro normalem User-Verhalten (average) sind E/A-seitig zwischen 40 bis 60 IOPS anzusetzen; eine Reserve ist anzustreben. Als Folge ist der Versuch, mehr Leistung mit mehr HDD-Spindeln alleine zu erreichen, nur bedingt zielführend – gerade im Hinblick auf steigende Verwaltungs- und Speicher-Infrastrukturkosten (CAPEX, OPEX).

  • Flash Arrays bzw. hybride HDD-Flash-Architekturen erfüllen damit aus den genannten Gründen die Anforderungen an eine VDI-Storageumgebung. Wobei nicht gesagt ist, dass Festplattensysteme ohne Flash nicht evaluiert werden können; natürlich in Abhängigkeit vom Wachstum der Umgebung (Anzahl Desktops) und dem IOPS-Profil.

  • Flash bietet gegenüber „HDD-only“ neben der I/O-Leistung (die vielleicht gar nicht in dieser Größenordnung benötigt wird...) jedenfalls nachvollziehbare Vorteile in Bezug auf die Stellfläche und den Energieverbrauch. In der Regel ist derzeit ein hybrides (tiered) Storage Modell oder auch Flash-only (falls Budgettechnisch darstellbar) das Mittel der Wahl.

  • Wichtiges VDI-Designziel neben der Performance ist ferner eine möglichst hohe Desktop/pro Server - Dichte, d.h. viel RAM ist notwendig.

Folgende Voraussetzungen sollten generell bei der Planung größerer VDI-Projekte berücksichtigt werden:

  1. Einsatz einer redundanten und hochverfügbaren Infrastruktur (z.B. SAN Storage mit aktiv-aktiv SAS Controller; Verfügbarkeit unabhängig von Switch-Port, Controller- oder Controller-Port)

  2. Hohe Durchsatzraten im Speichernetz (bei SANs bevorzugt über 8 Gb FC bzw. mehrere 10 GBE Verbindungen)

  3. Server-Cluster-Konfiguration mit komplett redundanten Netzwerk-Komponenten und Anschlüssen

  4. Skalierbares LUN-sizing mittel scale-up Storage (z.B. vSphere VAAI ATS)

  5. Reduzierung von Boot-, User-LogIn-Out und Recompose-Zeiten (Patch Management)

  6. Einsatz von automatisierten Management Tools (dynamisches Ressource Managment, APM, IPM)

  7. Kapazitätsoptimierung mit Hilfe von Compression, Thin Provisioning, Deduplizierung (bei VDI typischerweise Raten von 1:10 bis 1:20 je nach Algorithmus realistisch)


Hinweis:

Um aus Praxissicht den Einsatz von VDI in Unternehmen zu verbessern, können Sie als Anwender noch bis zum 15. Febr. an der herstellerunabhängigen Online-Umfrage „Projekt VRC* Virtual Reality Check - zum Stand von VDI und SBC 2015" teilnehmen (ca. 10 Min. Zeitbedarf). Alle Teilnehmer erhalten als Gegenleistung vom Initiator der Umfrage exklusiv und unmittelbar nach Fertigstellung die Übersichtsberichte zu den Ergebnissen zugesandt. 

Die Umfrage für 2015 setzt den Schwerpunkt auf das Thema „Zukunft von Virtual Desktop Infrastructures und Server Based Computing“. Die Initiatoren der Umfrage (siehe auch unten) haben sich hierzu direkt an mich gewendet, um auf die Teilnahmemöglichkeit an dieser VDI-Umfrage für 2015 hinzuweisen, was ich hiermit im Rahmen des Community-Gedankens gerne mache.

  • Im Jahr 2013 und Anfang 2014 veröffentlichte das Projekt VRC bereits seine jährlichen "State of the VDI und SBC Union" Community-Ergebnisse. Download kostenlos über http://www.projectvrc.com/white-papers. Die Ergebnisse der Studie haben für Anwender bereits einige neue, interessante Erkenntnisse zur Nutzung von VDI weltweit erbracht.

  • *Das herstellerunabhängige Projekt "VRC“ http://www.projectvrc.com wurde Anfang 2009 von Ruben Spruijt (rspruijt) und Jeroen van de Kamp (thejeroen) gestartet und konzentriert sich auf die Bereiche Desktop- und Anwendungsvirtualisierung. 

Mehrere Whitepaper der Firma Login VSI http://www.loginvsi.com mit Testergebnissen zu Performance und Best Practices bei VDI unter verschiedenen Hypervisor-Systemen, Microsoft Office-Versionen, Anwendungs-Virtualisierungslösungen, Windows-Betriebssysteme, in Server gehosteten Desktop-Lösungen und die Auswirkungen von Antivirus-Software wurden hierzu veröffentlicht.