特约通信员 王蔚斯
凭借着更低的桌面计算成本,优秀的可控性和更好的安全保障,VDI(Virtual Desktop Infrastructure,虚拟桌面构架)给桌面计算带来了一场新的变革。然而,许多部署VDI的公司却并没能将VDI应用自如,不仅没能体验到VDI带来的安全便捷,相反,实际运行中桌面性能的各种缺失以及设备、网络和存储上大量追加的投资使VDI技术难以深入人心。
导致VDI难以大规模采用的两大因素:一是VDI的配置成本,传统的VDI成本是PC的两倍;另外一个就是用户体验问题,虚拟桌面的性能很难让用户满意。VDI在成本和性能上的挑战主要来源于磁盘存储的瓶颈。简而言之,实现VDI技术需要的虚拟机镜像文件很大,在运行同一操作系统、应用和用户数据的情况下,VDI消耗的磁盘空间大小跟物理机区别不大。磁盘存储的瓶颈导致每台服务器只能安装少量的VDI,因此整个系统性能难以体现,每台VDI分摊的成本也相应增加。普及VDI技术的关键是使VDI架构的成本和性能等同于甚至优于物理PC架构。
许多公司在配置VDI时意识到:除非加入额外的存储构架投资,VDI构架难以规模化。存储瓶颈导致了VDI的成本和性能问题,如:每台服务器较低的VDI密度,用户性能不理想和最终双倍于物理PC的VDI配置成本。当公司配置Win7和反病毒软件后,这个问题将更加严重,VDI的存储需求将加倍。VDI被广泛使用的前提是:构建成本、性能和规模可与现有的物理PC基础的计算架构媲美,甚至超越它。Atlantis Computing为这一切提供了可能。Atlantis Computing的ILIO产品通过独特的创新技术完美的解决了以上存在的困扰,为VDI部署创造可能。
AtlantisComputing公司的旗舰产品AtlantisILIO是专门用于改善虚拟桌面(VDI)存储和性能的软件解决方案,它拥有创新、独特的VDI存储优化和性能提升技术,帮助用户更好地配置VDI,削减存储成本,实现更多的存储选择和更优的桌面性能。
Atlantis Computing是一家私人控股企业,由El Dorado Ventures、Partech International和Cisco Systems投资,总部设在加州Mountain View,在印度班加罗尔设有一家研发中心。其主要业务是Hypervisor的虚拟化I/O子系统。Hypervisor通过推动正在运行的虚拟机挂载磁盘镜像而工作,这个磁盘镜像是一个单独的VMDK或者VHD文件。在大型VDI部署中,必须使用各种各样的手段或者方法完成复制或者克隆,确保每一台运行的虚拟机有其自身的VMDK或者VHD文件。Atlantis通过一个可以创建虚拟挂载点(NFS、iSCSI或者CIFS)的虚拟设备工作,这些虚拟挂载点是虚拟机连接在其挂载VHD或者VMDK文件的地方。
Atlantis有着创新、独特的VDI存储优化和性能提升技术,通过智能优化Window操作系统与共享式VDI存储的连接操作,可从根本上提升VDI性能,提高经济效应。Atlantis待申请专利的IO虚拟化技术是作为虚拟设备提供的,它可以透明地整合桌面机映像,从VDI存储中卸载IO密集型Windows操作。
Atlantis Computing公司提供专用于改善虚拟桌面(VDI)存储和性能的软件解决方案,它结合Citrix、VMware和其他VDI供应商,帮助用户削减存储成本,为IT团队提供更多的存储选择和更优的桌面性能,帮助客户以更低的每台桌面机成本来部署VDI,同时不影响性能。Atlantis可优化运行反病毒的VDI桌面机与存储设备的互动方式,进而降低成本、提高性能、增加密度。
At lantis的技术优势
在VDI存储性能改善方面:
1、Atlantis解决方案可帮助用户减少一半以上的存储容量,降低每个虚拟桌面的存储需求。
2、通过优化IO传输控制,Atlantis解决方案可增加每个虚拟桌面所能支配的IOPS。
3、Atlantis解决方案优化了IO流量,将随机IO更改为连续IO,从根本上加速VDI性能。
4、Atlantis解决方案使虚拟桌面拥有超越物理PC的性能,包括更快的引导、登陆速度,应用性能提升和反病毒扫描加速。
在VDI映像层方面:
1、用户可自行安装应用程序,并可以持久拥有所安装的应用和插件
2、Atlantis解决方案很好地支持了多种虚拟桌面技术,可用于辅助其它应用创建虚拟桌面。
Atlantis ILIO是Atlantis Computing公司开发的核心产品,它通过降低存储需求、提升系统性能和解决映像问题这三大功能帮助用户实现更好的VDI配置,保证最佳性能和最低成本。下面主要针对Atlantis ILIO这三个关键的技术手段进行深入的剖析,进一步了解AtlantisComputing的成功所在。
为了配置VDI使其达到同等物理PC的性能,IT人员需要在前期投入大量资金用于采购存储设备,这笔费用几乎占了VDI整体构建费用的80%。VDI存储问题的根本原因是微软公司的Windows操作系统是专为低延时PC硬盘驱动设计,而许多虚拟桌面所配置的高延时硬盘驱动在W indows系统上效率极低。因此,要达到物理PC同等的性能,VDI要求大量的存储以支持Windows系统所需的密集IO任务,存储被大量用于OS服务和应用,而不是存储用户数据。基于Windows操作系统的VDI桌面运行常规任务,诸如开机登录、启动常见应用,执行安全管理操作时,产生的IOPS(每秒IO操作数,Input/Outputs per second)必须由VDI存储并及时处理。当每个物理存储磁盘承载多个虚拟桌面时,分配给单个VDI使用的IOPS也就相应降低,进而影响虚拟桌面的性能和用户满意度。Windows操作系统的正常运行就消耗了大量的IOPS,以正常的W in7桌面工作负载作为标准,一个典型的SAN/NAS磁盘仅能承担少数几个虚拟桌面。因此,IT人员在采购存储磁盘和端口控制器时,不仅需要计算VDI的实际需求,还要考虑系统运行所需资源,这就使得每台VDI需要再追加更多投资才能达到普通物理PC的性能指标。
Atlantis ILIO的独特之处在于用户选择保存数据前,相关操作将被存储在虚拟桌面镜像文件中,这就为虚拟桌面节省了大量的存储空间,也减少了IO操作的频繁度。另外,由于Atlantis ILIO构架不需要频繁地与数据存储中心进行通信的特性,节省了网络的带宽,同时也降低了数据中心的配置成本。
Atlantis ILIO通过重用操作系统、常规性应用等共享桌面组件的方式来减少存储在虚拟桌面镜像文件中的相同复制信息,进而极大地减少了VDI对存储的需求。相对于传统技术,使用Atlantis ILIO可使VDI的存储需求降低超过20倍。例如,一个拥有1000个VDI的系统,每个VDI消耗30GB的存储空间,使用Atlantis ILIO可使系统总的存储需求降低到30TB~1.5TB。
除了减少VDI存储需求和增加每磁盘的VDI数量,Atlantis ILIO还为用户提供了更加廉价的存储选择。Atlantis ILIO减轻了来自存储的IO操作,优化IO操作使存储更加有效,同时它提供前段网络文件系统,为IT人员使用本地磁盘、NAS、SAN提供更多配置选项。
Atlantis ILIO的存储方案提高了存储空间的利用率,使用户无需投入大笔资金购买存储设备,节省了50% -70%的VDI配置成本。由于解决了存储瓶颈问题,每台服务器可配置更多的虚拟桌面,相应地单个虚拟桌面的成本也就降低了。
当用户从传统PC向虚拟桌面转变时,首先要求虚拟桌面性能必须优于物理PC。如果虚拟桌面的性能不理想,用户将难以接受VDI从而继续使用物理PC。VDI性能问题的根源在于VDI使用分享式高延时的存储阵列替代专用低延时的硬件驱动,当系统中多个虚拟桌面共同竞争有限的IOPS池时,存储问题凸显。
许多IT公司会为VDI配置共享存储架构,这种架构包含固定数量的IOPS以满足每个桌面的基本需求。在构建VDI测试阶段,每个虚拟桌面可使用大量的存储,桌面性能极佳。随着VDI配置规模加大,系统中加入了更多的桌面,然而,由于固定的IOPS数量没有变化,每个桌面可用的IOPS数量也就相应减少。随着桌面可用IOPS数量的降低,多个虚拟桌面竞争有限的IOPS池将导致图形操作系统与分享式存储硬盘之间的通信响应时间变长,最终使桌面性能受到影响,系统整体性能下降。Atlantis ILIO从以下几个方面解决了VDI性能不佳的问题。
1、增加每个桌面的IOPS-快速的虚拟桌面硬盘驱动器:用户在使用VDI的过程中,当系统IOPS总量不足以应付图形操作系统、应用和后台服务程序对磁盘的频繁读写操作所需时,虚拟桌面对任务的响应时间将变长。当每个桌面可用IOPS不足时,桌面性能将下降,就好比物理PC使用异常低速或出错率高的硬盘驱动器。Atlantis ILIO虚拟应用提供实时的IO操作关联性复制,节省了额外的IOPS,提升每个桌面性能。Atlantis ILIO的作用类似于使用固态硬盘替换物理PC上原有的SATA。
2、在RAM上本地处理IO:使用VDI,虚拟桌面进行磁盘数据读写时需要多次交换操作,这个过程使通信延时增加到12ms,影响了系统性能。Atlantis ILIO在虚拟层面上配置了虚拟硬盘驱动(.VMDK、.VHD文件格式),可在本地RAM上处理多种IO操作,无需存储和传输IO操作,减轻存储负担的同时减少了网络带宽的消耗。
3、优化IO通信,从随机到连续:微软公司的图形操作系统和应用的设计是基于随机IO操作的,然而,在VDI架构上,随机的IO操作将会降低存储性能,优化的连续IO操作更便于存储。Atlantis ILIO将小型IO块整合成大尺寸的IO块,并将随机IO操作转化连续IO操作从而加速存储性能。
Atlantis ILIO可为客户提供媲美物理PC性能的虚拟桌面应用。Atlantis ILIO通过增加每个桌面可用的IOPS数、卸载IO操作密集的图形系统、RAM上处理IO操作、优化IO通信等方式加速虚拟桌面性能,无需用户大量投资于存储架构建设。同时,Atlantis ILIO可减少虚拟桌面的引导、登陆、反病毒扫描时间,从而使系统性能得到显著提升。
VDI方法的虚拟桌面映像管理可帮助用户方便地控制系统、减少操作成本,然而现有的方法也有局限性,例如,用户不能自主安装应用程序,某些应用程序不能被虚拟化等。
在VDI技术的使用过程中,用户通常会遇到两个问题:
1、用户应用的安装:VDI技术为使用者减轻了很多负担,他们只需处理有限的桌面环境,然而对于一些想要实现更深入系统操作的使用者而言,他们希望更加自由地向系统安装所需软件,比如相关的商业软件和插件。但是,由于非持续性VDI模型使用只读的主映像文件,用户难以向系统安装软件或插件。
2、应用程序虚拟化的限制:虽然应用虚拟化可以使用户加速应用配置,在操作系统之间隔离和移植应用,但是用户并不能虚拟化所有应用。这导致某些应用程序必须以传统桌面管理的方式被安装并且移植保存在系统中。
Atlantis ILIO与 Connection brokers、文档管理工具、应用虚拟化等桌面虚拟化工具一起帮助用户构建基于单一主映像的无差别桌面,为映像层的这些难题提供了实用的解决方案。Atlantis ILIO映像层解决方案动态地为每个虚拟桌面分配所需的磁盘映像文件,映像文件包含从核心层开始的操作系统、公司应用、用户安装应用、虚拟应用、用户配置文件和补丁。任何W indows应用程序包括VPNs和反病毒软件都可在映像层操作,甚至当应用虚拟化不能工作时,映像层也可以正常运行。不同于其它分层技术要求额外的驱动并可能降低桌面性能,Atlantis ILIO无需在虚拟桌面映像层中安装任何软件和驱动便可极大地提升系统性能。
随着网络带宽和成本控制需求的日益增长,如何应对桌面挑战、有效利用网络资源进而实现成本控制将成为企业必须解决的首要问题。VDI技术可为企业提供替代传统桌面系统的虚拟桌面架构,大大提高了企业对桌面系统的管理能力。而Atlantis开发的专用于改善VDI配置中存储和性能瓶颈的软件解决方案,更好地帮助用户在配置VDI时削减存储成本,提供更多的存储选择和更优的桌面性能,实现了VDI技术优势的完美应用。相信在未来的VDI市场,Atlantis公司将发挥其更大的潜力,开拓更加广阔的发展前景!
参考资料:http://www.atlantiscomputing.com/