VDI предполагает использование виртуализированной серверной инфраструктуры для запуска виртуальных машин с копиями операционной системы и приложений ПК. Вместо настольных ПК на рабочем месте пользователя устанавливается тонкий или нулевой терминал с минимальной процессорной мощностью, а настольные приложения выполняются на виртуализированном сервере, на котором развернута VDI.
Основными преимуществами VDI, по сравнению с обычными десктопами, являются существенное снижение затрат на обслуживание парка настольных компьютеров (прежде всего за счет экономии рабочего времени системных администраторов) и повышение информационной безопасности при использовании конфиденциальных данных. Кроме того, поскольку компонентов, которые могут выйти из строя, таких как жесткие диски, у терминала меньше, чем у обычных настольных ПК, затраты на ремонт клиентских компьютеров сокращаются.
Однако, несмотря на эти важные преимущества, внедрение VDI идет медленно, особенно если сравнить с технологиями виртуализации серверной инфраструктуры, которые давно стали фактическим стандартом для ИТ-инфраструктуры современной компании. В России темпы внедрения решений VDI значительно ниже, чем в Европе и США. Отчасти это можно объяснить тем, что труд системных администраторов и других специалис-тов, отвечающих за обслуживание ИТ-инфраструктуры, в российских компаниях оценивается не так высоко, как на Западе.
В результате при замене настольных ПК на виртуальные столы потенциальная экономия затрат на зарплату ИТ-персонала не столь значительна и не может оправдать инвестиции на приобретение мощных серверов и систем хранения, необходимых для построения виртуализированной среды. Поэтому в нашей стране VDI чаще всего внедряется в организациях, где требования к информационной безопасности рабочих мест сотрудников достаточно высоки: прежде всего в банках и других организациях финансового сектора.
VDI НА БАЗЕ HCI
Как же повысить эффективность внедрения VDI? Последние пять лет ряд вендоров предлагают для этого так называемые гиперконвергированные комплексы (HyperConverged Appliance или HyperConverged Infrastructure, HCI), которые продвигаются как альтернатива классическому набору из интегрированных между собой серверов и системы хранения. Это решение часто используется для развертывания инфраструктуры виртуальных десктопов.
Гиперконвергентная инфраструктура представляет собой объединенные в кластер стоечные либо модульные серверы, на базе которых развернуто программно-определяемое хранилище (Software Defined Storage, SDS). Вместо отдельного дискового массива с помощью специального программного обес-печения SDS реализуется виртуальное дисковое хранилище, состоящее из внут-ренних дисков серверов HCI. Отказ от использования отдельного дискового массива позволяет существенно снизить стоимость как хранения данных, так и всей аппаратной платформы, применяющейся для внедрения VDI.
Кроме того, гиперконвергентный комплекс — это полностью готовый к работе интегрированный продукт, который намного проще установить, настроить и обслуживать, чем набор серверов и СХД. Поэтому он лучше подходит для проектов внедрения VDI в небольших организациях и удаленных филиалах компаний, где нет своего ИТ-специалиста по обслуживанию серверного оборудования.
Еще одно преимущество гиперконвергентного подхода — масштабирование. Покупатель может приступить к реализации пилотного проекта внедрения VDI с развертывания гиперконвергентного комплекса в минимальной конфигурации (обычно три или четыре узла), а затем — по мере увеличения в компании числа виртуальных рабочих столов — докупать узлы и подсоединять их к инфраструктуре, наращивая процессорные мощности и емкость программно-определяемого хранилища аппаратной платформы VDI.
КАК СПРАВИТЬСЯ С BOOT STORM
Для эффективной поддержки виртуальных десктопов система хранения данных в гиперконвергентной инфраструктуре должна демонстрировать высокие показатели производительности ввода-вывода (Input/Output Per Second, IOPS) на уровне дорогих дисковых массивов среднего или старшего класса. Дело в том, что при использовании в организации виртуальных десктопов большинство из них активируются пользователями почти одновременно в начале рабочего дня, и для каждого экземпляра выполняется считывание данных его операционной системы и приложений, которые централизованно размещаются на системе хранения, обслуживающей VDI (такой процесс получил название boot storm).
Когда речь идет о десятках, сотнях и даже тысячах виртуальных рабочих столов, необходимо выполнить это считывание максимально быстро, иначе пользователям каждый день утром придется долго ждать, пока их рабочее место будет готово к работе. Кроме того, нагрузка на СХД, обслуживающую инфраструктуру VDI, резко возрастает во время сканирования всех виртуальных десктопов на вирусы и установки обновлений или заплаток операционной системы и прикладного ПО, которые во многих организациях выполняются ежедневно (правда, в последнем случае основная нагрузка связана с операциями не чтения, а записи).
Применение накопителей на основе флеш-памяти как в отдельном дисковом массиве, обслуживающем VDI, так и в гиперконвергентных комплексах позволяет существенно повысить показатели IOPS для системы хранения и эффективно решить проблему boot storm. Когда для размещения образов используются флеш-накопители, загрузка даже нескольких сотен виртуальных рабочих столов занимает всего несколько секунд, а на подготовку рабочего места пользователя уходит меньше времени, чем в случае стандартных настольных ПК.
Кроме того, технологии SDS в сочетании с флеш-памятью обеспечивают существенное снижение времени доступа к данным, расположенным на другом сервере (узле) инфраструктуры, поэтому по скорости чтения данных программно-определяемое хранилище на базе флеш-накопителей не уступает традиционному дисковому массиву с отдельным RAID-контроллером.
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЙ
В качестве иллюстрации рассмотрим несколько решений HCI, предлагаемых в качестве платформы для развертывания инфраструктуры VDI.
Компания Dell EMC разработала два комплексных решения VDI Complete для развертывания инфраструктуры виртуальных десктопов на базе технологий виртуализации VMware. Гиперконвергентные комплексы VxRail используют для программно-определяемого хранения пакет программ Virtual SANEnterprise, инструменты защиты данных в виртуализированной среде Recovery Point for VM и vSphere Replication / Data Protection, а также утилиту для быстрого развертывания приставки VxRail Manager.
.jpg "Гиперконвергированный комплекс Dell EMC VxRail") |
| Гиперконвергированный комплекс Dell EMC VxRail |
VxRail — это полностью готовое к работе решение (по заявлению вендора, развертывание всей инфраструктуры VDI с помощью VxRail выполняется меньше чем за час). Хотя сама линейка VxRail состоит из пяти типов узлов, Dell EMC рекомендует для поддержки VDI узлы?V Series на базе серверов 2U с полностью твердотельной (all flash) либо гибридной дисковой подсистемой емкостью до 46 Тбайт на один узел, хотя для обес-печения высокой производительности деск-топов предпочтительно использовать узлы в конфигурации all flash.
Второе решение представляет собой пакет для программно-определяемого хранения Virtual SAN Ready Node, поставляемый вместе с двухсокетными серверами Dell PowerEdge R630/R730. Заказчик сам должен выполнить инсталляцию на PowerEdge гипервизора vSphere и построить с помощью Virtual SAN Ready Node кластер серверов и программно-определяемое хранилище, состоящее из дисков серверов. По сравнению с VxRail такой вариант внедрения инфраструктуры VDI требует достаточно высокой квалификации ИТ-персонала, но в то же время на оборудование будет потрачено меньше средств, а кроме того, покупатель сможет самостоятельно настроить параметры узлов в соответствии с требованиями своих приложений.
В качестве ПО виртуальных рабочих столов оба решения поддерживают пакеты VMware Horizon 7 и Horizon Apps, а для развертывания на виртуальных десктопах приложений с тяжелой графикой можно установить в узлах графические ускорители NVIDIA GPU (предоставляется как опция).
Стоит упомянуть, что Dell EMC, помимо решений для построения аппаратной платформы VDI, предлагает обширный пакет тонких терминалов из серии Dell Wyse, поэтому заказчики компании могут получить полный стек решений для внедрения инфраструктуры виртуальных клиентов.
Среди гиперконвергентных комплексов других производителей, продвигающих данное решение в виде аппаратной платформы для внедрения VDI, можно упомянуть продукты компании Nutanix, специализирующейся на технологиях VDI (на основе ее систем выпускают свои комплексы Dell EMC (серия XC) и Lenovo), а также комплексы HyperFlex от Cisco и SimpliVity от HPE. Все эти гиперконвергентные решения поддерживают использование ПО виртуальных десктопов Citrix XenDesktop и VMware Horizon.
Компания Huawei в качестве готовой аппаратной платформы для развертывания VDI предлагает гиперконвергентный комплекс FusionCloud Appliance на базе стоечных серверов либо блейд-серверов FusionCube 2000/6000/9000, который масштабируется до 5000 виртуальных десктопов. Для более крупных инсталляций VDI (до 20 тыс. виртуальных десктопов) китайский вендор рекомендует использовать интегрированную систему FusionCloud Standard, состоящую из блейд-серверов E9000 и отдельного дискового массива среднего класса S5500T.
Российские компании IBS и «Росплатформа» совместно разработали и продвигают как решение для внедрения VDI и других систем виртуализации конвергентную вычислительную платформу «Скала-Р», построенную на базе серверов Depo Storm 3400P1, систем хранения и коммутаторов производства компании «Депо», которая входит в состав IBS, и технологий виртуализации «Росплатформы», а также программного обеспечения мониторинга и управления IBS Monitoring. По заявлению разработчиков, ввод платформы «Скала-Р» в эксплуатацию занимает всего 1–3 дня.
.jpg "Конвергентная вычислительная платформа «Скала-Р»") |
| Конвергентная вычислительная платформа «Скала-Р» |
Другой путь к сокращению первоначальных затрат на построение инфраструктуры виртуальных десктопов выбрала компания Parallels, разработавшая решение Parallels Containers for Windows (PCW) для контейнеризации ОС Windows в среде Windows Server. По сравнению с традиционным подходом к реализации VDI, в случае применения контейнеров Windows плотность развертывания на сервере виртуальных десктопов существенно увеличивается (до 200–250 штук на один сервер), что снижает требования к мощности серверной платформы VDI, а также позволяет сэкономить на лицензировании Microsoft Windows.
Российский системный интегратор IBS совместно с Parallels разработал на базе PCW три дополнительных компонента, упрощающих развертывание инфраструктуры виртуальных рабочих столов: брокер соединений для управления инфраструктурой VDI и подключения к ней пользователей Odin Connection Broker, клиент для устройств доступа под управлением Linux и Windows, предназначенный для подключения к виртуальным рабочим местам Odin VDI Client, а также программу-агент Odin Hardware Node Extention, позволяющую брокеру соединений управлять хостами виртуализации.
В основе платформы Odin VDI лежит стандартная серверная операционная система Windows Server, поверх которой устанавливается PCW и запускаются рабочие среды, так называемые контейнеры, изолированные на уровне адресного пространства оперативной памяти и закрытой (private) области на диске. Контейнеры не нуждаются в индивидуальной инсталляции операционной системы и эмуляции работы оборудования, поскольку во всех запускается экземпляр базовой ОС. У каждого из них свои пользователи, в каждом выполняются индивидуальные процессы, есть собственный реестр, сетевые адаптеры, выделенный объем оперативной памяти, а также жесткий диск. По заявлению разработчиков, в режиме ожидания контейнер занимает всего 200–300 Мбайт оперативной памяти.
Владимир Виленкин,независимый эксперт