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XenDesktop su FlexPod
Rachel Zhu
Senior Reference Architect

FAS8000 unisce

Uno degli aspetti più apprezzati e uno dei fattori del successo della piattaforma FlexPod® consiste nella rigorosa e completa validazione dei Cisco® Validated Design (CVD) da parte di Cisco e NetApp. Attraverso la documentazione di ogni aspetto dell'implementazione di un servizio o applicazione sull'infrastruttura convergente di FlexPod, questo approccio riduce i tempi di implementazione ed elimina le incertezze legate alla creazione di una nuova funzionalità IT.

Si tratta di una situazione tipica dei virtual desktop. Sin dal rilascio del primo CVD per XenDesktop su FlexPod, che risale al 2011, abbiamo eseguito centinaia di installazioni di virtual desktop su FlexPod, fra cui numerose implementazioni di Citrix XenDesktop su larga scala. La virtualizzazione dei desktop è sempre una delle implementazioni più diffuse di FlexPod.

Nel febbraio 2014, NetApp, Cisco e Citrix hanno pubblicato un nuovo CVD che descrive un processo ripetibile per l'implementazione di 2.000 postazioni XenDesktop 7.1 in un aggregato FlexPod con VMware vSphere® 5.1. Si tratta di un'architettura ideale per grandi implementazioni di infrastrutture di virtual desktop aziendali e dipartimentali.

Questo articolo spiega i motivi che hanno spinto i team IT a scegliere FlexPod per le implementazioni di virtual desktop, fornisce importanti informazioni tecniche e spiega cosa bisogna fare per implementare FlexPod.

Perché scegliere FlexPod per la virtualizzazione dei desktop?

Lo organizzazioni stanno adottando la virtualizzazione dei desktop per superare le difficoltà generate da una forza lavoro divenuta ormai globale, che si aspetta di poter continuamente accedere ad applicazioni e dati, dai lavoratori in mobilità e dai nuovi dispositivi utilizzati sul posto di lavoro. Tuttavia, il passaggio alla virtualizzazione dei desktop crea problematiche infrastrutturali come ad esempio costo complessivo della soluzione, complessità d'integrazione, performance e gestione della scalabilità. È qui che entra in gioco XenDesktop su FlexPod.

XenDesktop

XenDesktop trasforma le applicazioni e i desktop Windows® in servizi mobili e sicuri. In questo modo è possibile migliorare la mobilità e la sicurezza delle proprietà intellettuali, riducendo i costi grazie a un controllo centralizzato. Grazie alle funzionalità integrate di XenApp, XenDesktop 7 può inviare desktop completi o singole applicazioni a qualsiasi dispositivo. XenDesktop sfrutta le tecnologie HDX per offrire un'esperienza touch-screen nativa, ottimizzata in base al tipo di dispositivo e di rete.

FlexPod

FlexPod sfrutta tecnologie best-in-class (come ad esempio server Cisco UCS®, reti Cisco Nexus® e storage NetApp® FAS) per unificare le risorse di calcolo, rete e storage necessarie per l'infrastruttura desktop in un design comprovato e validato. Secondo un recente report degli analisti, le soluzioni FlexPod e FlexPod Express di Cisco e NetApp si sono classificate al primo posto fra quelle di 17 fornitori (fonte: Converged and Integrated Systems: End-User Survey Report, IDC, gennaio 2014). Per ulteriori informazioni sui recenti sviluppi di FlexPod, consulta questo articolo di Tech OnTap®.

Lo storage è un fattore critico per le soluzioni di virtualizzazione dei desktop per due motivi principali:

  • La corretta configurazione degli IOPS è essenziale per assicurarsi performance, reattività e scalabilità
  • Spesso lo storage è il componente più costoso della soluzione

Alcune implementazioni utilizzano diverse piattaforme storage per la gestione e la protezione dei dati di desktop e dispositivi. Questo approccio migliora le performance ma favorisce l'aumento della complessità, un maggior carico amministrativo, ovviamente indesiderato, ed elevati costi operativi e di acquisto. L'architettura FlexPod e lo storage NetApp non richiedono l'utilizzo di numerose piattaforme storage.

Vantaggi di XenDesktop su FlexPod

L'unione di XenDesktop e FlexPod offre numerosi vantaggi:

  • CVD. Come indicato in precedenza, con un CVD dettagliato è possibile accelerare l'implementazione di XenDesktop, ridurre i rischi e garantirsi una scalabilità semplificata e prevedibile.
  • Costi inferiori. FlexPod introduce risparmi fino al 50% in termini di capacità e di costi rispetto all'implementazione della virtualizzazione desktop delle infrastrutture tradizionali. Le tecnologie di efficienza dello storage di NetApp (ad esempio deduplica, compressione, thin provisioning, Snapshot™, ovvero backup efficiente in termini di spazio, e FlexClone®, cloning efficiente in termini di spazio) consentono di ridurre del 90% i requisiti di storage dei desktop in pooling e del 50% quelli dello storage dei dati degli utenti. Le tecnologie Cisco come la memoria estesa e il fabric unificato di Cisco UCS consentono di eseguire un maggior numero di desktop su un quantitativo inferiore di server.
  • Riduzione della complessità. L'unificazione dell'infrastruttura necessaria per supportare oltre 2.000 desktop in un solo cabinet (come validato in questo CVD) consente a FlexPod di eliminare le approssimazioni e ridurre la complessità dell'implementazione dell'infrastruttura di XenDesktop.
  • Implementazione più rapida. È possibile comprimere o persino eliminare numerose fasi di una implementazione classica. Questo approccio standardizzato all'IT ha più volte dimostrato la possibilità di ridurre il tempo di implementazione di oltre il 50% rispetto ai metodi tradizionali. Il provisioning anticipato (preprovisioning) dell'infrastruttura di FlexPod consente di implementare risorse di calcolo, rete e storage per soddisfare le esigenze future della virtualizzazione dei desktop o di altro tipo, riducendo i tempi di implementazione.

FlexPod richiede meno tempo per mettere in funzione un'infrastruttura per la virtualizzazione dei desktop.

Figura 1) FlexPod richiede meno tempo per mettere in funzione un'infrastruttura per la virtualizzazione dei desktop.

  • Performance. Un'infrastruttura desktop impone requisiti specifici in termini di performance, ad esempio una latenza sistematicamente ridotta per adattarsi alle esigenze degli utenti. Un altro fattore complesso è l'elevata variabilità dei requisiti di IOPS delle categorie degli utenti desktop, che complica il dimensionamento generale. Un'altra metrica critica è la velocità del boot e dell'accesso dei desktop da parte degli utenti:
    • A regime, la nostra configurazione da 2.000 postazioni ha mantenuto una latenza sempre sotto al millisecondo in scrittura e di 1-2 millisecondi in lettura.
    • Il boot dei 2.000 desktop avviene in 6 minuti.
    • I 2.000 utenti della soluzione possono effettuare l'accesso in 30 minuti.
    • L'infrastruttura indicata nel CVD supporta agevolmente 2.000 utenti e può arrivare fino a 2.500.
  • Scalabilità. In termini di scalabilità, XenDesktop su FlexPod offre un approccio all'implementazione dei desktop basato su building block. Un singolo aggregato di FlexPod configurato secondo le specifiche del CVD può supportare fino a 2.000 utenti, con la possibilità di aggiungere ulteriori aggregati per supportare ancora più postazioni. Inoltre, attraverso l'aggiunta di nuovi server, storage più ampio e/o veloce e via dicendo, è possibile adattare le configurazioni di FlexPod a nuovi requisiti o esigenze variabili.

La configurazione di XenDesktop su FlexPod è ben definita e consente di fare scale-out per supportare un numero prevedibile di utenti.

Figura 2) La configurazione di XenDesktop su FlexPod è ben definita e consente di fare scale-out per supportare un numero prevedibile di utenti.

  • Gestione. Il CVD definisce gli elementi di gestione di tutti i componenti del progetto e comprende Citrix StoreFront per offrire funzionalità self-service agli utenti finali, con la possibilità di accedere a cataloghi di desktop e servizi.
  • In generale, uno dei principali vantaggi di FlexPod rispetto alle soluzioni della concorrenza è l'ecosistema aperto. Si possono scegliere l'infrastruttura o i tool preferiti per la gestione del cloud.
  • Building block per cloud privato e Desktop as a service (DaaS). Le funzionalità e il design descritti nel CVD, compreso Citrix StoreFront, consentono di offrire funzioni self-service agli utenti finali per desktop e applicazioni, il primo passo verso il cloud privato e il DaaS.
  • Supporto. L'ultimo importante fattore di differenziazione della soluzione XenDesktop su FlexPod è il modello di supporto congiunto che include Citrix, VMware® e altri ancora. In caso di problemi, basta contattare una sola azienda. L'escalation e il coinvolgimento degli altri partner tecnologici avvengono automaticamente e "dietro le quinte". Occorre contattare solo l'azienda che si ritiene maggiormente responsabile del problema. Grazie alla formazione condivisa del personale (e all'intelligenza dei nostri clienti) il 98% dei problemi viene risolto al primo contatto.

XenDesktop su FlexPod: panoramica della soluzione

L'infrastruttura descritta dal CVD è stata creata per supportare desktop condivisi in hosting (1.450) con Windows Server® 2012 e desktop virtuali in hosting e pooling con Windows 7 (550), per un totale di 2.000 utenti. In un desktop condiviso in hosting, ciascuna istanza del sistema operativo server installato viene condivisa fra diversi utenti. Ciascun utente può aprire una "sessione" desktop e lavorare in uno spazio di memoria isolato. Ciò equivale alle funzionalità fornite da XenApp. Un virtual desktop in hosting equivale a uno completo ma viene eseguito come macchina virtuale separata.

L'infrastruttura viene virtualizzata con VMware ESXi™ 5.1 e i blade server Cisco UCS B-Series B200 M3 in boot via FCoE dallo storage array NetApp FAS3200 in clustering. Il provisioning dei virtual desktop viene eseguito tramite Citrix Provisioning Server 7.1 e Citrix XenDesktop 7.1.

Infrastruttura

La figura 3 mostra una panoramica dell'hardware.

Componenti dell'infrastruttura XenDesktop su FlexPod.

Figura 3) Componenti dell'infrastruttura XenDesktop su FlexPod.

Il prodotto è costituito dai seguenti componenti:

  • Due switch di accesso Cisco Nexus 5548UP Layer 2
  • Due fabric interconnect Cisco UCS serie 6248UP
  • Due chassis per blade server Cisco UCS 5108 con due moduli di I/O 2204XP per chassis
  • Quattro blade server Cisco UCS B200 M3 con processori Intel® E5-2680v2, 384 GB di RAM, schede mezzanine VIC1240 per 550 carichi di lavoro di virtual desktop in hosting con Windows 7 e tolleranza agli errori dei server N+1
  • Otto blade server Cisco UCS B200 M3 con processori Intel E5-2680v2, 256 GB di RAM e schede mezzanine VIC1240 per 1.450 carichi di lavoro di desktop server condivisi in hosting con Windows Server 2012 e tolleranza agli errori dei server N+1
  • Due blade server Cisco UCS B200 M3 con processori Intel E5-2650, 128 GB di RAM e schede mezzanine VIC1240 per i carichi di lavoro virtualizzati dell'infrastruttura
  • Sistema storage dual controller NetApp FAS3240 con Clustered Data ONTAP®, 4 shelf di dischi, porte 10 GbE e convergenti per la connettività FCoE e NFS/CIFS

Storage

Grazie a una configurazione multiprotocollo, XenDesktop su FlexPod può sfruttare le funzionalità dello storage unificato di Clustered Data ONTAP e dell'hardware di FAS. Il boot dei server blade avviene via FCoE, consentendo all'hardware del server di restare stateless. L'accesso agli archivi di dati VMware avviene mediante NFS, mentre NFS e CIFS si occupano dell'accesso ai dati dell'utente.

Il sistema di storage dual controller FAS3240 è configurato per l'esecuzione di Clustered Data ONTAP. Ciascun controller gestisce circa il 50% del carico di lavoro complessivo dello storage e può assumere il controllo del workload dell'altro controller eseguendo un failover in pochi secondi. Questa funzionalità è stata verificata durante i test.

Di recente, NetApp ha commercializzato la serie FAS8000, che offre un netto incremento delle performance rispetto alla serie FAS3200 oggetto del CVD. È possibile utilizzare FAS8000 al posto di FAS3240.

  • Clustered Data ONTAP. Clustered Data ONTAP offre operazioni senza interruzioni e isolamento sicuro dei virtual desktop di diversi dipartimenti attraverso le Storage Virtual Machine (SVM). Per scoprire, numeri alla mano, quanto sono importanti le operazioni storage senza interruzioni, fai clic qui. L'amministratore di ciascuna SVM dispone dei diritti per eseguire il provisioning dei volumi e altre operazioni specifiche della SVM. Si tratta di un notevole vantaggio per i service provider o gli ambienti multi-tenant in cui occorre separare i carichi di lavoro.
    Inoltre, utilizzando Clustered Data ONTAP e con lo scale-out della virtualizzazione dei desktop fino a diversi aggregati di FlexPod, è possibile inserire storage controller aggiuntivi nello stesso cluster di storage scale-out, incrementando ulteriormente la flessibilità.
  • Flash. Ciascuno storage controller comprende NetApp Flash Cache™, in modo da creare una configurazione dello storage ibrida. Flash Cache accelera le operazioni di lettura. NetApp Flash Pool™, che unisce SSD e HDD in un singolo aggregato NetApp, consente di inserire in cache le letture e le sovrascritture casuali.

Server

Cisco Unified Computing System™ (Cisco UCS) è la prima piattaforma convergente per data center che unisce server con architettura x86 standard del settore, reti e accesso allo storage in un singolo sistema convergente. È possibile programmare il sistema per una gestione unificata e basata su modelli in modo da semplificare e accelerare l'implementazione.

I blade server a mezza larghezza Cisco UCS B200 M3 con doppio processore Intel Ivy Bridge (E5-2680v2) a 12 core da 2,7 GHz e 384 GB di memoria supportano circa il 25% di carichi di lavoro di virtual desktop in più rispetto allo stesso hardware dotato di processori Sandy Bridge. I processori Intel Xeon® E5-2680 v2 a 10 core (utilizzati in questo studio) hanno offerto risultati equilibrati in termini di costi e aumento della capacità per blade.

Reti

Il fabric unificato 10 G di questo design di FlexPod ha ottenuto un'ulteriore validazione per i fabric interconnect serie 6200 di seconda generazione. Durante test ancora più impegnativi eseguiti sui carichi di lavoro, non sono state registrate variazioni circa i già ridotti tempi di risposta per gli utenti.

Questo design vede l'utilizzo degli switch fisici Cisco Nexus 5548UP, degli switch virtuali distribuiti Cisco Nexus 1000V per il supporto di VMware vSphere e della tecnologia Cisco VM-FEX, che offre networking virtuale e fisico in una singola infrastruttura. Grazie a un'infrastruttura unificata è possibile eseguire provisioning, configurazione, gestione, monitoraggio e diagnosi del traffico di rete di macchine virtuali e sistemi bare metal.

Design pienamente resiliente

L'architettura FlexPod è progettata in funzione della resilienza, senza alcun point of failure. Come abbiamo visto in precedenza, l'architettura dello storage proposta e i relativi dispositivi di rete sono completamente ridondanti. L'architettura server adopera due chassis Cisco Unified Computing System con 12 blade server Cisco UCS B200 M3 (per i carichi di lavoro dei desktop virtualizzati) e due blade Cisco UCS B200 M3 (per quelli dell'infrastruttura virtualizzata). Il design offre una tolleranza agli errori del server N+1 per virtual desktop, desktop condivisi in hosting e servizi di infrastruttura.

Visualizzazione dettagliata dei componenti e dei percorsi ridondanti dell'architettura di FlexPod.

Figura 4) Visualizzazione dettagliata dei componenti e dei percorsi ridondanti dell'architettura di FlexPod.

Gestione

Il CVD descrive elementi di gestione come Cisco UCS Manager, VMware vCenter™, NetApp Virtual Storage Console (VSC) per VMware, Citrix Provisioning Services e Citrix StoreFront.

NetApp VSC si integra alla perfezione con VMware vCenter e semplifica il monitoraggio e la gestione dello storage NetApp dell'ambiente FlexPod direttamente da vCenter. Ciò comprende provisioning, impostazioni di efficienza dello storage (come deduplica e compressione), backup e molto altro ancora.

StoreFront autentica gli utenti e gestisce i cataloghi di desktop e applicazioni. Gli utenti possono eseguire ricerche nei cataloghi di StoreFront e iscriversi ai servizi pubblicati. Il prodotto offre agli utenti mobili un singolo punto di accesso intuitivo e funzionalità self-service per app e dati aziendali.

Il monitoraggio durante la fase di test viene eseguito mediante Insight Balance (per il monitoraggio dell'infrastruttura virtuale e fisica) e Citrix Desktop Director, per le performance del virtual desktop.

Indicazioni iniziali

Vuoi saperne di più su XenDesktop su FlexPod? Scarica il CVD. Qui puoi consultare un elenco dei partner di FlexPod per iniziare il percorso verso l'implementazione.

Il primo passo di qualsiasi implementazione consiste in un dimensionamento preciso, operazione basata su fattori come numero delle postazioni, carichi di lavoro di macchina virtuale e applicazioni, quantità dei dati applicativi e molto altro ancora.

NetApp collabora con Liquidware Labs per una corretta valutazione delle soluzioni. I tool di Liquidware Labs analizzano l'ambiente desktop e i carichi di lavoro in uso. Inoltre, consentono di identificare i precisi requisiti di storage, server e rete. L'assistenza di Liquidware Labs viene offerta attraverso i partner di FlexPod.

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Di Rachel Zhu, Senior Reference Architect

Rachel progetta e implementa soluzioni di virtualizzazione per favorire l'integrazione fra storage e piattaforme di virtualizzazione. Sin dal suo ingresso in NetApp, Rachel ha sviluppato un gran numero di best practice sulla virtualizzazione e documenti tecnici per l'implementazione. In precedenza, Rachel ha lavorato come senior software engineer in Nortel e HP Canada. Rachel ha conseguito una laurea in medicina presso l'istituto medico della Jiao Tong University, in Cina, e un master in informatica presso la North Carolina State University, negli Stati Uniti.

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Maggio 2014

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