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【ネットワンシステムズ様ご提供コンテンツ】
NetApp All-Flash FAS環境でのVDI検証結果
~ 1000 VM Link Clone性能とVCAIの効果 ~
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はじめに

2014年8月に、clustered Data ONTAP 8.2.2以降のAll-Flash FAS(AFF)とHorizon View6.0の構成で、View Composer Array Integration(VCAI)が正式サポートされました。VCAIを使用することにより、View Composer から直接ストレージアレイのネイティブクローニング機能を利用して、VMware Horizon View 環境でストレージの運用負荷を軽減することができます。 そこで、VDI環境におけるAFFやVCAIの効果に関して、ネットアップのパートナーであるネットワンシステムズ様と共同検証を実施しました。実際にVCAIの効果がどれくらいあるのか?またAFFを活用した場合、VDIのレスポンスがどれだけ高速になるのかをご紹介致します。VCAI については、『1から学ぶVMware on NetApp』でお馴染みのネットアップ大西さんの記事で詳しく紹介されています。合わせてご覧下さい。

VDI環境におけるclustered Data ONTAP 8.3の有効性

AFF環境におけるVCAIのサポートはclustered Data ONTAP 8.2.2からですが、最新バージョンであるclustered Data ONTAP 8.3では、従来バージョンと比較して基礎性能が向上しているため、VDIの集約密度を高めることができます。そのため、本検証ではclustered Data ONTAP 8.3X33(検証を実施している時点で最新のData ONTAP 8.3 xbuild)を使用しました。clustered Data ONTAP 8.3における性能向上については、以下のTech ONTAP記事をご覧ください。

検証構成

本検証環境は、下図(図1)の通り、シスコシステムズ社のサーバ(UCS)とネットワーク機器(Nexus)、およびネットアップ社のストレージ(All-Flash FAS:AFF)を組み合わせた、FlexPod環境です。仮想環境を構成するハイパーバイザには VMware vSphere 5.5u2 を、仮想デスクトップ環境を構成するソフトウェアとして VMware Horizon View 6.0 を使用しています。

図1:試験構成図

パフォーマンス検証を行う上で負荷をかけるツールとしては Login Consultants社の VDI ベンチマークツールであるLogin VSI4.1を使用しています。Login VSIは仮想デスクトップに実際にログインを実行、ビデオ再生や Word や PowerPointなどのオフィスツールの動作をシミュレートし、実際の使用に近いワークロードを発生させることができるベンチマークツールです。今回はOffice Worker(図2)と言うWorkloadを選択しています。負荷の目安は仮想デスクトップ1台辺り、アプリケーションの実行が5-8、IOPSが8.1(定常時)となっています。

図2: Login VSIのWorkload

試験結果

下記図3はLogin VSIを活用して1,000台の仮想デスクトップに負荷をかけた際の結果となります。

仮想デスクトップはVCAIの効果を見るために下記の2パターンで測定を行いました。

  • リンククローン+VCAIあり 1,000台
  • リンククローン+VCAIなし 1,000台

Login VSI の負荷ですが、ログインストームを発生させるため1分間に約60ユーザが仮想デスクトップにログインするように設定しています。1,000台あるため約17分間ログインストームが続くような設定になっています。またログイン後は定常状態時の負荷も行うようにしています。測定後はキャッシュクリアのため仮想デスクトップの再起動を行っていますのでブートストームが発生している状態です。

ログインストーム、定常状態共にVCAIの有効性が確認できました。View Composer から直接ストレージアレイ(AFF)のネイティブクローニング機能を利用することにより、Read OPS、Write OPSの削減ができています。ログインストーム時のOPS削減だけではなく、Write OPSが多くなる定常状態でもOPSの削減を確認できました。Write OPSの削減も行えるのがVCAIのメリットと言えるのではないかと思います。本グラフの結果は1,000台の差のため、1,000台以上になれば、より多くのIOPS削減が期待できます。

図3:仮想デスクトップ1,000台へのログイン、VCAIありVCAIなしのOPS比較

ログインストームから再起動間のOPSの累計(図4)をみても効果がわかります。

図4:仮想デスクトップ1000台へのログイン、VCAIありVCAIなしのOPS比較(累計)

比較(累計)

CPU負荷はVCAIありの方がログインストームの初期段階においてOPSが高くなっていたことから、CPU使用率も高くなってしまいましたが、ログイン期間の中盤からはどちらもCPU負荷はほぼ変わらない結果となりました。従って、CPU負荷としてはどちらも十分余裕があると云えます。

※ 本検証では、FAS8080の統計情報を取得するスクリプトによって、CPU使用率が10%程度向上しています。そのため、図5のCPU使用率から10%引いた値が、Login VSIによるI/Oを処理するためのCPU使用率と言えます。

図5:仮想デスクトップ1,000台へのログイン、VCAIありVCAIなしのCPU比較

VCAIありのLatencyを見ても定常状態時ではRead/Write Latencyで600us 以下、ログインストームの状態でも最大で1.3msとなっています。SSDの効果をご確認頂ける結果となっていました。

図6:仮想デスクトップ1000台へのログイン時のLatency(VCAIあり)

図3にもあるように高いOPSとなっていますが、AFFで高速に処理できているため高速にログインが行えています。図7の結果を見ますと平均7秒~14秒程で仮想デスクトップのログインが完了しており短時間でログインできています。SSD環境で構成していることによるメリットと言えます。図8のアプリケーションを見ますと1台程Outlookの起動に8秒ほど要していました。また数台でExcel起動に5秒程、時間が要していましたが全体として2秒程で各アプリケーションが起動している状態でした。ユーザの感覚次第とも言えますが、アプリケーションの起動としては早い方と思われます。

図7:仮想デスクトップのログイン時間
図8:アプリケーションの起動時間

総括

本検証結果から、Office Workerの負荷であれば、AFF構成のFAS8080の片コントローラに2,000台は集約できるものと考えます。コントローラ障害時、かつログインストームの影響を最小にしたい場合は別途集約台数の検討が必要となります。また本測定結果はVDIのみの負荷となるため、別途WSUS、アンチウィルス、資産管理ソフト等の負荷も考慮する必要があります。お客様環境と同じ結果にはならないため、サイジングのご参考として本記事をご覧下さい。

今回はリンククローン構成でしたがAFFであればフルクローン速度の向上、デプロイや重複除外による容量削減も行え、大規模フルクローンVDI環境の実現し、従来のVDIより高いユーザーエクスペリエンスを実現することが可能です。

大規模フルクローンVDIやリンククローンVDIの導入・提案をご検討中の場合は、AFFも候補の一つとしてご検討頂ければと思います。AFFであれば、clustered Data ONTAPが持つ高いデータ管理機能の魅力はそのままに、極めて高い性能を一貫して提供することができます。

最後に、オールフラッシュの環境(AFF)ではなく、従来のSASを活用したVDI環境の性能に関しては下記をご参照下さい。

NetApp Innovation 2015 TOKYOでの展示ブースおよびセッションのお知らせ

この度、2015年1月28日(水)「NetApp Innovation 2015」がウェスティンホテル東京にて開催されます。ネットアップ社の最新テクノロジー オブジェクトストレージからフラッシュ、OpenStack、NetApp Private Storage for Cloudなど様々なテーマでソリューションが紹介されます。ネットワンシステムズも「NetApp Innovation 2015 TOKYO」での出展や、FlashRayに関する講演(USの許可が下りれば)を致します。展示ブースでは弊社ソリューションのご紹介や、メーカーと共同検証したOpenStack、clustered Data ONTAPのホワイトペーパーも配布致します。是非、弊社ブースまでお立ち寄りください。

  • セッション「F-1」:米国の承認が得られれば一足早く検証結果をお話します。
  • 展示ブース「G-2」:FlashRayによるVDI、CloudStack、OpenStackクラウド基盤ソリューション
  • 申し込みサイト

日野 周平(ひの しゅうへい)
ネットワンシステムズ株式会社
経営企画本部 第2応用技術部
エキスパート
2003年 ネットワンシステムズに入社 ストレージ、バックアップ製品立ち上げ業務を経て、 現在VDIソリューションやフラッシュソリューション を中心に活動中
金只 圭司(かねただ けいじ)
ネットワンシステムズ株式会社
経営企画本部 第2応用技術部


2007年 ネットワンシステムズに入社
ストレージ製品の評価・検証業務に従事、現在は
オールフラッシュストレージの検証を中心に活動中
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