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FlexPod 上的 XenDesktop
Rachel Zhu
資深參考架構設計師
FlexPod® 平台最讓使用者欣賞的優勢之一,也是最受歡迎的功能之一,就是 Cisco 與 NetApp 聯手為市面上許多 Cisco® 驗證設計 (CVD) 嚴格執行的完整驗證服務。藉由仔細文件說明在 FlexPod 整合式基礎架構上部署服務或應用程式的每個層面,不僅可減少部署所需時間,同時也消弭建立全新 IT 功能的不確定性。

對於虛擬桌面來說,這項做法絕對能夠適用。自從 2011 年推出在 FlexPod 上部署 XenDesktop 的第一代 CVD 以來,FlexPod 已陸續部署了數百個虛擬桌面安裝案,包括許多大規模的 Citrix XenDesktop 部署案例。桌面虛擬化技術仍舊是 FlexPod 最受歡迎的部署方式之一。

在 2014 年 2 月,NetApp、Cisco 與 Citrix 共同發表全新的 CVD,詳述在 FlexPod 集合體上使用 VMware vSphere® 5.1 部署 2,000 部 XenDesktop 7.1 授權的可重複執行程序。這項架構非常適合大型部門與企業用於虛擬桌面平台基礎架構的部署作業。本文將說明為何 IT 團隊選擇採用 FlexPod 進行虛擬桌面部署作業,並提供重要的技術細節,另外也會說明如何開始運用 FlexPod。
FlexPod

為何選擇 FlexPod 進行桌面虛擬化?

各級企業組織紛紛導入桌面虛擬化技術,以因應全球工作者對於 24 小時全年無休存取應用程式及資料的需求,乃至於行動工作者及各項導入職場的新裝置所引發的各種技術風險壓力。不過,移轉至桌面虛擬化技術卻會衍生全新的基礎架構挑戰,包括整體解決方案成本、整合複雜性、效能以及管理解決方案擴充能力等問題。這時安裝在 FlexPod 上的 XenDesktop 就可派上用場。

XenDesktop

XenDesktop 以安全的行動服務之姿,提供您所需的 Windows® 應用程式及桌面平台。您可藉由集中控管來提升行動力並提高智慧財產的安全性,同時還能降低成本。XenDesktop 7 整合了 XenApp 的完整功能,可將完整的桌面平台或是個別應用程式提供給任何裝置使用。HDX 技術有助於 XenDesktop 針對裝置類型及網路型態,提供最佳的原生觸控體驗。

FlexPod

FlexPod 在嚴密測試與驗證的設計當中,運用包括 Cisco UCS® 伺服器、Cisco Nexus® 網路及 NetApp® FAS 儲存設備在內的同級最佳技術,來統一桌面基礎架構所需的運算、網路與儲存資源。最近出刊的分析師報告指出,Cisco 與 NetApp 共同推出的 FlexPod 及 FlexPod Express 產品,在 17 家供應商中明顯位居第一(資料來源:IDC 的匯總與整合式系統:使用者問卷調查報告,2014 年 1 月)。如需深入瞭解近期的 FlexPod 發展現況,請參閱本期的 Tech OnTap® 文章。.

儲存設備之所以成為桌面虛擬化解決方案的關鍵要素,有兩大主要原因:

  • 設定適當的 IOPS 攸關企業是否能夠迅速回應效能需求及滿足企業擴充能力目標。
  • 儲存設備通常是最昂貴的解決方案元件。

某些部署環境會使用多種儲存平台,來管理和保護各式各樣的桌面與裝置內含資料。此方法雖可增強效能,卻導致更高的複雜性、無謂的管理負擔,以及高昂的採購與作業費用。搭配 NetApp 儲存設備的 FlexPod 架構可免除使用多種儲存平台的需要。

在 FlexPod 上應用 XenDesktop 的優勢

XenDesktop 與 FlexPod 的組合搭配,可提供許多優勢:

  • CVD: 如先前所述,詳盡的 CVD 可加速 XenDesktop 部署作業、降低風險,並提供可預期、簡化的擴充性。
  • 降低成本: 相對於在傳統基礎架構上部署桌面虛擬化技術,FlexPod 可節省高達 50% 的容量與成本。NetApp 儲存效率技術,包括重複資料刪除技術、壓縮、精簡配置、Snapshot™(節省空間的備份)以及 FlexClone®(節省空間的複製)等,最多可減少集區化桌面 90% 的儲存需求,使用者資料儲存需求也可減少約 50%。包括 Cisco UCS 延伸記憶體與統一化光纖等 Cisco 技術,則可讓您在更少的伺服器上執行更多桌面。
  • 降低複雜性: 藉由單一機櫃來集中管理支援 2,000 多個桌面(本 CVD 已驗證可行)所需的基礎架構,FlexPod 不但免除了無謂的猜測,更成功消除 XenDesktop 基礎架構部署作業中大多數的複雜操作。
  • 縮短部署時間: 有許多傳統的部署階段不是被精簡,就是根本不需要進行。此一標準化 IT 部署機制一再證明其部署效率超出傳統部署 50%。前置(預先資源配置)FlexPod 基礎架構可將運算、網路與儲存資源通通整合在單一架構下,不但滿足未來桌面虛擬化或其他商業上的需求,更進一步縮短了部署所需時間。

FlexPod 縮短了建置桌面虛擬化基礎架構並讓其正式運作所需的時間。

圖 1) FlexPod 縮短了建置桌面虛擬化基礎架構並讓其正式運作所需的時間。

  • 效能: 桌面基礎架構為滿足使用者對於一致低延遲的要求,在效能方面產生獨特的需求。由於不同類型的桌面使用者在 IOPS 需求上南轅北轍,因此規模調整便成了棘手的問題。此外,桌面開機速度與使用者登入時間,也是關鍵衡量指標:
    • 在穩定狀態下,我們的 2,000 個授權組態顯示出一致低於毫秒的寫入延遲,以及 1 至 2 毫秒的讀取延遲。
    • 全部 2,000 個桌面可在 6 分鐘內全部開機完成。
    • 2,000 位使用者可在 30 分鐘內登入完畢。
    • 此基礎架構如 CVD 所述,可穩定地支援 2,000 位使用者,並有餘裕可額外容納 2,500 位使用者。
  • 擴充: 針對擴充性方面,FlexPod 上的 XenDesktop 可做為桌面部署作業的建構基礎。單一 FlexPod 集合體搭配 CVD 所指定的組態,即可支援 2,000 位使用者,您可新增更多 FlexPod 集合體來支援更多位使用者。此外,任何一種 FlexPod 組態都可藉由新增伺服器及更多和(或)更快的儲存設備等等方式「彈性伸縮」,以因應全新或快速變動的需求。

FlexPod 上準確定義的 XenDesktop 組態可方便您橫向擴充,以支援所預期的使用者數量。

圖 2) FlexPod 上準確定義的 XenDesktop 組態可方便您橫向擴充,以支援所預期的使用者數量。

  • 管理: CVD 清楚定義每一個設計元件的管理元素,並包含 Citrix StoreFront 以讓使用者能夠自行存取各項桌面與服務目錄。
  • 在一般規則下,FlexPod 相較於競爭解決方案的最大好處之一,就是它是一種開放式管理生態系統,能讓您以偏好的基礎架構或是雲端管理工具來管理 FlexPod。
  • 私有雲端和桌面即服務 (DaaS) 的建置基石: CVD 中描述的各項功能與設計,包括 Citrix StoreFront,都有助於使用者自行存取各項桌面與應用程式,幫助您穩健邁向私有雲端與 DaaS。
  • 支援: FlexPod 上的 XenDesktop 解決方案最後但同樣重要的一大特點,就是我們針對 Citrix、VMware® 與其他平台所提供的合作支援模式。在這個模式下,您只需聯絡一家公司即可獲得周全服務。當需要向上提報問題給其他技術夥伴並由他們解決時,所有作業都會在幕後自動進行,完全不用您操心。您只需依據自己對問題原因所做的最佳判斷決定要去電求援的對象,接下來就由我們接手處理。由於我們的員工彼此交流且已接受相關訓練(而且我們的客戶都很聰明),有 98% 以上的問題可在首次聯絡時便獲得解決。

FlexPod 上的 XenDesktop:解決方案概觀

CVD 中描述的基礎架構設計為支援內含 Windows Server® 2012 代管共用桌面(1,450 位)及集區式代管虛擬 Windows 7 桌面(550 位)的混合部署,總共支援 2,000 位使用者。在代管的共用桌面中,所安裝的單一伺服器作業系統執行個體可同時由多位使用者共用。每位使用者會收到一個桌面「工作階段」,並在獨立的記憶體空間內運作。這與 XenApp 先前提供的功能相當。代管虛擬桌面是以獨立的虛擬機器型態運作,因此是完整的虛擬桌面。

此基礎架構已在 VMware ESXi 5.1 上 100% 虛擬化,搭配第三代 Cisco UCS B-Series B200 M3 刀鋒伺服器,可從叢集式 NetApp FAS3200 系列儲存陣列的 FCoE 開機。所有虛擬桌面均可透過 Citrix Provisioning Server 7.1 與 Citrix XenDesktop 7.1 進行資源配置。

基礎架構

圖 3 顯示硬體概觀。

FlexPod 上的 XenDesktop 基礎架構元件。

圖 3) FlexPod 上的 XenDesktop 基礎架構元件。

共包含下列元件:

  • 2 個 Cisco Nexus 5548UP 第 2 層存取交換器。
  • 2 個 Cisco UCS 6248UP 系列光纖互連。
  • 2 個 Cisco UCS 5108 刀鋒伺服器機箱,每個機箱含有 2 個 2204XP I/O 模組。
  • 4 個 Cisco UCS B200 M3 刀鋒伺服器,內建 Intel® E5-2680v2 處理器、384GB 記憶體與 VIC1240 夾層卡,以提供 550 部代管 Windows 7 虛擬桌面工作負載及 N+1 伺服器容錯機制。
  • 8 個 Cisco UCS B200 M3 刀鋒伺服器,內建 Intel® E5-2680v2 處理器、256GB 記憶體與 VIC1240 夾層卡,以提供 1,450 部代管共用 Windows 2012 桌面工作負載及 N+1 伺服器容錯機制。
  • 2 個 Cisco UCS B200 M3 刀鋒伺服器,內建 Intel E5-2650 處理器、128GB 記憶體與 VIC1240 夾層卡,以提供基礎架構虛擬化工作負載。
  • 執行叢集式 Data ONTAP® 的 NetApp FAS3240 雙控制器儲存系統、4 個磁碟櫃與整合式 10GbE 連接埠,以分別提供 FCoE 及 NFS/CIFS 連線能力。

儲存設備

FlexPod 上的 XenDesktop 組態設計可支援多重傳輸協定,有效發揮 FAS 硬體與叢集式 Data ONTAP 的統一化儲存能力。所有的伺服器刀鋒都可透過 FCoE 開機,讓伺服器硬體從根本上維持無狀態運算模式。VMware 資料存放區可透過 NFS 存取,使用者資料則可透過 NFS 與 CIFS 存取。

雙控制器 FAS3240 儲存系統已設定為執行叢集式 Data ONTAP。每個控制器約可處理 50% 的總體儲存工作負載,同時能在幾秒鐘內透過容錯移轉機制,迅速地接管另一個故障控制器的工作負載。這點在我們的測試中已通過驗證。

NetApp 最近發佈的 FAS8000 系列相較於 CVD 所描述的 FAS3200 系列,在效能上有更長足的進步。FAS8000 可取代此處所述的 FAS3240 系統。

  • 叢集式 Data ONTAP: 叢集式 Data ONTAP 提供不中斷營運,並可透過儲存虛擬機器 (SVMs) 安全地隔離不同部門的各個虛擬桌面。您可以在此預估不中斷營運的儲存作業能為您省下多少成本。每一個 SVM 管理員都有權進行磁碟區的資源配置,並可執行其他特定的 SVM 作業。對於服務供應商或是需要分隔工作負載的任何多重租戶環境來說,這點相當具有優勢。叢集式 Data ONTAP 的另一項優勢是,如果您將桌面虛擬化技術橫向擴充至多個 FlexPod 集合體,那麼額外的儲存控制器就會成為同一個橫向擴充儲存叢集的一部分,提供您更高的操作彈性。
  • Flash: 每個儲存控制器都包含 NetApp Flash Cache,可用來建立混合式儲存組態。Flash Cache 能加速讀取作業。NetApp Flash Pool 可在單一 NetApp 集合體中結合使用 SSD 與傳統硬碟,以便同時快取隨機讀取與複寫作業。

伺服器

Cisco Unified Computing System (Cisco UCS) 是第一款整合式資料中心平台,它將產業標準的 x86 架構伺服器以及網路和儲存設備存取機制,結合成單一的整合式系統。此系統可全盤透過統一化模型管理進行程式設計,以簡化及加速部署作業。

Cisco UCS B200 M3 半寬刀鋒伺服器內建 2 個 12 核心 2.7 GHz Intel Ivy Bridge (E5-2680v2) 處理器與 384GB 記憶體,與內建 Sandy Bridge 處理器的同一硬體架構相比,可額外提供約 25% 的虛擬桌面工作負載。本研究所採用的 Intel Xeon® E5-2680 v2 10 核心處理器能在更高的每刀鋒容量與成本之間取得平衡。

網路

此 FlexPod 設計所採用的統一化 10G 光纖已額外針對第二代 6200 系列光纖互連進行驗證。我們在測試中不斷提高工作負載的困難度,確保可以維持極快的使用者回應速度。 在此設計當中,我們運用 Cisco Nexus 5548UP 實體交換器和 Cisco Nexus 1000V 分散式虛擬交換器來支援 VMware vSphere,並使用 Cisco VM-FEX 技術將虛擬與實體網路歸納到單一基礎架構中。您可在統一化基礎架構中進行資源配置、設定、管理、監控與診斷虛擬機器網路流量及裸機網路流量。

完全彈性的設計

整個 FlexPod 架構採取極為彈性的配置方式,不會因為單點故障而停擺。如先前所述,儲存架構與所有的網路裝置都具備充分的備援能力。伺服器架構使用 2 個 Cisco Unified Computing System 機箱搭配 12 部 Cisco UCS B200 M3 刀鋒伺服器,以因應虛擬化桌面的工作負載所需,並使用 2 部 Cisco UCS B200 M3 刀鋒伺服器來負責虛擬化基礎架構工作負載。此設計可為代管虛擬桌面、代管共用桌面及基礎架構服務,提供 N+1 伺服器容錯能力。

圖 4) 詳細的 FlexPod 架構,顯示備援元件與路徑。

詳細的 FlexPod 架構,顯示備援元件與路徑。

可管理性

CVD 內說明各種管理元素,包括 Cisco UCS Manager、VMware vCenter、NetApp Virtual Storage Console (VSC) for VMware、Citrix Provisioning Services 與 Citrix StoreFront。

NetApp VSC 能與 VMware vCenter 緊密結合,方便您直接從 vCenter 監控及管理 FlexPod 環境中的 NetApp 儲存設備。這些功能包括資源配置、儲存效率設定(包括重複資料刪除與壓縮技術)、備份等等。

StoreFront 可驗證使用者並管理桌面和應用程式目錄。使用者可搜尋 StoreFront 目錄並訂閱已發佈的服務。它為行動使用者提供直覺的單一存取點與自助式服務,讓他們自行存取所有的商務應用程式與資料。

為全面監控整個測試過程,我們混合使用可同時監控虛擬與實體基礎架構的 Insight Balance,以及可監控虛擬桌面效能的 Citrix Desktop Director。

使用入門

準備好深入瞭解 FlexPod 上的 XenDesktop 了嗎?請務必下載 CVD。您可以在此找到一份 FlexPod 合作夥伴清單,協助您穩健完成部署作業。

當然,任何一項部署作業的首要步驟一定是準確定義規模大小,而這又受到諸多因素應想,包括授權數量、VM 與應用程式工作負載數量、應用程式資料量等等。

NetApp 和 Liquidware Labs 攜手合作,協助您準確定義所要部署的解決方案規模。Liquidware Labs 工具可評估目前的桌面環境與工作負載狀況。Liquidware 工具可收集準確的網路、伺服器與儲存要求。您可透過 FlexPod 合作夥伴,獲得 Liquidware Labs 的協助。

 對 FlexPod 上的 XenDesktop 有任何意見嗎?

您可以透過網路,在 NetApp 社群上提出問題、交換意見,並分享您的想法。

Rachel Zhu 資深參考架構設計師 NetApp

Rachel 負責設計與實作虛擬化解決方案,同時推動儲存設備與虛擬化平台之間的整合。她在加入 NetApp 後,陸續為 NetApp 撰寫多份有關虛擬化技術最佳實務與部署的技術文章。在加入 NetApp 之前,她曾在 Nortel 與 HP Canada 擔任資深軟體工程師。Rachel 畢業於中國交通大學醫學院並取得醫學系學士 (MD) 學位,之後在美國北卡羅來那州立大學取得計算機碩士學位。

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