虛擬桌面架構將虛擬化架構由專注于數據中心的服務器、存儲和網絡擴展至用戶桌面上。VDI已經為不少企業使用，即便是還未進入生產階段，仍是得到了許多公司的評估。企業選擇VDI的很大的一個原因是解決桌面管理問題，確保滿足企業法規遵從，降低終端用戶計算設備成本。
VDI項目的首要準則就是給終端用戶的體驗等同或者超過專有桌面和筆記本的效果，VDI相關產品例如Citrix的XenDesktop和VMware的Horizon View都有類似的特性能滿足目標。
由于VDI的架構是讓成百上千甚至更多的分布在各地的桌面和筆記本遷移到數據中心里，對數據中心本身架構的要求，尤其是存儲及IT的相關支持能力對于VDI項目實施的成功與否尤其重要。大多數針對VDI場景的顧慮都與架構本身相關，比如不充足的架構管理能力和稀缺的IT支持人員參與等。
了解VDI架構下存儲的挑戰
充分考慮下的存儲架構是VDI項目成功的核心要求之一。將所有用戶的操作系統鏡像和數據存放在集中存儲中，這就需要VDI架構下的存儲能做到不被干預的高可用性及持續的存儲性能表現能力。而現有的為非VDI場景下使用的存儲架構無法滿足VDI架構下的需要，是因為在VDI架構下應用負載是不太一樣的。對于VDI來說，通常在啟動的時候會產生大量的讀操作，在相同的一塊物理存儲數據塊上產生大量重復操作，導致了讀IOPS的激增。在桌面啟動完成后，這樣的高讀操作的模式將會發生變化，負載變得講義寫操作為主，因為用戶本身將有一些辦公相關的操作進行，例如寫郵件，使用微軟Office辦公套件等。隨著大量的桌面并發產生大量的操作負載，VDI架構對于存儲的需求需要有足夠的能力滿足相應的負載。除了性能方面的挑戰，VDI也會對存儲管理有更多的要求。隨著越來越多的用戶使用VDI場景，讓存儲系統上的VDI用戶上升到一個全新的水平，能夠及時的監控，報告以及解決VDI架構下的所有問題將變得格外重要。針對單獨桌面的存儲性能追蹤對于判定和快速修復問題有格外的效果。
作為StorageIO雜志的創始人和高級分析師表示，“將大量的桌面放置在一起可能會讓問題變得更糟，除非對系統的監控、報警、報告以及自動化做了相應的考慮。”
高可用性是VDI架構中核心考慮的因素之一。對于傳統桌面用戶來說，磁盤故障影響的是一個單獨的用戶；然而對VDI場景，成百上千甚至成千上萬的用戶都將受到影響。
可擴展性對于VDI架構來說則是另外一個方面的挑戰，也是需要考慮的問題。那些能夠實現所謂垂直擴展的系統，例如增加磁盤容量，增加控制器和內存以提升性能等并不意味著能夠實現橫向擴展。因此，對于橫向擴展存儲系統來說，他們增加容量和提升性能的方式是橫向的增加節點，這對VDI存儲架構來說是非常重要的。
哪些技術和存儲實現方式適用于VDI場景
部署VDI系統并不意味著需要重新部署一套全新的存儲系統，尤其是現有存儲架構滿足可擴展性和高可用性需求的時候，或者可以通過升級改變現狀，滿足需求。如下的一些存儲技術可以能夠更好的幫助支持VDI。
NAND閃存。隨著IOPS數量的激增以及毫秒級別對IOPS的響應要求，NAND閃存相比與傳統機械磁盤帶來了更好的性能。在專有桌面場景中，NAND閃存已經成為了降低存儲系統IOPS且減輕響應延時的首選之一，也是存儲系統按需響應VDI場景的推薦配置之一。假想一下在啟動風暴發生的時候，大批量的桌面的虛擬機文件同時從共享存儲里面啟動會有怎樣的問題，假設我們將這些虛擬機鏡像由傳統的機械磁盤遷移到固態存儲中，存儲系統的支撐將更為強大。
NAND閃存對于VDI虛擬桌面架構的意義遠大于僅解決啟動風暴問題，存儲廠商們提供的方案層出不窮，從將固態硬盤和機械硬盤混合到全閃存陣列解決方案。NAND閃存同樣可以以緩存的形式來替代機械磁盤。由于NAND閃存可以以多種形式提升存儲性能，那么在如何將其最大功效發揮出來的問題上需要有一些關鍵的考量。
閃存作為緩存。將閃存盤放在傳統機械硬盤的前端作為緩存使用有不少好處。首先，對于閃存的性能優勢加速了應用訪問存儲系統的效率。緩存機制本身就可以滿足在無需額外數據遷移的前提下，滿足數據在閃存及后端存儲之間傳輸的要求。另外，將閃存和機械磁盤混用降低了整體成本，且提升了整體存儲響應效率。許多存儲廠商都愿意在他們的存儲解決方案中將閃存放進來，例如像EMC的VNX存儲里的Fast Cache技術以及NetApp存儲里的Flash Cache技術。
根據來自EMC產品市場部的高級總監Jonathan Siegal的說法，“VNX陣列在VDI場景通常會配比3%-5%的閃存盤，剩下的磁盤空間則有大容量的傳統磁盤，他們大約可以用于支撐1,000臺左右的虛擬桌面。”
SSD磁盤作為機械磁盤的替代品。混合陣列，即將SSD磁盤和傳統的機械磁盤混合使用模式，是將閃存優勢結合在傳統存儲的又一方式。閃存除了作為緩存部分能夠與傳統存儲整合外，還可以簡單的作為機械磁盤的替代或者補充。不同的混合陣列的差別也在于它們支持閃存的效率以及閃存與二級存儲之間數據遷移的效率。兩個層級之間數據的遷移可用是手工完成的也可以是全自動完成的。比如說，NetApp Flash Pool將SSD及機械磁盤混放在一個資源池里，并會將閃存上的活躍數據自動拷貝一份；Nimble Storage公司則有其專利的緩存假設順序格式(CASL)，以提升混合磁盤之間的數據交互效率。
全閃陣列。全閃陣列是所有解決方案中性能最佳，且成本最高的方式，在大規模的VDI場景下建議考慮。來自EMC的Siegal說，“我們的全閃可擴展XtremIO陣列能夠支持成千上萬的VDI桌面。”因為不是所有的全閃陣列都具備企業級存儲特性，例如快照功能及精簡配置功能，在面臨選擇的時候需要根據需求進行驗證。傳統的存儲廠商更可能提供需要的存儲特性，在選擇小眾廠商或者初創廠商生產的全閃陣列的時候則需要更為謹慎，例如像SolidFile他們的橫向擴展的全閃陣列，即便他們擁有業界領先的技術。
數據刪減技術。由于磁盤鏡像本身涵蓋大量的相同數據，VDI場景也是數據刪減技術的適應場景。在VDI場景中，存儲的重刪功能和壓縮功能也是在選擇的產品的時候必須考慮的因素。一些廠商像NetApp使用重刪的方式是后處理方式，即寫到磁盤后再進行重刪操作；其它的廠商，例如SolidFile，Tintri和EMC的XtremIO，使用了在線重刪的技術。來自位于馬薩諸塞州麻省ESG的實驗室分析師Aviv Kaufmann表示，“許多新興的全閃陣列系統都能實現在線重刪，這也是技術發展的趨勢，而不是后處理方式。”如果在VDI層面上已經使用了數據刪減架構的話，數據重刪比率則會下降，例如在VMware的linked clones技術或者是Citrix的PVS技術。EMC的Siegal表示，“對XtremIO來說，在linked clone部署模式下，我們常見的去重比大約為3:1；全克隆模式的去重比大約為12:1。”
QoS。一套沒有QoS功能的存儲系統將所有的存儲請求優先級設為一致，可以有效的限制一套存儲系統可以服務的應用數量及種類。而配有QoS支持的存儲系統則能夠根據應用場景不同，將請求進行隔離處理，例如VDI桌面的請求和來自其它服務器的應用請求可以相互不影響的進行，即便他們共享了同一個共享存儲。舉個例子，在2014年6月舉辦的ESG lab會上，ESG使用SolidFile VDI架構的后端存儲，模擬了1000用戶的VDI啟動風暴，在該場景下，VDI鏡像與另外的數據庫系統共享著相同SolidFire陣列，期間產生了20,000個IOPS。在QoS開啟的情況下，數據庫的性能影響幾乎沒有；而在QoS關閉的模式下，ESG lab發現了數據庫性能明顯的下滑，因為VDI的啟動風暴幾乎耗盡了所有的資源。
存儲管理。因為同時訪問存儲系統的虛擬桌面數量是激增的，存儲管理對于VDI場景來說，顯得尤為重要。從資源分配的時候就需要開始考慮：新的虛擬桌面在分配存儲資源的時候，需要有單一的管理控制口。監控，報警及報告機制對于VDI存儲性能優化也必不可少。類似像LoginVSI這樣的工具，可以用于性能測試，容量規劃及VDI場景的性能規劃上，能夠在問題發生前讓我們可以及時避免。分析功能，例如像Nimble Storage的InfoSight，能夠持續收集數據，直到發現并解決問題，這也是主動存儲管理的典范操作。能夠將特定的虛擬桌面和某個存儲組件關聯起來，對于快速定位和解決問題也是相對必要的，這在傳統的LUN或者卷級別存儲系統管理里是很大的挑戰。還有一些存儲廠商依賴于相關虛擬機和存儲組件的報告、融合存儲系統，例如Nutanix、SimpliVity及Tintri，它們對存儲的管理在單個的虛擬機級別上。“從資源提供，快照發生及將向QoS配置信息復制以確保虛擬機不要占用太多整體資源，Tintri管理存儲的角度集中在虛擬機層面上。”Tintri公司存儲管理及市場技術副總裁Saradhi Sreegirira ju表示。
有關VDI存儲最后的話
如果希望能順利部署虛擬桌面場景，必須從業務場景出發，提供至少等同或者更好的用戶體驗，而并不是讓后續運維的IT人員感到苦惱。使用合適的技術和足夠的IT資源來支持關鍵的VDI服務是十分必要的。如果用戶環境和用戶本身能夠被很好的理解，且項目得到了較好的規劃，成功的幾率也會大很多。如果可能，在項目開始之前進行一次方案驗證工作。
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