VDI允許部署在數據中心內部的服務器向很多設備交付完整的桌面實例,包括傳統PC、瘦客戶端乃至零客戶端設備。但每個VDI實例是由服務器處理并存儲的,即使是較少的實例也可能需要大量的計算資源和網絡訪問。VDI部署必須先從仔細考慮服務器性能、評估服務器硬件升級需求開始。本文解釋與VDI硬件要求相關的一些常見服務器問題。
服務器支持VDI需要具備的條件
有必要指出并不存在唯一的VDI硬件需求清單。問題不在于缺少支持,VDI幾乎能夠在當前任意一臺虛擬服務器上運行。然而服務器上能夠部署的VDI實例的數量受服務器可用計算資源的限制。
例如,用于企業級VDI部署的典型“白盒”服務器可能包括兩個8核處理器以及至少192GB的DDR3 內存。VDI實例使用的存儲很可能是集中SAN存儲。但為避免存儲以及VDI流量出現在同一個局域網中,SAN可能會使用單獨的網絡(比如FC或者單獨的物理局域網)或者使用VDI服務器上的本地存儲加載并保護VDI實例。這意味著VDI服務器可能需要16塊轉速為10-15k 的SAS 6Gbps的高性能硬盤(高度可能為2U或3U)。
性能更好的服務器可以支持更多的VDI實例,而采購較早或者性能較差的服務器支持的VDI實例數量較少。上文中列舉的服務器配置可能能夠支持80到130個實例,然而服務器能夠支持的VDI實例的準確數量取決于其他細節比如基礎鏡像的大小以及復雜性、個性化程度、虛擬應用的數量、網絡中用戶以及應用的活躍程度等等。
看起來像是有很多實例,但一家規模足夠大的采用VDI的企業可能會雇傭1000名員工或者更多—這意味著至少需要部署10臺服務器,還要有額外的服務器用于支持實例數量增加以及故障切換。擁有5000名用戶的企業將需要大約50臺這樣的物理服務器。物理服務器數量增多,hypervisor的成本以及VDI平臺的許可費用也會相應增加。
VDI服務器的圖形協同處理支持
VDI在一臺服務器內完成所有的處理任務,僅將終端設備用作一個I/O平臺(比如視頻、鼠標、鍵盤)。因此所有的桌面以及可視化渲染工作是在主機服務器的處理器內完成的,生成的圖像通過局域網轉發給終端設備。渲染基本的Windows桌面會話以及其他元素通常沒有任何問題,但在執行高級圖形任務(比如流媒體或者3-D圖形)時很可能會遇到問題。
問題恰恰是硬件支持。服務器往往省略了GPU,因為傳統的服務器端任務比如文件服務器或者活動目錄服務器并不使用圖形。但當需要處理圖形指令(比如SSE3指令)時,無法使用GPU卸載負荷—只剩下CPU使用無效率的軟件仿真搞定這些指令。結果就是性能顯著降低,與受影響的CPU核心相關的所有VDI實例都會受影響。由于VDI使用成熟并容納了更多復雜的虛擬化應用,因此有必要讓VDI服務器提供GPU支持以提升系統性能。
GPU往往作為一個單獨的設備部署,但可以以多種不同的方式進行集成。最常見的方式是將GPU作為擴展設備安裝比如PCIe適配器卡。日常辦公電腦通常使用該方式,因為PCIe插槽很多而且易于訪問,而且服務器能夠使用功能強大的服務器級產品比如NVIDIA基于Kepler的GRID K1和K2適配器。然而服務器可能沒有足夠多的PCIe插槽容納GPU適配器,GPU適配器通常非常大而且配置了一些散熱風扇。數量有限的PCIe插槽可能被用于其他擴展設備比如多端口網絡適配器或者存儲加速器。
另一個選擇是使用外置GPU比如Cubix GPU-Xpander,使用一個簡單、低配置的PCIe適配器連接外部、單獨供電的獨立GPU系統。該方法避免了過度占用服務器有限的電力供應以及PCIe插槽空間限制。
第三種方式是直接將GPU集成到處理器中,這樣每個CPU插槽都能夠訪問其自己的GPU。例如,Intel在Xeon E3處理器中增加了GPU,并提出了改善轉碼性能的方案用于提升圖形性能。基于ARM架構的RISC處理器同樣增加了GPU用于處理圖形任務。集成GPU可能是最有效的方式,因為既不會榨取服務器的電力供應也不需要使用PCIe插槽,但IT規劃人員可能需要等待技術升級才能夠獲得對CPU/GPU進行集成的服務器。
VDI服務器設備
有一些商業系統用于滿足VDI硬件需求,不過這些系統更多是進行了預先封裝而不是專門設計的系統。一個例子是Dell的DVS簡易設備。桌面虛擬化解決方案(DVS)包基于Dell標準的PowerEdge R720或T620服務器,并與Citrix XenServer或Microsoft Hyper-V以及VDI管理工具進行了捆綁。根據報道該設備可以支持高達129個用戶,而且很容易部署更多的設備以支持更多的用戶。
其他VDI設備包括VMware基于VMware Horizon View的快速桌面設備,Tangent公司的 Vertex VDI設備以及Pivot3公司的vSTAC VDI設備。
由于DVS依賴于標準的服務器,并沒有進行定制或者專門設計以區別傳統服務器。像N+1冗余、自動故障切換、負載均衡、桌面配置以及桌面鏡像管理都可以通過軟件工具實現。
VDI實例支持與計算資源直接相關,但VDI硬件要求取決于桌面鏡像的復雜性以及分層特性比如個性化以及應用虛擬化。上述因素使得確定每個桌面實例所需要的準確的資源數量以及給定服務器能夠支持的實例數量具備相當大的挑戰。這強調了企業在大規模部署VDI前,在經過良好規劃的PoC項目以及規模有限的部署環境中(比如選擇工作組或者部門)進行測試的必要性。