El cliente quería VDI. Realmente miré la combinación SimpliVity + VDI Citrix Virtual Desktop. Para todos los operadores, empleados de oficinas municipales, etc. Hay cinco mil usuarios sólo en la primera ola de migración y, por lo tanto, insistieron en realizar pruebas de carga. VDI puede comenzar a ralentizarse, puede descansar tranquilamente, y esto no siempre sucede debido a problemas con el canal. Compramos un paquete de prueba muy potente específicamente para VDI y cargamos la infraestructura hasta que pesaba demasiado en discos y procesador.
Por lo tanto, necesitaremos una botella de plástico y el software LoginVSI para pruebas VDI sofisticadas. Lo tenemos con licencias para 300 usuarios. Luego tomamos el hardware HPE SimpliVity 380 en un paquete adecuado para la tarea de máxima densidad de usuarios por servidor, cortamos las máquinas virtuales con una buena sobresuscripción, les instalamos software de oficina en Win10 y comenzamos las pruebas.
¡Vamos!
Sistema
Dos nodos (servidores) HPE SimpliVity 380 Gen10. En cada:
- 2 x Intel Xeon Platino 8170 26c 2.1Ghz.
- RAM: 768 GB, 12 x 64 GB LRDIMM DDR4 2666 MHz.
- Controlador de disco primario: HPE Smart Array P816i-a SR Gen10.
- Discos duros: 9 SSD SATA de 1.92 Gb/s de 6 TB (en configuración RAID6 7+2, es decir, este es un modelo mediano en términos de HPE SimpliVity).
- Tarjetas de red: 4 x 1Gb Eth (datos de usuario), 2 x 10Gb Eth (backend SimpliVity y vMotion).
- Tarjetas FPGA especiales integradas en cada nodo para deduplicación/compresión.
Los nodos están conectados entre sí a través de una interconexión Ethernet de 10 Gb directamente sin un conmutador externo, que se utiliza como backend de SimpliVity y para transferir datos de máquinas virtuales a través de NFS. Los datos de la máquina virtual en un clúster siempre se reflejan entre dos nodos.
Los nodos se combinan en un clúster de Vmware vSphere administrado por vCenter.
Para las pruebas, se implementaron un controlador de dominio y un agente de conexión Citrix. El controlador de dominio, el agente y vCenter se ubican en un clúster independiente.
Como infraestructura de prueba, se implementaron 300 escritorios virtuales en la configuración Dedicado – Copia completa, es decir, cada escritorio es una copia completa de la imagen original de la máquina virtual y guarda todos los cambios realizados por los usuarios.
Cada máquina virtual tiene 2vCPU y 4GB de RAM:
Se instaló el siguiente software necesario para las pruebas en las máquinas virtuales:
- Windows 10 (64 bits), versión 1809.
- Adobe Reader XI.
- Agente de entrega virtual Citrix 1811.1.
- Doro PDF 1.82.
- Actualización 7 de Java 13.
- Microsoft Office Profesional Plus 2016.
Entre nodos: replicación sincrónica. Cada bloque de datos del clúster tiene dos copias. Es decir, ahora existe un conjunto completo de datos en cada uno de los nodos. Con un grupo de tres o más nodos, las copias de los bloques se encuentran en dos lugares diferentes. Al crear una nueva VM, se crea una copia adicional en uno de los nodos del clúster. Cuando un nodo falla, todas las máquinas virtuales que se ejecutan anteriormente en él se reinician automáticamente en otros nodos donde tienen réplicas. Si un nodo falla durante un período prolongado, comienza la restauración gradual de la redundancia y el clúster vuelve a la redundancia N+1.
El equilibrio y el almacenamiento de datos se producen en el nivel de almacenamiento del software del propio SimpliVity.
Las máquinas virtuales ejecutan un clúster de virtualización, que también las coloca en el almacenamiento de software. Los escritorios en sí se tomaron de acuerdo con una plantilla estándar: para la prueba vinieron los escritorios de los financieros y los oficiales de operaciones (estas son dos plantillas diferentes).
pruebas
Para las pruebas se utilizó el paquete de pruebas de software LoginVSI 4.1. El complejo LoginVSI, compuesto por un servidor de control y 12 máquinas para conexiones de prueba, se implementó en un host físico independiente.
Las pruebas se llevaron a cabo en tres modos:
Modo de referencia: casos de carga de 300 trabajadores del conocimiento y 300 trabajadores de almacenamiento.
Modo estándar: caso de carga 300 trabajadores eléctricos.
Para permitir que los trabajadores de Power trabajen y aumenten la diversidad de carga, se agregó una biblioteca de archivos de Power Library adicionales al complejo LoginVSI. Para garantizar la repetibilidad de los resultados, todas las configuraciones del banco de pruebas se dejaron como predeterminadas.
Las pruebas de trabajadores de Knowledge and Power simulan la carga de trabajo real de los usuarios que trabajan en estaciones de trabajo virtuales.
La prueba de trabajadores de almacenamiento se creó específicamente para probar sistemas de almacenamiento de datos; está lejos de cargas de trabajo reales y principalmente implica que el usuario trabaje con una gran cantidad de archivos de diferentes tamaños.
Durante las pruebas, los usuarios inician sesión en las estaciones de trabajo durante 48 minutos a un ritmo de aproximadamente un usuario cada 10 segundos.
resultados
El principal resultado de las pruebas de LoginVSI es la métrica VSImax, que se compila a partir del tiempo de ejecución de varias tareas iniciadas por el usuario. Por ejemplo: tiempo para abrir un archivo en el Bloc de notas, tiempo para comprimir un archivo en 7-Zip, etc.
Una descripción detallada del cálculo de métricas está disponible en la documentación oficial de .
En otras palabras, LoginVSI repite un patrón de carga típico, simulando acciones del usuario en una suite ofimática, leyendo un PDF, etc., y mide varias latencias. Hay un nivel crítico de retrasos “todo se ralentiza, es imposible trabajar”), ante el cual se considera que no se ha alcanzado el número máximo de usuarios. Si el tiempo de respuesta es 1 ms más rápido que este estado de "todo va lento", entonces se considera que el sistema funciona normalmente y se pueden agregar más usuarios.
Aquí están las principales métricas:
Métrica
Acciones realizadas
Detallado descripción
Componentes cargados
N.S.L.D.
Hora de apertura del texto
archivo que pesa 1 KB
Se abre el Bloc de notas y
abre un documento aleatorio de 1 KB que se copia del grupo
ресурсов
CPU y E/S
NFO
Hora de apertura del diálogo
ventanas en el bloc de notas
Abrir un archivo VSI-Notepad [Ctrl+O]
CPU, RAM y E/S
ZHC*
Es hora de crear un archivo Zip altamente comprimido
Compresión local
archivo .pst aleatorio de 5 MB copiado de
fondo de recursos
CPU y E/S
ZLC*
Es hora de crear un archivo Zip débilmente comprimido
Compresión local
archivo .pst aleatorio de 5 MB copiado de
fondo de recursos
I / O
CPU
Calculando en grande
matriz de datos aleatorios
Crear una matriz grande
datos aleatorios que se utilizarán en el temporizador de entrada/salida (temporizador de E/S)
CPU
Cuando se realizan las pruebas, inicialmente se calcula la métrica básica de VSIbase, que muestra la velocidad a la que se ejecutan los trabajos sin carga en el sistema. En base a esto se determina el Umbral VSImax, que es igual a VSIbase + 1ms.
Las conclusiones sobre el rendimiento del sistema se basan en dos métricas: VSIbase, que determina la velocidad del sistema, y el umbral VSImax, que determina la cantidad máxima de usuarios que el sistema puede manejar sin una degradación significativa.
Punto de referencia de 300 trabajadores del conocimiento
Los trabajadores del conocimiento son usuarios que regularmente cargan memoria, procesador e IO con varios picos pequeños. El software emula la carga de trabajo de los usuarios de oficina exigentes, como si estuvieran hurgando constantemente en algo (PDF, Java, suite ofimática, visualización de fotografías, 7-Zip). A medida que agrega usuarios de cero a 300, el retraso para cada uno aumenta gradualmente.
Datos estadísticos de VSImax:
VSIbase = 986 ms, no se alcanzó el umbral de VSI.
Estadísticas de carga del sistema de almacenamiento desde el monitoreo de SimpliVity:
Con este tipo de carga, el sistema puede soportar una carga mayor sin prácticamente ninguna degradación del rendimiento. El tiempo que lleva completar las tareas del usuario aumenta sin problemas, el tiempo de respuesta del sistema no cambia durante las pruebas y es de hasta 3 ms para escritura y hasta 1 ms para lectura.
Conclusión: 300 usuarios de conocimiento trabajan en el clúster actual sin ningún problema y no interfieren entre sí, alcanzando una sobresuscripción de pCPU/vCPU de 1 a 6. Los retrasos generales crecen uniformemente a medida que aumenta la carga, pero no se ha alcanzado el límite estipulado.
Punto de referencia de 300 trabajadores de almacenamiento
Se trata de usuarios que escriben y leen constantemente en una proporción de 30 a 70, respectivamente. Esta prueba se llevó a cabo más por motivos de experimentación. Datos estadísticos de VSImax:
VSIbase = 1673, umbral VSI alcanzado en 240 usuarios.
Estadísticas de carga del sistema de almacenamiento desde el monitoreo de SimpliVity:
Este tipo de carga es esencialmente una prueba de estrés del sistema de almacenamiento. Cuando se ejecuta, cada usuario escribe muchos archivos aleatorios de diferentes tamaños en el disco. En este caso, se puede observar que cuando se excede un cierto umbral de carga para algunos usuarios, aumenta el tiempo que lleva completar las tareas de escritura de archivos. Al mismo tiempo, la carga en el sistema de almacenamiento, el procesador y la memoria de los hosts no cambia significativamente, por lo que actualmente es imposible determinar exactamente qué está causando los retrasos.
Las conclusiones sobre el rendimiento del sistema utilizando esta prueba sólo se pueden sacar en comparación con los resultados de las pruebas en otros sistemas, ya que dichas cargas son sintéticas y poco realistas. Sin embargo, en general la prueba salió bien. Todo fue bien hasta 210 sesiones, y luego comenzaron respuestas extrañas, que no fueron rastreadas en ningún otro lugar excepto en Login VSI.
300 trabajadores de energía
Estos son usuarios que aman la CPU, la memoria y el alto IO. Estos "usuarios avanzados" ejecutan regularmente tareas complejas con períodos prolongados, como instalar nuevo software y descomprimir archivos grandes. Datos estadísticos de VSImax:
VSIbase = 970, no se alcanzó el umbral de VSI.
Estadísticas de carga del sistema de almacenamiento desde el monitoreo de SimpliVity:
Durante las pruebas, se alcanzó el umbral de carga del procesador en uno de los nodos del sistema, pero esto no tuvo un impacto significativo en su funcionamiento:
En este caso, el sistema puede soportar una mayor carga sin una degradación significativa del rendimiento. El tiempo que lleva completar las tareas del usuario aumenta sin problemas, el tiempo de respuesta del sistema no cambia durante las pruebas y es de hasta 3 ms para escritura y hasta 1 ms para lectura.
Las pruebas periódicas no fueron suficientes para el cliente y fuimos más allá: aumentamos las características de la VM (cantidad de vCPU para evaluar el aumento en la sobresuscripción y el tamaño del disco) y agregamos carga adicional.
Al realizar pruebas adicionales, se utilizó la siguiente configuración de stand:
Se implementaron 300 escritorios virtuales en una configuración de 4vCPU, 4 GB de RAM y 80 GB de disco duro.
Configuración de una de las máquinas de prueba:
Las máquinas se implementan en la opción Dedicado – Copia completa:
Punto de referencia de 300 trabajadores del conocimiento con sobresuscripción 12
Datos estadísticos de VSImax:
VSIbase = 921 ms, no se alcanzó el umbral de VSI.
Estadísticas de carga del sistema de almacenamiento desde el monitoreo de SimpliVity:
Los resultados obtenidos son similares a los de probar la configuración de VM anterior.
300 trabajadores de energía con 12 sobresuscripciones
Datos estadísticos de VSImax:
VSIbase = 933, no se alcanzó el umbral de VSI.
Estadísticas de carga del sistema de almacenamiento desde el monitoreo de SimpliVity:
Durante esta prueba, también se alcanzó el umbral de carga del procesador, pero esto no tuvo un impacto significativo en el rendimiento:
Los resultados obtenidos son similares a los de probar la configuración anterior.
¿Qué sucede si ejecuta la carga durante 10 horas?
Ahora veamos si habrá un "efecto de acumulación" y hagamos pruebas durante 10 horas seguidas.
Las pruebas a largo plazo y la descripción de la sección deberían estar dirigidas al hecho de que queríamos comprobar si surgirían problemas con la armadura bajo carga prolongada sobre ella.
Punto de referencia de 300 trabajadores del conocimiento + 10 horas
Además, se probó un caso de carga de 300 trabajadores del conocimiento, seguido de trabajo de usuario durante 10 horas.
Datos estadísticos de VSImax:
VSIbase = 919 ms, no se alcanzó el umbral de VSI.
VSImax Datos estadísticos detallados:
El gráfico muestra que no se observa ninguna degradación del rendimiento durante toda la prueba.
Estadísticas de carga del sistema de almacenamiento desde el monitoreo de SimpliVity:
El rendimiento del sistema de almacenamiento sigue siendo el mismo durante toda la prueba.
Pruebas adicionales con la adición de carga sintética.
El cliente solicitó agregar una carga salvaje al disco. Para ello, se agregó una tarea al sistema de almacenamiento en cada una de las máquinas virtuales del usuario para ejecutar una carga sintética en el disco cuando el usuario inicia sesión en el sistema. La carga fue proporcionada por la utilidad fio, que le permite limitar la carga en el disco por la cantidad de IOPS. En cada máquina, se lanzó una tarea para iniciar una carga adicional de 22 IOPS 70%/30% lectura/escritura aleatoria.
Comparativa de 300 trabajadores del conocimiento + 22 IOPS por usuario
En las pruebas iniciales, se descubrió que fio impone una importante sobrecarga de CPU en las máquinas virtuales. Esto provocó una rápida sobrecarga de la CPU de los hosts y afectó en gran medida el funcionamiento del sistema en su conjunto.
Carga de CPU del host:
Al mismo tiempo, naturalmente también aumentaron los retrasos en el sistema de almacenamiento:
La falta de potencia informática se volvió crítica para alrededor de 240 usuarios:
Debido a los resultados obtenidos, se decidió realizar pruebas con un menor uso de CPU.
Comparativa de 230 trabajadores de oficina + 22 IOPS por usuario
Para reducir la carga en la CPU, se seleccionó el tipo de carga Office Workers y también se agregaron 22 IOPS de carga sintética a cada sesión.
La prueba se limitó a 230 sesiones para no exceder la carga máxima de CPU.
La prueba se realizó con usuarios corriendo durante 10 horas para verificar la estabilidad del sistema durante el funcionamiento a largo plazo cerca de la carga máxima.
Datos estadísticos de VSImax:
VSIbase = 918 ms, no se alcanzó el umbral de VSI.
VSImax Datos estadísticos detallados:
El gráfico muestra que no se observa ninguna degradación del rendimiento durante toda la prueba.
Estadísticas de carga de CPU:
Al realizar esta prueba, la carga en la CPU de los hosts era casi máxima.
Estadísticas de carga del sistema de almacenamiento desde el monitoreo de SimpliVity:
El rendimiento del sistema de almacenamiento sigue siendo el mismo durante toda la prueba.
La carga en el sistema de almacenamiento durante la prueba fue de aproximadamente 6 IOPS en una proporción de 500/60 (40 IOPS de lectura, 3 IOPS de escritura), lo que equivale aproximadamente a 900 IOPS por estación de trabajo.
El tiempo de respuesta promedió 3 ms para escritura y hasta 1 ms para lectura.
Total
Al simular cargas reales en la infraestructura HPE SimpliVity, se obtuvieron resultados que confirman la capacidad del sistema para admitir escritorios virtuales de al menos 300 máquinas Full Clone en un par de nodos SimpliVity. Al mismo tiempo, el tiempo de respuesta del sistema de almacenamiento se mantuvo en un nivel óptimo durante toda la prueba.
Estamos muy impresionados por el enfoque de pruebas prolongadas y comparación de soluciones antes de la implementación. También podemos probar el rendimiento de sus cargas de trabajo si lo desea. Incluyendo otras soluciones hiperconvergentes. El cliente mencionado está actualmente finalizando las pruebas de otra solución en paralelo. Su infraestructura actual es simplemente una flota de PC, un dominio y software en cada lugar de trabajo. Por supuesto, pasar a VDI sin pruebas es bastante difícil. Específicamente, es difícil comprender las capacidades reales de una granja de VDI sin migrar usuarios reales a ella. Y estas pruebas le permiten evaluar rápidamente las capacidades reales de un sistema en particular sin la necesidad de involucrar a usuarios comunes. De ahí surgió este estudio.
El segundo enfoque importante es que el cliente se comprometa inmediatamente con el escalamiento adecuado. Aquí puede comprar un servidor adicional y agregar una granja, por ejemplo, para 100 usuarios, todo es predecible al precio del usuario. Por ejemplo, cuando necesiten agregar 300 usuarios más, sabrán que necesitan dos servidores en una configuración ya definida, en lugar de reconsiderar actualizar toda su infraestructura.
Las posibilidades de la federación HPE SimpliVity son interesantes. El negocio está separado geográficamente, por lo que tiene sentido instalar su propio hardware VDI por separado en una oficina lejana. En la federación SimpliVity, cada máquina virtual se replica de acuerdo con un cronograma con la capacidad de replicar entre clústeres geográficamente distantes muy rápidamente y sin carga en el canal; esta es una copia de seguridad incorporada de muy buen nivel. Al replicar máquinas virtuales entre sitios, el canal se utiliza lo menos posible, lo que permite crear arquitecturas de recuperación ante desastres muy interesantes en presencia de un único centro de control y un conjunto de sitios de almacenamiento descentralizados.
Todo esto en conjunto permite evaluar el aspecto financiero con gran detalle, superponer los costes de VDI a los planes de crecimiento de la empresa y comprender con qué rapidez la solución dará sus frutos y cómo funcionará. Porque cualquier VDI es una solución que, en última instancia, ahorra muchos recursos, pero al mismo tiempo, muy probablemente, sin la oportunidad rentable de cambiarla dentro de 5 a 7 años de uso.
En general, si tienes alguna duda que no sea para comentario, escríbeme por correo electrónico. [email protected].
Fuente: habr.com