Zákazník chcel VDI. Naozaj som sa pozrel na kombináciu SimpliVity + VDI Citrix Virtual Desktop. Pre všetkých operátorov, zamestnancov mestského úradu a pod. Len v prvej vlne migrácie je päťtisíc používateľov, a preto trvali na záťažovom testovaní. VDI sa môže začať spomaľovať, môže pokojne ľahnúť - a nie vždy sa to stane kvôli problémom s kanálom. Kúpili sme veľmi výkonný testovací balík špeciálne pre VDI a zaťažili infraštruktúru, kým nebola príliš ťažká na disky a procesor.
Na sofistikované testy VDI teda budeme potrebovať plastovú fľašu a softvér LoginVSI. Máme ho s licenciami pre 300 používateľov. Potom sme vzali hardvér HPE SimpliVity 380 v balíku vhodnom pre úlohu maximálnej hustoty používateľov na server, rozrezali sme virtuálne stroje s dobrým oversubscription, nainštalovali na ne kancelársky softvér na Win10 a začali testovať.
Poďme!
Systém
Dva uzly (servery) HPE SimpliVity 380 Gen10. Na každej:
- 2 x Intel Xeon Platinum 8170 26c 2.1 GHz.
- RAM: 768 GB, 12 x 64 GB LRDIMM DDR4 2666 MHz.
- Primárny radič disku: HPE Smart Array P816i-a SR Gen10.
- Pevné disky: 9 x 1.92 TB SATA 6Gb/s SSD (v konfigurácii RAID6 7+2, t. j. ide o stredný model v zmysle HPE SimpliVity).
- Sieťové karty: 4 x 1Gb Eth (používateľské dáta), 2 x 10Gb Eth (backend SimpleVity a vMotion).
- Špeciálne vstavané FPGA karty v každom uzle na deduplikáciu/komprimáciu.
Uzly sú navzájom prepojené cez 10Gb ethernetové prepojenie priamo bez externého prepínača, ktorý sa používa ako backend SimpliVity a na prenos dát virtuálneho stroja cez NFS. Dáta virtuálneho stroja v klastri sa vždy zrkadlia medzi dvoma uzlami.
Uzly sú spojené do klastra Vmware vSphere spravovaného vCenter.
Na testovanie bol nasadený radič domény a sprostredkovateľ pripojenia Citrix. Radič domény, broker a vCenter sú umiestnené v samostatnom klastri.
Ako testovacia infraštruktúra bolo nasadených 300 virtuálnych desktopov v konfigurácii Dedicated – Full Copy, t.j. každý desktop je úplnou kópiou pôvodného obrazu virtuálneho stroja a ukladá všetky zmeny vykonané používateľmi.
Každý virtuálny stroj má 2vCPU a 4GB RAM:
Na virtuálne počítače bol nainštalovaný nasledujúci softvér potrebný na testovanie:
- Windows 10 (64-bit), verzia 1809.
- Adobe Reader XI.
- Citrix Virtual Delivery Agent 1811.1.
- Doro PDF 1.82.
- Aktualizácia Java 7 13.
- Microsoft Office Professional Plus 2016.
Medzi uzlami - synchrónna replikácia. Každý dátový blok v klastri má dve kópie. To znamená, že teraz existuje kompletný súbor údajov o každom z uzlov. Pri zoskupení troch alebo viacerých uzlov sú kópie blokov na dvoch rôznych miestach. Pri vytváraní nového virtuálneho počítača sa na jednom z klastrových uzlov vytvorí ďalšia kópia. Keď jeden uzol zlyhá, všetky virtuálne počítače, ktoré boli na ňom predtým spustené, sa automaticky reštartujú na iných uzloch, kde majú repliky. Ak uzol zlyhá na dlhú dobu, potom sa začne postupná obnova redundancie a klaster sa vráti do redundancie N+1.
Vyvažovanie a ukladanie údajov prebieha na úrovni softvérového úložiska samotného SimpliVity.
Virtuálne stroje prevádzkujú virtualizačný klaster, ktorý ich umiestňuje aj na softvérové úložisko. Samotné stoly boli odobraté podľa štandardnej šablóny: na test prišli stoly finančníkov a operačných dôstojníkov (sú to dve rôzne šablóny).
Testovanie
Na testovanie bol použitý softvérový testovací balík LoginVSI 4.1. Komplex LoginVSI, pozostávajúci z riadiaceho servera a 12 strojov na testovacie spojenia, bol nasadený na samostatnom fyzickom hostiteľovi.
Testovanie prebiehalo v troch režimoch:
Benchmark režim - záťažové prípady 300 znalostných pracovníkov a 300 skladových pracovníkov.
Štandardný režim - záťažový prípad 300 Powerworkers.
Aby pracovníci Power mohli pracovať a zvýšiť rozmanitosť záťaže, bola do komplexu LoginVSI pridaná knižnica ďalších súborov Power Library. Aby sa zabezpečila opakovateľnosť výsledkov, všetky nastavenia testovacej stolice boli ponechané ako predvolené.
Testy Knowledge and Power pracovníkov simulujú skutočné pracovné zaťaženie používateľov pracujúcich na virtuálnych pracovných staniciach.
Test Storage works bol vytvorený špeciálne na testovanie systémov na ukladanie dát, má ďaleko od skutočnej záťaže a väčšinou zahŕňa prácu používateľa s veľkým množstvom súborov rôznych veľkostí.
Počas testovania sa používatelia prihlasujú na pracovné stanice na 48 minút rýchlosťou približne jeden používateľ každých 10 sekúnd.
výsledky
Hlavným výsledkom testovania LoginVSI je metrika VSImax, ktorá je zostavená z doby vykonávania rôznych úloh spustených používateľom. Napríklad: čas na otvorenie súboru v programe Poznámkový blok, čas na kompresiu súboru v 7-Zip atď.
Podrobný popis výpočtu metrík je dostupný v oficiálnej dokumentácii pre .
Inými slovami, LoginVSI opakuje typický vzor načítania, simuluje akcie používateľov v kancelárskom balíku, čítanie PDF atď., a meria rôzne latencie. Existuje kritická úroveň oneskorení „všetko sa spomaľuje, nie je možné pracovať“), pred ktorými sa má za to, že sa nedosiahol maximálny počet používateľov. Ak je čas odozvy o 1 000 ms rýchlejší ako tento stav „všetko je pomalé“, systém sa považuje za normálne fungujúci a možno pridať ďalších používateľov.
Tu sú hlavné metriky:
Metriky
Prijaté opatrenia
Podrobné описание
Nabité komponenty
N.S.L.D.
Čas otvárania textu
súbor s hmotnosťou 1 500 KB
Otvorí sa Poznámkový blok a
otvorí náhodný dokument s veľkosťou 1 500 kB, ktorý sa skopíruje z fondu
ресурсов
CPU a I/O
NFO
Otváracia doba dialógu
okná v poznámkovom bloku
Otvorenie súboru VSI-Notepad [Ctrl+O]
CPU, RAM a I/O
ZHC*
Čas na vytvorenie vysoko komprimovaného súboru ZIP
Lokálna kompresia
náhodný 5 MB súbor .pst skopírovaný z
fond zdrojov
CPU a I/O
ZLC*
Čas na vytvorenie slabo komprimovaného súboru zip
Lokálna kompresia
náhodný 5 MB súbor .pst skopírovaný z
fond zdrojov
Vstup / výstup
CPU
Veľký výpočet
pole náhodných údajov
Vytvorenie veľkého poľa
náhodné dáta, ktoré budú použité vo vstupno/výstupnom časovači (I/O timer)
CPU
Pri testovaní sa na začiatku vypočíta základná metrika VSIbase, ktorá ukazuje rýchlosť, akou sa úlohy vykonávajú bez zaťaženia systému. Na základe neho sa určí VSImax Threshold, ktorý sa rovná VSIbase + 1 000 ms.
Závery o výkone systému sa robia na základe dvoch metrík: VSIbase, ktorá určuje rýchlosť systému a prahová hodnota VSImax, ktorá určuje maximálny počet používateľov, ktorých systém zvládne bez výraznej degradácie.
Benchmark 300 znalostných pracovníkov
Znalostní pracovníci sú používatelia, ktorí pravidelne zaťažujú pamäť, procesor a IO rôznymi malými špičkami. Softvér emuluje záťaž náročných kancelárskych používateľov, ako keby neustále do niečoho štrngali (PDF, Java, kancelársky balík, prezeranie fotografií, 7-Zip). Keď pridávate používateľov od nuly do 300, oneskorenie pre každého z nich sa postupne zvyšuje.
Štatistické údaje VSImax:
VSIbase = 986 ms, VSI Threshold nebol dosiahnutý.
Štatistika zaťaženia úložného systému z monitorovania SimpliVity:
Pri tomto type záťaže dokáže systém vydržať zvýšenú záťaž prakticky bez zhoršenia výkonu. Čas potrebný na dokončenie používateľských úloh plynule narastá, čas odozvy systému sa počas testovania nemení a je do 3 ms pre zápis a do 1 ms pre čítanie.
Záver: 300 znalostných používateľov pracuje na aktuálnom klastri bez akýchkoľvek problémov a navzájom sa nerušia, pričom dosahujú nadmerné odbery pCPU/vCPU 1 až 6. Celkové oneskorenia rastú rovnomerne so zvyšujúcou sa záťažou, ale stanovený limit sa nedosiahol.
Benchmark 300 skladových pracovníkov
Ide o používateľov, ktorí neustále píšu a čítajú v pomere 30 ku 70, resp. Tento test bol vykonaný skôr kvôli experimentovaniu. Štatistické údaje VSImax:
VSIbase = 1673, VSI Threshold dosiahol 240 používateľov.
Štatistika zaťaženia úložného systému z monitorovania SimpliVity:
Tento typ záťaže je v podstate záťažovým testom skladovacieho systému. Keď sa spustí, každý používateľ zapíše na disk veľa náhodných súborov rôznych veľkostí. V tomto prípade je možné vidieť, že pri prekročení určitého prahu zaťaženia u niektorých používateľov sa zvyšuje čas potrebný na dokončenie úloh zápisu súborov. Zároveň sa výrazne nemení zaťaženie úložného systému, procesora a pamäte hostiteľov, takže v súčasnosti nie je možné presne určiť, čo je príčinou oneskorení.
Závery o výkone systému pomocou tohto testu možno urobiť len v porovnaní s výsledkami testov na iných systémoch, pretože takéto zaťaženia sú syntetické a nereálne. Celkovo však test dopadol dobre. Všetko išlo dobre až do 210 sedení a potom začali čudné odozvy, ktoré okrem Login VSI neboli nikde sledované.
300 energetických pracovníkov
Sú to používatelia, ktorí milujú CPU, pamäť a vysoké IO. Títo „výkonní používatelia“ pravidelne spúšťajú zložité úlohy s dlhými dávkami, ako je inštalácia nového softvéru a rozbaľovanie veľkých archívov. Štatistické údaje VSImax:
VSIbase = 970, VSI Threshold nebol dosiahnutý.
Štatistika zaťaženia úložného systému z monitorovania SimpliVity:
Počas testovania bol dosiahnutý prah zaťaženia procesora na jednom zo systémových uzlov, čo však nemalo významný vplyv na jeho fungovanie:
V tomto prípade systém znesie zvýšenú záťaž bez výraznej degradácie výkonu. Čas potrebný na dokončenie používateľských úloh plynule narastá, čas odozvy systému sa počas testovania nemení a je do 3 ms pre zápis a do 1 ms pre čítanie.
Pravidelné testy zákazníkovi nestačili a išli sme ďalej: zvýšili sme charakteristiky VM (počet vCPU na vyhodnotenie nárastu nadmerného odberu a veľkosti disku) a pridali sme ďalšiu záťaž.
Pri vykonávaní dodatočných testov bola použitá nasledujúca konfigurácia stojana:
Bolo nasadených 300 virtuálnych desktopov v konfigurácii 4vCPU, 4GB RAM, 80GB HDD.
Konfigurácia jedného z testovacích strojov:
Stroje sú nasadené vo voľbe Dedicated – Full Copy:
300 benchmark znalostných pracovníkov s nadmerným odberom 12
Štatistické údaje VSImax:
VSIbase = 921 ms, VSI Threshold nebol dosiahnutý.
Štatistika zaťaženia úložného systému z monitorovania SimpliVity:
Získané výsledky sú podobné ako pri testovaní predchádzajúcej konfigurácie VM.
300 energetických pracovníkov s 12 nadmernými odbermi
Štatistické údaje VSImax:
VSIbase = 933, VSI Threshold nebol dosiahnutý.
Štatistika zaťaženia úložného systému z monitorovania SimpliVity:
Počas tohto testovania bola dosiahnutá aj prahová hodnota zaťaženia procesora, čo však nemalo významný vplyv na výkon:
Získané výsledky sú podobné ako pri testovaní predchádzajúcej konfigurácie.
Čo sa stane, ak spustíte záťaž 10 hodín?
Teraz sa pozrime, či dôjde k „akumulačnému efektu“ a spustíme testy 10 hodín v rade.
Dlhodobé skúšky a popis úseku by mali smerovať k tomu, že sme chceli preveriť, či nevzniknú problémy s krovom pri dlhodobom zaťažení.
Benchmark 300 znalostných pracovníkov + 10 hodín
Okrem toho bol testovaný prípad zaťaženia 300 znalostných pracovníkov, po ktorých nasledovala používateľská práca počas 10 hodín.
Štatistické údaje VSImax:
VSIbase = 919 ms, VSI Threshold nebol dosiahnutý.
VSImax Podrobné štatistické údaje:
Graf ukazuje, že počas celého testu nebolo pozorované žiadne zhoršenie výkonu.
Štatistika zaťaženia úložného systému z monitorovania SimpliVity:
Výkon úložného systému zostáva počas testu rovnaký.
Dodatočné testovanie s pridaním syntetickej záťaže
Zákazník požiadal o pridanie divokej záťaže na disk. Na tento účel bola do úložného systému v každom z virtuálnych počítačov používateľa pridaná úloha na spustenie syntetického zaťaženia disku, keď sa používateľ prihlási do systému. Záťaž zabezpečovala utilita fio, ktorá umožňuje obmedziť záťaž disku počtom IOPS. V každom stroji bola spustená úloha na spustenie dodatočnej záťaže vo výške 22 IOPS 70 %/30 % náhodné čítanie/zápis.
Benchmark 300 znalostných pracovníkov + 22 IOPS na používateľa
Pri počiatočnom testovaní sa zistilo, že fio zaťažuje virtuálne počítače značnú réžiu CPU. To viedlo k rýchlemu preťaženiu CPU hostiteľov a výrazne ovplyvnilo fungovanie systému ako celku.
Zaťaženie procesora hostiteľa:
Zároveň sa prirodzene zvýšili oneskorenia úložného systému:
Nedostatok výpočtového výkonu sa stal kritickým okolo 240 používateľov:
Vzhľadom na získané výsledky bolo rozhodnuté vykonať testovanie, ktoré bolo menej náročné na CPU.
Benchmark 230 kancelárskych pracovníkov + 22 IOPS na používateľa
Aby sa znížilo zaťaženie procesora, zvolil sa typ zaťaženia pracovníkov Office a ku každej relácii sa pridalo aj syntetické zaťaženie 22 IOPS.
Test bol obmedzený na 230 relácií, aby sa neprekročilo maximálne zaťaženie procesora.
Test prebiehal s používateľmi bežiacimi 10 hodín, aby sa skontrolovala stabilita systému počas dlhodobej prevádzky pri takmer maximálnej záťaži.
Štatistické údaje VSImax:
VSIbase = 918 ms, VSI Threshold nebol dosiahnutý.
VSImax Podrobné štatistické údaje:
Graf ukazuje, že počas celého testu nebolo pozorované žiadne zhoršenie výkonu.
Štatistika zaťaženia CPU:
Pri vykonávaní tohto testu bolo zaťaženie CPU hostiteľov takmer maximálne.
Štatistika zaťaženia úložného systému z monitorovania SimpliVity:
Výkon úložného systému zostáva počas testu rovnaký.
Zaťaženie úložného systému počas testu bolo približne 6 500 IOPS v pomere 60/40 (3 900 IOPS čítanie, 2 600 IOPS zápis), čo je približne 28 IOPS na pracovnú stanicu.
Priemerná doba odozvy 3 ms pre zápis a do 1 ms pre čítanie.
Celkový
Pri simulácii skutočného zaťaženia infraštruktúry HPE SimpliVity sa získali výsledky potvrdzujúce schopnosť systému podporovať virtuálne desktopy najmenej 300 strojov s úplným klonovaním na pároch uzlov SimpliVity. Zároveň sa počas celého testovania udržiavala doba odozvy úložného systému na optimálnej úrovni.
Veľmi nám imponuje prístup dlhých testov a porovnávanie riešení pred implementáciou. Ak chcete, môžeme otestovať výkon aj pre vaše pracovné zaťaženie. Vrátane iných hyperkonvergovaných riešení. Spomínaný zákazník teraz paralelne dokončuje testy na ďalšom riešení. Jeho súčasná infraštruktúra je jednoducho flotila PC, doména a softvér na každom pracovisku. Prechod na VDI bez testov je samozrejme dosť náročný. Konkrétne je ťažké pochopiť skutočné možnosti farmy VDI bez migrácie skutočných používateľov na ňu. A tieto testy umožňujú rýchlo vyhodnotiť reálne možnosti konkrétneho systému bez potreby zapojenia bežných používateľov. Odtiaľ pochádza táto štúdia.
Druhým dôležitým prístupom je, že zákazník sa okamžite zaviaže k správnemu škálovaniu. Tu si môžete kúpiť ďalší server a pridať farmu, napríklad pre 100 používateľov, všetko je predvídateľné za používateľskú cenu. Napríklad, keď budú potrebovať pridať 300 ďalších používateľov, budú vedieť, že potrebujú dva servery v už definovanej konfigurácii, namiesto toho, aby prehodnotili upgrade celej svojej infraštruktúry.
Zaujímavé sú možnosti federácie HPE SimpliVity. Podnik je geograficky oddelený, takže má zmysel inštalovať vlastný samostatný hardvér VDI vo vzdialenej kancelárii. Vo federácii SimpliVity je každý virtuálny stroj replikovaný podľa plánu s možnosťou replikácie medzi geograficky vzdialenými klastrami veľmi rýchlo a bez zaťaženia kanála – ide o vstavanú zálohu na veľmi dobrej úrovni. Pri replikácii VM medzi lokalitami sa kanál využíva čo najmenej, čo umožňuje vybudovať veľmi zaujímavé architektúry DR v prítomnosti jedného riadiaceho centra a množstva decentralizovaných úložných miest.
To všetko spolu umožňuje veľmi podrobne zhodnotiť finančnú stránku a prekryť náklady VDI na rastové plány spoločnosti a pochopiť, ako rýchlo sa riešenie vyplatí a ako bude fungovať. Pretože akékoľvek VDI je riešenie, ktoré v konečnom dôsledku šetrí veľa zdrojov, no zároveň s najväčšou pravdepodobnosťou bez nákladovo efektívnej možnosti zmeniť ho v priebehu 5-7 rokov používania.
Vo všeobecnosti, ak máte nejaké otázky, ktoré nie sú na komentár, napíšte mi e-mailom [chránené e-mailom].
Zdroj: hab.com