Stranka je želela VDI. V veliko pozornost so namenili kombinaciji SimpliVity + VDI Citrix Virtual Desktop. Za vse operaterje, zaposlene v pisarnah po mestih in tako naprej. Tam je pet tisoč uporabnikov že v prvi val migracije, zato so vztrajali na obremenitvenem testiranju. VDI lahko začne upočasnjevati, lahko mirno leži – in to ni vedno posledica težav z omrežjem. Kupili smo zelo zmogljiv testni paket posebej za VDI in obremenili infrastrukturo, dokler ni popustila zaradi diskov in procesorja.
Torej, potrebovali bomo plastično steklenico in programsko opremo LoginVSI za napredne VDI teste. Imamo jo z licencami za 300 uporabnikov. Nato smo vzeli stroj HPE SimpliVity 380 z dodatno opremo, primerno za nalogo z najvišjo gostoto uporabnikov na en strežnik, ustvarili virtualne stroje z dobro prenovo, namestili na njih pisarniško programsko opremo na Win10 in začeli testirati.
Gremo!
Sistem
Dva vozlišča (strežnika) HPE SimpliVity 380 Gen10. Na vsakem:
- 2 x Intel Xeon Platinum 8170 26c 2.1Ghz.
- Pomnilnik: 768GB, 12 x 64GB LRDIMMs DDR4 2666MHz.
- Glavni diskovni kontroler: HPE Smart Array P816i-a SR Gen10.
- Trdi diski: 9 x 1.92 TB SATA 6Gb/s SSD (v konfiguraciji RAID6 7+2, torej to je model Medium v izrazih HPE SimpliVity).
- Mrežne kartice: 4 x 1Gb Eth (uporabniški podatki), 2 x 10Gb Eth (ozadje SimpliVity in vMotion).
- Posebne vgrajene FPGA kartice v vsakem vozlišču za deduplikacijo/stiskanje.
Vozlišča so med seboj povezana prek interkonektnega 10Gb Ethernet, neposredno brez zunanjega stikala, ki se uporablja kot ozadje SimpliVity in za prenos podatkov virtualnih strojev prek NFS. Podatki virtualnih strojev v klasterju so vedno zrcaljeni med dvema vozliščema.
Vozlišča so združena v klaster Vmware vSphere pod upravljanjem vCenter.
Za testiranje so bili nameščeni nadzorni strežnik domen in broker povezav Citrix. Nadzorni strežnik domen, broker in vCenter so izpeljani na ločen klaster.
Kot testna infrastruktura smo namestili 300 virtualnih delovnih mest v konfiguraciji Dedicated – Full Copy, torej vsaka delovna postaja predstavlja popolno kopijo izvirne slike virtualnega stroja in shranjuje vse spremembe, ki jih uporabniki naredijo.
Vsak virtualni stroj ima 2vCPU in 4GB RAM:
Na virtualne stroje je bilo nameščenih naslednjih programskih oprem:
- Windows 10 (64-bit), različica 1809.
- Adobe Reader XI.
- Citrix Virtual Delivery Agent 1811.1.
- Doro PDF 1.82.
- Java 7 Update 13.
- Microsoft Office Professional Plus 2016.
Sinhrona replikacija između čvorova. Svaki blok podataka u klasteru ima dve kopije. To znači da sada puni set podataka postoji na svakom od čvorova. Kada klaster ima tri ili više čvorova, kopije blokova su na dva različita mesta. Pri kreiranju nove VM, dodatna kopija se pravi na jednom od čvorova klastera. Ako jedan čvor otkaže, sve VM koje su ranije pokrenute na njemu automatski se ponovo pokreću na drugim čvorovima gde imaju replikate. Ako čvor otkaže na duže vreme, započinje postepeni proces obnavljanja redundancije, a klaster se ponovo vraća na rezervaciju N+1.
Balansiranje i skladištenje podataka se dešava na nivou programskog skladišta samog SimpliVity.
Virtuelne mašine pokreću klaster virtualizacije, koji ih smešta na programsko skladište. Same radne stanice su korišćene po tipičnom šablonu: na test su došle stanice finansista i operaterâ (to su dva različita šablona).
Testiranje
Za sprovođenje testiranja korišćen je testni kompleks softvera LoginVSI 4.1. Kompleks LoginVSI, koji se sastoji od upravljačkog servera i 12 mašina za testne veze, bio je raspoređen na posebnom fizičkom hostu.
Testiranje je sprovedeno u tri režima:
Benchmark režim — opcije opterećenja 300 Knowledge workers i 300 Storage workers.
Standardni režim — opcija opterećenja 300 Power workers.
Kako bi se omogućio rad Power workers i povećala raznolikost opterećenja, u kompleks LoginVSI je dodata biblioteka dodatnih fajlova Power Library. Da bi se obezbjedila ponovljivost rezultata, sve postavke testnog okruženja ostavljene su na Default.
Testovi Knowledge i Power workers imituju stvarno opterećenje korisnika koji rade na virtuelnim radnim stanicama.
Test Storage workers je kreiran posebno za testiranje sistema za skladištenje podataka, daleko je od stvarnih opterećenja i većinom se sastoji u radu korisnika sa velikim brojem fajlova različitih veličina.
Tokom testiranja korisnici se prijavljuju na radne stanice tokom 48 minuta, otprilike po jedan korisnik svake 10 sekundi.
Rezultati
Osnovni rezultat testiranja LoginVSI je metrika VSImax, koja se sastavlja iz vremena trajanja različitih zadataka koje pokreće korisnik. Na primer: vreme otvaranja fajla u Notepadu, vreme kompresije fajla u 7-Zip itd.
Podrobni opis merjenja metrike je na voljo v uradni dokumentaciji za .
Drugače povedano, LoginVSI ponavlja tipični obremenitveni vzorec, ki simulira dejanja uporabnika v pisarniškem paketu, pri branju PDF-jev itd., in meri različne zakasnitve. Obstaja kritična raven zakasnitev ('vse se ustavi, delo je nemogoče'), ki je meja, do katere se šteje, da ni dosežen maksimum uporabnikov. Če je čas odziva manj kot 1.000 ms hitrejši od tega 'vse se ustavi', se šteje, da sistem deluje normalno in je mogoče dodati še več uporabnikov.
Tukaj so glavne metrike:
Metrika
Izvedene akcije
Podrobno opis
Obremenjeni elementi
NSLD
Čas odpiranja besedilnega
datoteke velikosti 1.500 Kb
Odpre se Beležnica in
odpre naključno dokument velikosti 1.500 Kb, ki je kopiran iz skladišča
virov
CPU in I/O
NFO
Čas odpiranja dialognega
okna v Beležnici
Odpiranje datoteke VSI-Notepad [Ctrl+O]
CPU, RAM in I/O
ZHC*
Čas ustvarjanja Zip-datoteke z močno stiskanjem
Stiskanje lokalne
naključne datoteke v formatu .pst velikosti 5MB, ki je kopirana iz
skladišča virov
CPU in I/O
ZLC*
Čas ustvarjanja Zip-datoteke z izrazitim stiskanjem
Stiskanje lokalne
naključne datoteke v formatu .pst velikosti 5MB, ki je kopirana iz
skladišča virov
I/O
CPU
Izračun velike
množice naključnih podatkov
Ustvarjanje velike množice
naključnih podatkov, ki bodo uporabljeni v I/O časovnem merilniku
CPU
Pri izvajanju testiranja se najprej izračuna osnovna metrika VSIbase, ki prikazuje hitrost izvajanja nalog brez obremenitve sistema. Na njeni osnovi se določi VSImax Threshold, ki je enak VSIbase + 1.000 ms.
Zaključki o zmogljivosti sistema so narejeni na osnovi dveh metrik: VSIbase, ki določa hitrost delovanja sistema, in VSImax threshold, ki določa največje število uporabnikov, ki ga sistem prenese brez bistvene degradacije.
300 benchmark znanja delavcev
Znanje delavcev so uporabniki, ki redno obremenjujejo pomnilnik, procesor in I/O z različnimi manjšimi vrhovi. Programska oprema simulira obremenitev zahtevnih pisarniških uporabnikov, kot da nenehno klikajo (PDF, Java, pisarniški paket, ogled fotografij, 7-Zip). Z naraščanjem števila uporabnikov od nič do 300 se zakasnitev pri vsakem postopoma povečuje.
Podatki statistike VSImax:
VSIbase = 986 ms, VSI Threshold ni bil dosežen.
Statistika obremenitve na sistemu za shranjevanje iz spremljanja SimpliVity:
Pri tej vrsti obremenitve sistem praktično prenese povečanje obremenitve brez poslabšanja zmogljivosti. Čas izvajanja nalog uporabnikov se postopoma povečuje, čas odziva sistema pa ostaja nespremenjen ves čas testiranja in znaša do 3 ms pri zapisovanju ter do 1 ms pri branju.
Izvajanje: 300 uporabnikov knowledge brez težav deluje v trenutnem klastru in si ne vplivajo drug na drugega, dosega prepisovanje pCPU/vCPU 1 do 6. Skupne zamude se ob povečanju obremenitve enakomerno povečujejo, vendar meje niso bile dosežene.
Benchmark 300 Storage delavcev
To so uporabniki, ki nenehno pišejo in berejo v razmerju 30 do 70. Ta test je bil izveden bolj iz eksperimenta. Podatki statistike VSImax:
VSIbase = 1673, VSI prag dosežen pri 240 uporabnikih.
Statistika obremenitve na sistemu za shranjevanje iz spremljanja SimpliVity:
Ta vrsta obremenitve je v bistvu stresni test sistema za shranjevanje. Med izvajanjem vsak uporabnik na disk zapisuje številne naključne datoteke različnih velikosti. V tem primeru je opazno, da se pri prekoračitvi določenega praga obremenitve nekaterim uporabnikom povečuje čas izvajanja nalog za zapisovanje datotek. Pri tem obremenitev na sistemu za shranjevanje, procesorju in pomnilniku gostiteljev se ne spremeni bistveno, zato trenutno ni mogoče natančno določiti, s čim so povezane zamude.
Zaključke o zmogljivosti sistema s pomočjo tega testa je mogoče narediti le v primerjavi z rezultati testov na drugih sistemih, saj so takšne obremenitve sintetične, nerealistične. Kljub temu pa je test na splošno potekal dobro. Do 210 sej je šlo vse dobro, nato pa so se pojavili nejasni odzivi, ki pa nikjer drugje, razen v Login VSI, niso bili sledljivi.
300 Power delavcev
To so uporabniki, ki cenijo procesor, pomnilnik in visoke IO. Ti "napredni uporabniki" redno izvajajo zahtevne naloge z dolgimi vrhovi, kot so namestitev nove programske opreme in razpakiranje velikih arhivov. Podatki statistike VSImax:
VSIbase = 970, VSI prag ni bil dosežen.
Statistika obremenitve na sistemu za shranjevanje iz spremljanja SimpliVity:
Med testiranjem je bil dosežen prag obremenitve procesorjev na enem od vozlišč sistema, vendar to ni vplivalo bistveno na njegovo delovanje:
V tem primeru sistem prenaša povečan obremenitev brez bistvene degradacije zmogljivosti. Čas izvajanja uporabniških nalog se postopoma povečuje, čas odziva sistema se med testiranjem ne spreminja in znaša do 3 ms pri zapisovanju ter do 1 ms pri branju.
Obstoječih testov naročniku ni bilo dovolj, zato smo šli dlje: povečali smo specifikacije VM (število vCPU, da ocenimo povečano preusmeritev in velikost diska) ter dodali dodatno obremenitev.
Pri izvedbi dodatnih testov je bila uporabljena naslednja konfiguracija stojala:
Izvedenih je bilo 300 virtualnih delovnih mest v konfiguraciji 4vCPU, 4GB RAM, 80GB HDD.
Konfiguracija ene od testnih naprav:
Napravice so bile izvedene v različici Dedicated – Full Copy:
300 benchmark znanja delavcev s preusmeritvijo 12
Podatki statistike VSImax:
VSIbase = 921 ms, VSI prag ni bil dosežen.
Statistika obremenitve na sistemu za shranjevanje iz spremljanja SimpliVity:
Prejeti rezultati so podobni testiranju prejšnje konfiguracije VM.
300 Power delavcev s preusmeritvijo 12
Podatki statistike VSImax:
VSIbase = 933, VSI prag ni bil dosežen.
Statistika obremenitve na sistemu za shranjevanje iz spremljanja SimpliVity:
Pri tem testiranju je bil dosežen tudi prag obremenitve procesorjev, vendar to ni imelo bistvenega vpliva na zmogljivost:
Prejeti rezultati so podobni testiranju prejšnje konfiguracije.
Kaj se bo zgodilo, če obremenitev traja 10 ur?
Zdaj si oglejmo, ali bo prišlo do 'učinka kopičenja', in izvedemo teste brez prekinitve 10 ur.
Dolgoročni testi in opis razdelka naj bodo usmerjeni v to, kar smo želeli preveriti, ali se bodo pojavile kakšne težave z farmo pri dolgotrajni obremenitvi nanjo.
300 benchmark znanja delavcev + 10 ur
Dodatno je bilo izvedeno testiranje različice obremenitve 300 knowledge workers s poznejšim delovanjem uporabnikov v obdobju 10 ur.
Podatki statistike VSImax:
VSIbase = 919 ms, VSI prag ni bil dosežen.
Podatki statistike VSImax Detailed:
Po grafu je razvidno, da med celotnim testom ni opaziti nobene degradacije zmogljivosti.
Statistika obremenitve na sistemu za shranjevanje iz spremljanja SimpliVity:
Zmogljivost sistema za shranjevanje ostaja na enaki ravni skozi celoten test.
Dodatno testiranje z dodajanjem sintetične obremenitve.
Stranka je zahtevala dodajanje velike obremenitve na disk. Zato je bilo na sistem shranjevanja v vsako virtualno napravo uporabnikov dodano opravilo za zagon sintetične obremenitve na disk ob vstopu uporabnika v sistem. Obremenitev je bila omogočena z orodjem fio, ki omogoča omejitev obremenitve na disk glede na število IOPS. V vsaki napravi je bilo zagnano opravilo za zagon dodatne obremenitve v višini 22 IOPS 70 %/30 % Random Read/Write.
300 delavcev znanja benchmark + 22 IOPS na uporabnika
Pri prvotnem testiranju je bilo ugotovljeno, da fio ustvarja pomembno dodatno obremenitev na procesorju virtualnih naprav. To je privedlo do hitre preobremenitve gostiteljev glede CPU in močno vplivalo na delovanje sistema kot celote.
Obremenitev CPU gostiteljev:
Zamude sistema shranjevanja so se pri tem prav tako povečale:
Pomanjkanje računske moči je postalo kritično približno pri 240 uporabnikih:
Zaradi pridobljenih rezultatov je bilo odločeno, da se izvede testiranje, ki manj obremenjuje CPU.
230 uradnih delavcev benchmark + 22 IOPS na uporabnika
Za zmanjšanje obremenitve CPU je bila izbrana vrsta obremenitve uradnih delavcev, na vsako sejo pa je bilo dodanih 22 IOPS sintetične obremenitve.
Test je bil omejen na 230 sej, da se ne preseže maksimalna obremenitev na CPU.
Test je bil sprožen s kasnejšim delovanjem uporabnikov v trajanju 10 ur za preverjanje stabilnosti sistema med dolgotrajnim delovanjem pod obremenitvijo, ki je blizu maksimumu.
Podatki statistike VSImax:
VSIbase = 918 ms, VSI prag ni bil dosežen.
Podatki statistike VSImax Detailed:
Po grafu je razvidno, da med celotnim testom ni opaziti nobene degradacije zmogljivosti.
Podatki statistike o obremenitvi CPU:
Pri izvajanju tega testa je bila obremenitev CPU gostiteljev praktično maksimalna.
Statistika obremenitve na sistemu za shranjevanje iz spremljanja SimpliVity:
Zmogljivost sistema za shranjevanje ostaja na enaki ravni skozi celoten test.
Obremenitev sistema shranjevanja med testom je znašala približno 6.500 IOPS v razmerju 60/40 (3.900 IOPS - za branje, 2.600 IOPS - za zapis), kar je približno 28 IOPS na delovno postajo.
Čas odziva je v povprečju znašal 3 ms za zapis in do 1 ms za branje.
Zaključek
Pri modeliranju dejanskih obremenitev na infrastrukturo HPE SimpliVity so bili pridobljeni rezultati, ki potrjujejo sposobnost sistema, da zagotovi delovanje virtualnih delovnih mest v številu ne manj kot 300 Full Clone naprav na paru vozlišč SimpliVity. Pri tem je čas odziva sistema shranjevanja ostal na optimalni ravni skozi celotno testiranje.
Mnogokratni testi in primerjave rešitev pred implementacijo nam zelo ustrezajo. Če želite, lahko testiramo tudi zmogljivost za vaše obremenitve, vključno z drugimi hiperconvergentnimi rešitvami. Omenjeni naročnik trenutno zaključuje testiranje druge rešitve paralelno. Njihova trenutna infrastruktura je preprosto park računalnikov, domena in programska oprema na vsakem delovnem mestu. Prehod na VDI brez testiranja je seveda precej zapleten. Konkretnou je težko razumeti resnične zmogljivosti VDI farm, ne da bi vanjo migrirali prave uporabnike. Ti testi omogočajo hitro oceno realnih zmogljivosti določenega sistema brez potrebe po privabljanju običajnih uporabnikov. Od tod izvira to raziskovanje.
Drugi pomemben pristop je, da je naročnik takoj načrtoval pravilno skaliranje. Tu je možno dokupiti strežnik in dodati farmo, na primer, za 100 uporabnikov, kar je vse predvidljivo glede na ceno na uporabnika. Na primer, ko bodo potrebovali dodati še 300 uporabnikov, bodo vedeli, da so potrebni dva strežnika v že določeni konfiguraciji, namesto da bi ponovno pregledovali možnosti modernizacije svoje infrastrukture v celoti.
Zanimive so možnosti federacije HPE SimpliVity. Posel je geografsko razdeljen, zato ima smisel postaviti svojo ločeno VDI strojno opremo v daljni pisarni. V federaciji SimpliVity se vsaka virtualka replikira po urniku z možnostjo zelo hitrega in brez obremenitve na kanalu med geografsko oddaljenimi klasterji — to je vgrajeno varnostno kopiranje zelo dobrega nivoja. Pri replikaciji VM med lokacijami se kanal uporablja tako minimalno, kot je to možno, kar omogoča gradnjo zelo zanimivih DR arhitektur ob enotnem upravljanju in številnih decentraliziranih skladiščnih mestih.
Vse to skupaj omogoča zelo podrobno oceno finančne plati ter nalaganje stroškov VDI na načrte rasti podjetja, in razumevanje, kako hitro se bo rešitev povrnila ter kako bo delovala. Kajti vsak VDI je rešitev, ki na koncu prihrani ogromno virov, toda verjetno brez ekonomsko ugodne možnosti za zamenjavo v naslednjih 5–7 letih uporabe.
Če imate dodatna vprašanja, ki niso primerna za komentarje, mi lahko pišete na mk@croc.ru.
Izvor: habr.com
