Самоучитель
системного администратора

8.4. Виртуальные рабочие станции

Развитие технологий виртуализации позволило применить эти решения не только для серверов, но и для пользовательских рабочих станций (так называемые, desktop-решения). Технологии виртуализации рабочих станций получили названия VDI (Virtual Desktop Interface).

Сравниваем с терминальными клиентами

VDI-решения во-многом напоминают терминальные подключения пользователей. Поэтому следующие основные преимущества терминалов свойственны и виртуальным рабочим столам:

  • VDI-решения существенно снижают затраты на администрирование, поскольку вместо нескольких десятков рабочих станций работать приходится с несколькими серверами;
  • конфигурации систем унифицированы, любые обновления выполняются быстрее и проще и т. п.;
  • сокращаются суммарные затраты на электроэнергию, оборудование используется более эффективно;
  • все данные обрабатываются на сервере, и их легко защитить как для случая работы внутри локального сегмента, так и при доступе из публичной сети.

Так же, как и у терминальных клиентов, у пользователей виртуальных рабочих столов могут возникнуть следующие сложности:

  • невозможность использования функций аппаратных ускорителей (обработки графики на современных видеокартах, модулей аппаратного шифрования и т. п.);
  • проблемы с использованием USB-устройств (например, видеокамеры, сканеры, смарткарты и т. п.). Лучше использовать принтеры, имеющие сетевой (Ethernet) порт подключения.

При этом у пользователей виртуальных рабочих столов есть, на взгляд автора, только одно, но весьма существенное преимущество. Каждый пользователь получает собственный виртуальный компьютер, который может быть настроен только для него и при этом совершенно не будет мешать другим сотрудникам. На виртуальный компьютер можно поставить любое необходимое программное обеспечение, что практически было нереализуемо в условиях жестких настроек терминального сервера.

Немного об экономике VDI

Как и в любом ИТ-проекте, желательно сначала оценить, сколько будет стоить внедряемое решение и какую экономию (или убыток) оно принесет. Для сравнения приведем параметры, на которые ориентируются западные менеджеры и результаты расчета по которым приводятся на наших семинарах.

Таблица 8.1.
Показатели экономической эффективности технологии VDI

Параметр

Эффект

Примечание

Стоимость приобретаемого ПО (серверного и клиентских лицензий)

Затраты

Сумма варьируется для решений различных вендоров. Стоимость клиентских лицензий обычно составляет 100—150$

Стоимость рабочей станции

Экономия, зависит от периода использования

В качестве рабочих станций можно использовать упрощенные варианты (тонкие клиенты и т. п.). Возможен отказ от приобретения индивидуальных источников аварийного питания. Кроме того, необходимо учесть разницу в ежегодных расходах на обслуживание (составляет примерно от 5 до 10% от стоимости станций)

Стоимость электропитания

Экономия, зависит от периода использования

Экономия на электроснабжении рабочей станции (меньшая мощность), затраты на электропитание серверов, систем хранения

Стоимость оборудования: сервера, СХД, фермы

Затраты

Минимально от одного сервера и системы хранения, оптимально — отказоустойчивые решения с выделенными серверами управления, обеспечения доступа из Интернета и т. п.

Как видно из таблицы, экономия от внедрения решений VDI может быть только за счет разницы в стоимости рабочих станций и затрат на их обслуживание (электропитание, стоимость ремонта и т. п.). Поэтому экономически эффективным VDI-решение будет только при существенном числе рабочих станций и учете, например, не менее 3-летнего периода эксплуатации. Так, калькулятор эффективности от Oracle — Oracle Desktop Virtualization TCO Calculator — устанавливает минимальную границу числа рабочих станций в 25 единиц (см. http://www.oracle.com/ us/media/calculator/vdi/vdi-tco-calculator-detailed-406401.html).

Структура VDI-решений

VDI-решения объединяют различные элементы ИТ-структуры предприятия (рис. 8.4). Из службы каталогов берется информация о пользователях и группах. Например, некоторой группе пользователей можно поставить в соответствие определенный шаблон виртуального рабочего стола; в результате новому пользователю будет автоматически предоставляться конфигурация компьютера в соответствие с его функциональными обязанностями.

Рис. 8.4.
Логическая структура VDI-решения

Программное обеспечение VDI может управлять (обеспечивать подключение) к виртуальным рабочим столам различных гипервизоров или к сессиям терминальных серверов.

Поскольку VDI-решения обслуживают большое количество рабочих столов, то они должны быть весьма надежными. Поэтому в производственной среде должны реализовываться отказоустойчивые решения: наряду с основным сервером управления следует предусматривать резервные (один или несколько), нужно установить несколько серверов, на которых будут запускаться виртуальные рабочие столы, выбрать надежную систему хранения, построить резервированную сеть передачи данных (рис. 8.5).

Рис. 8.5.
Вариант аппаратной реализации VDI-решения

Некоторые особенности VDI-решений

VDI-решения обычно настраиваются на автоматическое создание виртуальных рабочих столов. Для этого администратором предварительно создаются шаблоны различной конфигурации, которые ставятся в соответствие группам пользователей из службы каталогов предприятия. При попытке подключения нового пользователя ПО предоставляет ему виртуальный рабочий стол, сформированный по соответствующему шаблону (для повышения производительности по шаблонам предварительно создается некоторое количество рабочих столов, которые находятся в неактивном состоянии). После отключения пользователя в зависимости от настроек виртуальная машина может сохраняться или уничтожаться для высвобождения ресурсов.

Поскольку однотипные конфигурации содержат значительное количество одинаковой информации на дисках и в памяти системы, то ПО VDI позволяет настроить совместное использование таких ресурсов.

Для подключения к VDI на рабочие места устанавливается клиентское ПО. При этом подключение к различным конфигурациям (различным виртуальным рабочим столам или терминальным сессиям) осуществляется через одну точку. Если пользователю разрешено подключение к нескольким рабочим столам/конфигурациям, то право соответствующего выбора предоставляется на экране подключения к VDI.

Производительность виртуальных систем

Анализ производительности виртуальных систем имеет некоторые особенности. Связано это с тем, что администратору необходимо учитывать две группы счетчиков: счетчики производительности гостевой системы и счетчики хостовой системы.

Счетчики производительности гостевой системы доступны в операционной системе виртуальной машины и позволяют найти узкие места самой виртуальной машины. Счетчики хостовой системы показывают, достаточно ли ресурсов оборудования для обеспечения работы всех установленных виртуальных машин. Чтобы исключить "бутылочные горлышки", необходимо чтобы показатели счетчиков производительности были в оптимальных границах как для гостевой, так и хостовой системы.

    Совет

    Если какое-либо значение счетчика хостовой системы находится в критическом диапазоне, то необходимо проанализировать аналогичные счетчики в гостевых системах, найти виртуальные машины, имеющие максимальную загрузку по этому параметру, и попытаться оптимизировать для них загрузку.

В остальном рекомендации по оптимизации параметров систем не отличаются от описанных в главе 11.

Советы по оптимизации виртуальных систем

Следующие советы помогут улучшить показатели работы систем:

  • если есть аппаратные требования к системе, которую предполагается реализовать в виртуальной среде, то для хостовой системы в этом случае нужно выбирать оборудование примерно на 20% более производительное, чем рекомендовано. Это относится, например, к числу процессоров, их частоте, объему оперативной памяти и т. п.;
  • не забывайте, что оперативная память нужна и операционной системе гипервизора. Так, для Microsoft Hyper-V нужно 300 Майт памяти. На первый гигабайт оперативной памяти каждой виртуальной машины нужно 32 Мбайта и на последующие — по 8 Мбайт. Если на хостовой системе установлен Windows, то это еще 512 Мбайт. Эти значения описывают невыгружаемую память ядра. В результате на хостовой системе должно быть на 500—1000 Мбайт оперативной памяти больше, чем сумма значений оперативной памяти каждой виртуальной машины;
  • оптимально, если одному виртуальному процессору будет соответствовать один физический (это снизит затраты на переключение ресурсов). При этом следует учитывать максимальные значения числа используемых процессоров в гостевых системах: 2 для ОС Windows XP/Vista/Windows 2003, 4 для Windows 2008);
  • на гостевые машины устанавливайте преимущественно 64-разрядные операционные системы;
  • используйте для размещения файлов виртуальных дисков быстрые RAID-массивы;
  • вместо динамически расширяемых виртуальных дисков используйте диски фиксированного размера. Часто рекомендуют использовать SCSI-адаптеры гипервизора для монтирования виртуальных дисков. Связано это с тем, что данные адаптеры доступны только после установки гостевых расширений виртуальных машин. Тем самым гарантируется оптимальность конфигурации гипервизора. Если производительность диска является критическим параметром для виртуальной машины, то используйте прямое подключение жесткого диска;
  • отключите поддержку технологии hyper-threading в BIOS хостового компьютера;
  • отключите в хостовой системе все неиспользуемые роли (службы). Применяйте для гостевых систем "усеченные" версии операционных систем;
  • обязательно устанавливайте расширения для виртуальных машин, в том числе и для хостовой операционной системы (если она установлена);
  • периодически дефрагментируйте виртуальные диски средствами установленных на них операционных систем, после чего выполняйте дефрагментацию файла виртуального диска средствами программы управления;
  • не включайте на виртуальных машинах различные визуальные эффекты, SD-эффекты и т. п;
  • используйте несколько сетевых адаптеров: один для доступа к хостовой системе, другие разделите между всеми виртуальными машинами. Используйте в виртуальных машинах сетевые адаптеры, устанавливаемые гостевыми расширениями вместо традиционных (отображаются в окне гипервизора с названием Устаревший...).

Некоторые дополнительные источники технической поддержки

Администраторы, использующие в своей работе решения на гипервизоре Microsoft, могут найти ответы на некоторые вопросы дополнительно в следующих источниках:

  • сайте Hyper-V Server 2008 R2 — http://www.microsoft.com/en-us/server-cloud/hyper-v-server/default.aspx;
  • сайте Datacenter Virtualization & Management — http://www.microsoft.com/en-us/server-cloud/datacenter/virtualization.aspx;
  • Virtualization Support — http://technet.microsoft.com/en-us/virtualization/cc150661.aspx;
  • в сетевом файле FAQ по гипервизору Hyper-V — http://social.technet.microsoft.com/Forums/ru/virtualizationru/thread/df4caa03-5c31-40df-b407-75a1b645b583.


Рейтинг@Mail.ru