vmware桌面云建设方案.doc
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1、桌面云建设方案第一章 项目概述31.1 项目背景31.2 项目要达到的目标3第二章 桌面云用户调研以及产品需求分析62.1桌面云用户调研62.2桌面云存储需求分析及产品简介7存储设计基本原则7概念解释8及存储空间计算原则:92.24 存储系统产品简介102.3 网络安全需求分析及产品简介11网络产品简介112.4服务器需求分析13服务器产品简介132.5 桌面云统一备份需求分析142.51备份产品简介14第三章 桌面云软件架构设计153.1 集群Cluster设计163.2 桌面池设计163.3 用户数据分级存储规则163.4 整体规划表17第四章、桌面云基础架构设计204.1 桌面云方案基础
2、架构设计204.2虚拟化存储区域设计21存储网络22分级存储设计24存储虚拟化24存储具体划分规则:264.3 虚拟化服务器区域规划26版本选择26管理IP地址规划26端口规划27规划28服务器配置文件设计284.4虚拟化网络区域30概念解释30网络拓扑设计314.43 Nexus7010设计314.5 Nexus1000V的设计334.5 软件虚拟化设计344.6 桌面云统一备份系统34第五章 建议采购设备清单35第一章 项目概述1.1 项目背景XXX项目已经成功部署了两期。一期和二期部署涵盖了生产调度指挥中心、二级单位调度以及办公用户等将近200个点。这些用户桌面包含了几乎XX用户当前在用
3、的所有应用类型。在部署过程中前台用户采用HP瘦客户端连接后端桌面的方式。管理服务器Vshpere 4.1、 View4.6组件成功部署完成。在一期和二期成功经验的基础上,考虑到今后公司发展的需要,XX用户开始准备更大规模(3000点)的桌面云实现方案,为日后实施做准备。 1.2 项目要达到的目标企业目标:通过减少复杂性并及时为最终用户提供服务,以增强最终用户体验。加强公司信息意外或恶意盗取的保护,并加强数据保护方面的法规遵从。为最终用户提供经济有效的业务连续性支持。最终用户目标:用户可以可靠地,快速地,灵活地访问业务应用和个人数据。用户能够灵活地访问企业的业务应用,不受客户端和网络环境限制的访
4、问个人桌面。在数据和负载高的情况下仍然可以支持灵活的工作方式,不占用大量的带宽并且不影响到本地计算机处理能力。自动备份数据和文件。解决问题更迅速。能够在最短的时间内恢复工作,在设备损坏的情况下实现最小或没有数据丢失IT部门目标:根据最终用户需求提供更好,更快的支持,包括:变更,补丁和升级等支持降低维护成本,并很好地支持最终用户复杂需求,尤其在支持中心服务。尽量减少现场支持水平。较少的漏洞,更有效地保护企业数据、改进法规遵从。提高企业整个资产管理与软件许可证管理。灵活性与可用性: 由于桌面机要求统一服务,并存在全球性服务要求,因此一个虚拟桌面服务的核心要素是“全天候 ”,既必须提供24小时服务。
5、 定期性维修需要提前予以公布,并安排在周末时间(使用区域的清晨或傍晚时)。 功能性要求还包括报告机制,交付经理不仅供应可用时间,还要提供故障数量,停机频率和平均无故障时间。访问控制: 虚拟桌面环境将可从企业内部网络访问。而且可以提供远程员工的支持,不论是雇员或合作伙伴,从而使虚拟桌面服务超出企业的边界。这将需要建立一套访问控制体系提供组织内及周边的实现。因为虚拟桌面的核心是没有这个访问控制的。 这种虚拟桌面不建议用户脱机工作或执行密集的图形功能。授权管理: 安全授权机制是一个虚拟桌面服务的关键基础。用户帐户,组成员身份和权限控制可通过专用的或现有的企业授权管理实现。在这个虚拟桌面版本里支持的服
6、务是微软的Active Directory 客户端设备: 虚拟桌面服务将使用互联网络瘦客户机设备,和传统的台式机或笔记本电脑。虚拟桌面可以有选择地提供对台式机或笔记本电脑的USB设备拥有访问权限。操作系统与应用: 虚拟桌面服务的核心业务将支持操作系统Windows XP专业版和Windows 7。安装介质将包括防病毒入侵核心软件。核心操作系统和应用程序将依照用户身份组成。 核心服务包括:操作系统管理补丁更新,应用程序更新,防病毒入侵软件更新。应用分发: 核心应用(在部分服务组件定义)将通过标准作业环境(SOE) 交付。其他应用程序或应用程序请求没有这项服务的范围,但可作为一个选项(参阅服务组件
7、部分可用).存储划分: 存储配置应满足虚拟服务器和虚拟桌面机的运行。此外,还要配置个人文件和共享文件夹。凡与现行文件服务相关的配置将保持不变。与虚拟桌面解决方案相关的个人存储分配配额依照以下公式: 核心服务存储空间 = 20GB 扩展服务存储空间 = 30 GB 存储服务在可能的情况应该支持重复数据消除功能。依照客户需求来选择如何备份数,恢复数据。如何确立数据保存期。在核心业务备份服务中可选择磁带备份和恢复。依照可用性选项备份介质和保持期。数据迁移: 作为过渡服务的一部分,虚拟桌面服务可为个人及在现有客户进行业务数据集中化迁移服务。 所有数据和业务的不是集中管理,必须考虑到迁移策略。具体网络流
8、量将由以下方面产生: 最终用户设备迁移到虚拟桌面 虚拟桌面服务所需的任何应用程序和用户访问信息。 因此需要一个网络影响评估,用这些额外的网络需求来确定可能需要的网络组件。或者通过评估报告建议将一些服务迁移到一个位置接近虚拟桌面服务的地方.服务模式: 这项服务将提供一个详细服务管理模式。这种模式将符合ITIL的标准,并按照与用户商定的服务水平协议交付.管理控制体系: 该服务将用户服务体系整合到标准管理体系(或提供集成工具)。该控制系统还必须具备必要客户化流程和本地支持团队.客户类型分类第二章 桌面云用户调研以及产品需求分析2.1桌面云用户调研桌面云一起采用VMware view产品作为软件支撑主
9、体,经过一期的成功实施经验,桌面云系统整体表现良好。经过前期的调研和沟通,本次桌面云项目继续采用VMware view产品作为软件架构的主体。以下调研结果和设计均依托VMware view产品的最佳实践。根据前期调研结果,XXX用户大致可以分为如下几个类型。用户类型描述任务型操作员任务型员工通常在固定的计算机设备上使用少数应用程序执行重复的任务。这些应用程序往往不需要消耗大量的CPU和内存资源。知识型员工与任务型员工相比,知识型员工需要运行更多更复杂的应用程序,Auto_CAD、SAP、Office2022等,所以需要更高操作系统处理性能和更高的I/O处理能力。公司领导公司领导需要保证最高的操
10、作系统处理能力和稳定性。调研结果根据已经划分好的用户类型,XX用户信息三个部室对桌面云用户进行了调研。桌面云用户总计2022个,但是考虑到调研信息的准确性和将来新增用户的扩展性,最终按照3000个用户数量来进行设计。基层分部单位全能型员工知识型员工任务型员工合计信息二部化二44246化三46670运保中心38质检中心72储运二厂55水气中心46电网中心64信息三部化工六厂4221238化工一厂463572化工七厂448355化工八厂4321046储运二厂4342664热力厂4621379电网462672运保528313301水气7915103档案馆机动部1919安全部1111环保部88经营计划
11、部2828财务4646信息一部炼油一厂353460炼油三厂472682储运一厂48126111橡胶一厂4672495橡胶二厂441550运保中心(西区)14629175一热力厂40848电网中心(西区)156水务中心五供水23225水务中心六供水10212气体中心(西区)182202.2桌面云存储需求分析及产品简介XXX前期,按照用户类型分类抽取了200个用户,在这些用户的办公电脑上安装了系统分析软件,根据软件收录的信息作为设计的标准。按照信息收录结果,每个用户平均20个IOPS。 根据前期调研结果,3000个用户,每个用户平均IOPS为20,所以XXX项目用户 IOPS = 3000 * 2
12、0 = 60000。当前IT产品硬件性能发展迅速,一般计算资源不会存在瓶颈,存储资源往往成为最大的瓶颈。在大规模部署桌面云的环境下,几千个用户同时启动会耗费大量的存储资源和服务器硬件资源,并且桌面云环境数据是随机读写的,如果存储不能提供足够的IOPS,会造成几千个用户桌面完全启动需要几个小时的“启动风暴”,所以建议采购有足够大cache的高端存储,SSD磁盘用来存放链接克隆的“父镜像”。综合考虑性能和性价比,建议桌面云用户操作系统放在FC磁盘上,用户数据放在SATA磁盘上。启动风暴 桌面云项目可以为IT部门带来诸多好处,但支撑桌面云的存储环境需要仔细的规划,以避免VDI启动风暴的问题。当大量的
13、用户同时登录系统时会造成的系统反应非常缓慢。 启动风暴发生在大量的虚拟桌面在短时间内同时启动之时(例如,在上午8点到9点之间),由此引起的大量存储I/O可以很轻易的将存储系统淹没。如果存储系统不能很好的设计以处理如此密集的I/O负载,最终存储系统将无法提供服务。 当这种情况发生时,桌面用户将会感觉到虚拟桌面极度缓慢,以至于几乎无法使用。如果这种情况每天发生,用户将会不停的抱怨,桌面云项目将趋于失败,桌面云用户也会强烈要求重新使用他们的物理桌面。所以我们必须竭尽全力避免这种情况发生,也即由于缺乏良好的设计而导致一项具有许多优点的技术解决方案,最终的实现效果却非常之差。在VDI实施之后来改善缺乏良
14、好设计的存储系统是可能的,但相对于在之前做出正确的规划,代价要高昂得多,例如也许你的系统由于无法升级以满足需求,导致系统需要整个被替换掉。有许多方法可以解决这个问题,但最有效的方法是将数据巧妙的放置在固态硬盘(SSD)上。2.2.2概念解释随机读写 应用程序对底层存储的访问可以分为随机读写和顺序读写。随机读写就是应用程序随机的访问存储上的数据块。随机读写的效率在通常情况下要比顺序读写的效率差很多。桌面云环境下用户的应用类型差异很大,用户保存的数据分布在存储的不同区域,访问I/O发起同样是随机的。 在随机读写的情况下,应用对存储的要求要高很多。通常解决随机读写效率问题的方法是加大存储的Cache
15、和使用SSD固态硬盘。增大Cache主要是对数据进行prefetch预读和write back回写。在SSD固态磁盘上,随机读写和顺序读写的差别就不是很大了。所以本次XXX项目建议选用大cache存储,并使用SSD固态硬盘存放“父镜像”。IOPSIOPS (Input/Output Operations Per Second),即每秒进行读写(I/O)操作的次数,多用随机读写场合,衡量随机访问的性能。存储端的IOPS性能和主机端的IO是不同的,IOPS是指存储每秒可接受多少次主机发出的访问,主机的一次IO需要多次访问存储才可以完成。例如,主机写入一个最小的数据块,也要经过“发送写入请求、写入数
16、据、收到写入确认”等三个步骤,也就是3个存储端访问。决定IOPS的主要取决与阵列的算法,cache命中率,以及磁盘个数。当前高端存储的算法差别不是很大,所以本设计IOPS主要根据磁盘提供的I/O进行计算。SSD固态硬盘 solid state disk(固态硬盘),即用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘,由控制单元和存储单元(DRAM或FLASH芯片)两部分组成。存储单元负责存储数据,控制单元负责读取、写入数据。拥有速度快,耐用防震,无噪音,重量轻等优点。SSD是摒弃传统磁介质,采用电子存储介质进行数据存储和读取的一种技术,突破了传统机械硬盘的性能瓶颈,拥有极高的存储性能。本次XXX系统重点推荐使
17、用SSD磁盘来存放链接克隆的“父镜像”(replica)。 根据XX用户用户不同类型应用,定义基本参数如下: XX用户公司全能型用户的虚拟桌面平均产生的IOPS为:20 虚拟桌面主要支撑全能型和知识型客户,调研结果读写比例为:R:W = 6:4。 用户操作系统数据建议XX用户公司采购600GB FC磁盘,并RAID 5组成存储LUN; 用户父镜像磁盘建议燕山公司采购200GB SSD磁盘,并采用RAID 1/0组成存储LUN; 用户个人数据和部门共享建议XX用户公司采购2TB SATA磁,并采用RAID6组成存储LUN; 每个客户虚拟桌面分配的容量为:操作系统磁盘采用链接克隆技术按9G空间分配
18、计算,个人数据盘20GB分配计算。因此,由虚拟桌面产生的主机IOPS总体压力为:主机IOPS = 20*3000 = 60000磁盘类型IOPSSSD固态盘500015K转速FC光纤磁盘1807.2K转速SATA磁盘80小数据块情况下的单磁盘IOPS 根据前期调研结果和厂商的最佳实践,XXX项目建议采购15块200GB SSD磁盘,在解决3000用户“启动风暴”和满足用户性能要求的同时,保留一定的用户扩展空间。 其中一块SSD磁盘作为热备盘,其余14块SSD磁盘总共提供的IOPS为: SSD磁盘IOPS = 14*5000= 60000 60000个IOPS刚好满足XXXIOPS的需要,可以有
19、效防止用户“启动风暴”和由存储瓶颈引起的用户体验差。 FC磁盘主要存放用户的操作系统数据和一部分超级用户的私有盘数据。从存储空间上进行考虑,建议采购150块600GB FC磁盘。 6块FC磁盘作为热备盘,其余144块FC盘按(3+1)做raid5,600G FC磁盘可用空间大约为590G 总共提供的存储空间为: 存储空间 = 144 * 3 / 4 * 590 = 63.7TXXX采用链接克隆技术,每个用户的操作系统数据主要是保存快照和swap换页空间以及很少量的用户系统生成信息。快照空间大小为1-6G,swap换页空间大小等于内存大小2GB,总共用户系统盘设计大小为9GB。用户私有盘设计为2
20、0GB空间大小。用户操作系统存储空间规划 = 9 * 3000 = 27 T用户私有盘数据 = 20 * 3000 = 60T根据以上设计有大约 1500个用户的私有盘数据放在SATA盘上。SATA盘建议采购数量为60块。总共可提供的空间大小为:SATA磁盘存储空间 = 2T * 60 = 120T SATA磁盘在满足用户个人数据盘需求的同时,提供部门共享存储所需要的磁盘空间。2.24 存储系统产品简介 VMAXe为了保证用户的体验和保障数据的安全稳定性,XXX系统建议采用VMAXe系列企业级存储系统。“Symmetrix VMAX”指第五代Symmetrix 虚拟矩阵体系结构,是 Symme
21、trix 存储阵列一种全新的体系结构设计。它在性能、可用性、可靠性、功能性和经济性方面超过了传统的交换(crossbar)体系结构。新型Symmetrix VMAXe系列拥有如下诸多亮点:n 主动的错误检测和远程支持n 支持在线Enginuity操作环境升级和更新n 拥有冗余关键组件和并发维护支持的完全容错设计 n 配备冗余区域控制器且采用三模块冗余多数表决机制(TMR-MV)保护的全局记忆体控制器(Cache Director)n 拥有端-端自动通道故障切换和负载均衡特性的通道控制器(Channel Director)冗余n 内部控制数据路径冗余n 光纤通道后端采用冗余磁盘控制器(Disk
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