VDI 3.0 Deeper Dive. Jörg Möllenkamp Senior Systems Engineer. Sun Microsystems

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1 VDI 3.0 Deeper Dive Jörg Möllenkamp Senior Systems Engineer Sun Microsystems

2 Es gab da ein kleines Missverständnis... Wolfgang wollte ein Liveschulung... ich hatte Technical Deep Dive verstanden nun... ich habe die Mail falsch verstanden... 2

3 Also eine Livevorführung wäre ein wenig aufwändig... 3

4 VDI ist ein orchestriertes System vieler Teilkomponenten... 4

5 Um wirklich alles zeigen zu können, braucht man dann... 5

6 6

7 Was ist neu in VDI3? 7

8 Sun VDI 3 = SRSS + SRWC + VDC 8

9 xvm VirtualBox 9

10 Linked Cloning: Sun VDI 3 plus Unified Storage. 10

11 Extended client support: RDP auch direkt 11

12 VDI Architecture 12

13 VDI Architecture 13

14 14

15 Ich fang hier mal beim Storage an... schliesslich lagern dort die virtuellen Desktops. 15

16 Man mag jetzt sagen: Langweilig... sind ja nur Festplatten. 16

17 Nun... wir nutzen einiges an höher entwickelten Storagefeatures aus. 17

18 VDI Open Storage Access 18

19 19

20 VDI 3.0 nutzt vor allen Dingen zwei Storagetechnologien: ZFS + iscsi 20

21 ZFS Die virtuellen Disks sind letztlich emulated ZFS Volumes, d.h.: Sparse Provisionierung ist möglich Snapshots sind möglich Snapshots können in Clones verwandelt werden. Vereinfacht gesagt: Clones sind Snapshots, die man beschreiben und ändern kann. 21

22 ZFS Sparse Provisioning Eine Applikation/Service sieht eine bestimmte Grösse, beispielsweise 10 TB. In Wahrheit ist aber nur ein TB angeschlossen. Oder: 40 Volumes mit je einem 1TB werden als Volumes konfiguriert, aber es werden zunächst erstmal nur 10 TB in Form von Storage bereitgestellt. 22

23 ZFS Vorteile Sparse Provisioning: Da die Applikation glaubt, sie sieht 10 TB wird sie auch so verwaltet. Kein growfs! Trotzdem braucht das Volume nur den Platz, der wirklich benutzt wird. Wird der Pool wirklich mal voll, können einfach Platten ohne Betriebsunterbrechung hinzugefügt werden. 23

24 ZFS Snapshots: Damit wird ein stabiler, sicher Zustand einer virtuellen Disk möglich. Bei VDI ist das Teil des Storage und nicht des Virtualisierers. 24

25 25

26 ZFS Viele Daten eines Desktops sind identisch. Eine XP-Installation gleicht sich auf jedem System. Die Bereitstellung von diesen kann durch Cloning erfolgen. 26

27 ZFS ZFS Cloning: Ein Snapshot wird zu einer beschreibbaren Kopie gewandelt. 27

28 ZFS Ein ZFS Clone braucht nur die Datenmenge der geänderten Blöcke. Ein ZFS Clone kann in Sekunden angelegt werden. 28

29 ZFS # zfs create -V 5g -s tp/ufsvolume # zfs list grep "tp/" tp/gonzo 20.1M 194M 19K /tp/gonzo tp/kermit 18K 194M 18K /tp/kermit tp/statler 18K 194M 18K /tp/statler tp/ufsvolume 16K 194M 16K - tp/waldorf 18K 194M 18K /tp/waldorf 29

30 # newfs /dev/zvol/dsk/tp/ufsvolume newfs: construct a new file system /dev/zvol/rdsk/tp/ufsvolume: (y/n)? y Warning: 2082 sector(s) in last cylinder unallocated /dev/zvol/rdsk/tp/ufsvolume: sectors in 1707 cylinders of 48 tracks, 128 sectors MB in 107 cyl groups (16 c/g, 48.00MB/g, 5824 i/g) super-block backups (for fsck -F ufs -o b=#) at: 32, 98464, , , , , , , , , , , , , , , , , , # 30

31 # mkdir /mountpoint1 # mkdir /mountpoint2 # mkdir /mountpoint3 31

32 # mount /dev/zvol/dsk/tp/ufsvolume /mountpoint1 # date >> /mountpoint1/timestamp # cat /mountpoint1/timestamp Fri Mar 20 13:19:04 CET

33 # umount /mountpoint1 # zfs snapshot # mount /dev/zvol/dsk/tp/ufsvolume /mountpoint1 # date >> /mountpoint1/timestamp2 # ls -l /mountpoint1/ total 20 drwx root root 8192 Mar 20 13:16 lost+found -rw-r--r-- 1 root root 29 Mar 20 13:19 timestamp -rw-r--r-- 1 root root 29 Mar 20 13:21 timestamp2 33

34 # mount -o ro /mountpoint2 # ls -l /mountpoint2 total 18 drwx root root 8192 Mar 20 13:16 lost+found -rw-r--r-- 1 root root 29 Mar 20 13:19 timestamp 34

35 # zfs clone tp/workingvolume # mount /dev/zvol/dsk/tp/workingvolume /mountpoint3 # cd /mountpoint3 # ls -l total 20 drwx root root 8192 Mar 20 13:16 lost+found -rw-r--r-- 1 root root 29 Mar 20 13:19 timestamp # mkfile 1k testfile 35

36 # ls -l total 20 drwx root root 8192 Mar 20 13:16 lost+found -rw------t 1 root root 1024 Mar 20 13:26 testfile -rw-r--r-- 1 root root 29 Mar 20 13:19 timestamp 36

37 iscsi Mit iscsi werden die virtuellen Disks den Virtualisierungsservern zur Verfügung gestellt. 37

38 iscsi Der Virtualisierungserver enthält keinerlei zustandsbehafteten Daten soweit es VDI angeht, also auch keine virtuellen Disks. 38

39 39

40 iscsi Es wird nicht der iscsi-initiator von Solaris benutzt, sondern der in VirtualBox eingebaute. 40

41 iscsi Umgeht das I/O-System des Wirtsbetriebsystems. I/O-Requests auf das emulierte Blockdevice werden direkt in iscsi-kommandos übersetzt und entsprechend an das Target geschickt. das SCSI-Interface des Wirtsbetriebsystems fällt aus der Verarbeitungskette raus. 41

42 ZFS+iSCSI Ermöglicht eine Technik, die sich Golden Image Template nennt. 42

43 ZFS+iSCSI Der Desktop Admin bereitet einen Golden Master vor. Das ist sozusagen die Basisinstallation. Jeder User bekommt nur noch einen Clone davon. 43

44 Was passiert beim Booten des Desktops? 1. Der Desktopbroker selektiert einen Virtualisierungshost. 2. Danach sendet der Broker die Konfiguration der virtuellen Maschine und die Position der virtuellen Disks an den Virtualisierungshost. 3. Die Position ist ein iscsi-target. 4. Der Virtualisierungslayer bootet die virtuelle Maschine direkt von diesem iscsi-target. 44

45 Supported als Storageserver Sun Storage 7000 OpenSolaris

46 VDI Directory Integration 46

47 47

48 Directory Warum braucht VDI 3.0 einen Directory-Server? 48

49 Directory Im Directory Server werden Informationen über Zugriffsberechtigungen abgespeichert. 49

50 Directory Es werden hier aber auch die Token abgespeichert. Token identifizieren die Endgeräte. 50

51 Directory Nicht nur die von Smartcards oder SunRays. Das könnte die Sun Ray Server Software auch selber. 51

52 Directory Sondern auch andere Desktops, wie RDP-Clients auf normalen Desktoprechnern. 52

53 Directory Was kann man mit der Tokeninformation machen? 53

54 Directory In Tateinheit mit den Informationen in der Internen Datenbank kann man damit... einen User einem Desktop zuordnen. einen User einem Pool zuordnen. eine Usergroup oder einen Custom Query einem Desktop oder Pool zuordnen. einen Token einem User zuordnen. einem Token einen Desktop oder einem Pool zuordnen. 54

55 Desktopprovider 55

56 Mal eine Begriffsdefinition Der Desktopprovider ist das System, das die virtuellen Desktops zur Verfügung stellt. 56

57 Als Desktopprovider untersützt VMware VirtualCenter 2.5 (including Update 1, 2, 3) Update 4 is currently not supported VMware ESX server 3.5 (including Update 1, 2, 3) Sun xvm VirtualBox for VDI 3.0 Storage server (platform providing iscsi storage for Sun xvm VirtualBox) OpenSolaris or Sun Storage 7000 Unified Storage Systems 57

58 Desktop Provider Ich werde mich im folgenden auf die Lösung mit Virtualbox konzentrieren. 58

59 VDI xvm VirtualBox 59

60 60

61 VirtualBox Desktop Provider Der VirtualBox Host ist absolut stateless. Die Informationen sind: Userinformationen im LDAP/AD Konfigurationsinformationen im VDI3 Broker 61

62 VirtualBox Desktop Provider Der RDP-Server von VirtualBox wird genutzt. Im Prinzip kann man damit alle Betriebsysteme, die von VirtualBox unterstützt werden, auch im Rahmen von VDI nutzen (OS/2 anyone? ;) ) 62

63 VirtualBox Desktop Provider Der RDP-Server von VirtualBox wird genutzt. Momentan offiziell unterstützt sind: Windows XP SP2 und höher Windows Vista Enterprise Windows 2000 (nur auf Sun xvm VirtualBox) Ubuntu 8.10 (nur auf Sun xvm VirtualBox) OpenSolaris (nur auf xvm VirtualBox) 63

64 Virtualbox Desktop Provider Die Provider werden in Clustern gruppiert. Der VDI3 Broker verteilt die Sessions über die Systeme des Clusters. Der Provider ist zustandslos, deswegen ist es kein Problem den Desktop nicht immer auf dem selben System zu starten. Das Golden Image Template kann vom Admin auf seinem Laptop mit VirtualBox erstellt werden und wird dann in das VDI 3.0 System hochgeladen. 64

65 Virtualbox Desktop Provider Werden einem die Desktopprovider zu langsam, nimmt man einfach schnellere Rechner, installiert Solaris und Virtualbox darauf. Virtualbox sorgt dafür, das auf jedem Virtualisierungserver dem Gast gegenüber die gleiche Hardware dargestellt wird. Die Zustandslosigkeit der Desktopsprovider sorgt dafür, das diese Systeme sofort aktiv genutzt werden können für neu gestartete Desktops. 65

66 VDI 3 - The desktop broker 66

67 67

68 Desktop Broker Sozusagen die Spinne im Netz... 68

69 Um eine Folie zur recyclen... 69

70 VDI Broker Orchestriert das Gesamtsystem: Startet die VMs Provisioniert die VM via OpenStorage Cloning etc. Ist zustandsbehaftet 70

71 Desktop Broker Beinhaltet eine eigene Datenbank, die den Zustand des Gesamtsystems beinhaltet. Ein inaktiver Desktop exisitiert nur in dieser Datenbank und auf dem Storagesystem. 71

72 Desktop Broker es handelt sich dabei um einen Mysql Cluster beinhaltet: Zugangsinformationen für die Desktopprovider Zugangsinformationen für LDAP/AD Pools und die Systeme die dazugehören. Die Konfiguration der virtuellen Maschinen Die Zuordnung von Usern/Gruppen/Tokens zu Pools und Desktops. 72

73 VDI 3 - Client access 73

74 74

75 Client Access Jetzt haben wir wunderbar virtualisierte Desktops... 75

76 Client Access Wir müssen aber auch irgendwie darauf zugreifen können. 76

77 Client Access Es gibt zwei Wege um an die virtualisierten Clients zu gelangen. 77

78 Client Access RDP (Windows native) ALP (SunRay Native) 78

79 Client Access ALP wird für die SunRays verwenden. Mit ALP kommunizieren SunRay Server und Sun Ray 79

80 Client Access Sun Rays existieren schon so lange, das ich diese vielleicht nicht mehr erklären muss. 80

81 Client Access Achja... 81

82 Client Access Vielleicht nebenbei mal angemerkt: Das ganze Funktioniert mit der ersten SunRay genauso wie auch mit der neusten SunRay. 82

83 Client Access So lange die SunRay nicht stirbt, bleibt die Desktophardware beim Nutzer immer gleich. 83

84 Client Access Da sich in einer Sunray nichts dreht, geht da auch nichts kaputt... In der Sun GS Hamburg arbeiten immer noch mit den SunRays von

85 Client Access Das ist eine der wesentlichen Value Propositions von SunRay im Allgemeinen und VDI im Besonderen. 85

86 Client Access Bei Fat Desktops ist man in 7 Jahren meistens bei der 2 oder 3 Iteration Desktops. 86

87 Client Access Ist bei grossen Desktoppopulationen wie die Golden Gate Bridge oder den Eiffelturm streichen.ist man oben fertig, kann man unten wieder anfangen. 87

88 Client Access VDI3 gibt Standard RDP Ports nach draussen, auf die andere RDP-Clients zugreifen koennen. Beispielsweise: Der RDP-Client von Windows Desktops Sun Secure Global Desktop 88

89 Client Access Die RDP-Session wird umgeleitet auf den Zielhost: Der VDI-Host wird davon nicht belastet Für SSGD ist der VDI nur ein weiterer Terminalserver Das ganze funktioniert auch mit RDP-Loadbalancern 89

90 Client Access Wird Virtualbox als Desktopprovider genutzt: wird im Normalfall der RDP-Server des DP genutzt man kann auch den RDP-Server in der VM nutzen (ist zur Nutzung der Multimediaerweiterungen des SSRS in Tateinheit mit dem Windows RDP-Server interessant) 90

91 Client Access Wird VMware ESX als Desktopprovider genutzt wird immer auf dem im Guest eingebauten RDP- Server zugegriffen. Daher ist Remote Zugriff nur bei XP oder Vista möglich. 91

92 Client Access RDP wird wie gesagt aber nicht nur für Desktops genutzt. Sun Secure Global Desktop greift via RDP auf die virtualisierten Desktops zu. Damit kann man auch via Web auf seinen Desktop zugreifen. Die zugeordneten Desktops stehen im Webinterface zur Verfügung und können angewählt werden. 92

93 Client Access Es gibt übrigens einen Grund, warum die Amerikaner da total drauf stehen: Angenommen es gibt eine Pandemie (Vogelgrippe, Schweinegrippe, Weltraumherpes...) kann jeder Mitarbeiter seinen Desktop via von zuhause aufrufen und weiterarbeiten. Auch eine Art Business Continuity. 93

94 Client Access Aber auch sinnvoll für : Desktop-Provider können im Rechenzentrum stehen. Damit kann man interessante Disaster-Recovery- Szenarien für Desktops aufbauen: wenn ein Bürogebäude ausbrennt, spart man sich die Reinstallation der Desktops. Einfach neue Thin/UltraThin-Clients aufstellen und weiterarbeiten. 94

95 VDI 3 - Sizinggrundlagen 95

96 96

97 Primärer VDI Server Cores Speicher Netzwerkbandbreite 2 Cores 2 Gigabyte fürs Sizing vernachlässigbar 97

98 Sekundäre VDI-Server Cores Aktive Desktops / 20 Speicher Aktive Desktops * 110MB MB Netzwerkbandbreite Aktive Desktops * 0,15 MB/s 98

99 Virtualbox Servers Cores Aktive Desktops / 4 Speicher Aktive Desktops * Speicher Grösse * 1.2 Netzwerkbandbreite Aktive Desktops * 0,15 MB/s 99

100 Daumenregel Ein Server mit 32 Cores und 64 GB Speicher schafft 100 Desktops. 100

101 Für Storage Server gilt: RAID 10 bevorzugt. Das Starten einer VM lädt 150 MB Kapazitätskalkulation etwas schwierig: Sparse Provisioning Cloned Templates 101

102 Storage Server Cores Aktive Desktops / 200 Speicher Netzwerkbandbreite im Durchschnitt im Peak je mehr, desto besser (Cache) Anzahl der virt. Disk * Mb/s Anzahl der virt. Disk * 40 Mb/s Plattenkapazität Anzahl * Groesse der virtuellen Disks * 2 102

103 VDI 3 - Was sieht der Nutzer: Mit dem Desktop/Login Selector 103

104 Es wird zuerst authentisiert! 104

105 105

106 Dann werden die Desktops angezeigt, die dem Nutzer zugeordnet sind. 106

107 107

108 Die Authentisierung vom Anfang wird recycled. Der Nutzerdesktop ist ohne Reauthentisierung da. 108

109 109

110 VDI 3 - Was sieht der Nutzer: Direktes Verbinden auf den Default Desktop 110

111 Direktes Verbinden auf den Defaultdesktop kommt der Nutzererfahrung des eigenen PC am nächsten. 111

112 112

113 113

114 114

115 Problem... da keine Lüfter mehr lärmen, merkt man erst wie laut eigentlich Notebooks und Kollegen sind 115

116 VDI 3 - Was sieht der Nutzer: Konnektierung via Sun Secure Global Desktop 116

117 117

118 118

119 VDI 3 - Weitere Informationen 119

120 Das Blog von Dirk Grobler: Das Wiki der Entwickler: 120

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