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.72.2.1 存储设计基本原则 .72.2.2 概念解释 .82.2.3 IOPS 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 .112.3.1 网络产品简介 .112.4 服务器需求分析.132.4.1 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 CLUS
2、TER 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 桌面云方案基础架构设计 .204.2 虚拟化存储区域设计.214.2.1 存储网络 .224.2.2 分级存储设计 .244.2.3 存储虚拟化 .244.2.4 存储具体划分规则： .264.3 虚拟化服务器区域规划 .264.3.1 UCS Manager 版本选择 .264.3.2 UCS Manager 管理 IP 地址规划 .264.3.3 UCS Ethernet 端口规划 .274.3.4 UCS QoS 规划 .284.3.5 服
3、务器配置文件设计 .284.4 虚拟化网络区域.304.4.1 概念解释 .304.4.2 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、 V
4、iew4.6 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
5、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。 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
6、，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，
7、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
8、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
9、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
10、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、Office2007 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
11、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 2017 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 合计化二 4 42 46化三 4 66 70信息二部运保中心 38质检中心 72储运二厂 55水气中心 46电网中心 64化工六厂 4 22 12 38化工一厂 4 63 5 72化工七厂 4 48 3 55化工八厂 4 32 10 46储运二厂 4 34 26 64热力厂 4 62 13 79电网 4 62 6 72运保 5 283 13 301信息三部水气 7 91 5
12、 103机动部 19 19安全部 11 11环保部 8 8经营计划部 28 28档案馆财务 46 46炼油一厂 3 53 4 60炼油三厂 4 72 6 82储运一厂 4 81 26 111橡胶一厂 4 67 24 95橡胶二厂 4 41 5 50运保中心（西区） 146 29 175一热力厂 40 8 48电网中心（西区） 1 5 6水务中心五供水 23 2 25水务中心六供水 10 2 12信息一部气体中心（西区） 18 2 202.2 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
13、准。按照信息收录结果，每个用户平均 20 个 IOPS。2.2.1 存储设计基本原则根据前期调研结果，3000 个用户，每个用户平均 IOPS 为 20，所以 XXX 项目用户 IOPS = 3000 * 20 = 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
14、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
15、，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
16、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 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 S
17、econd)，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
18、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系统重点推荐使用 SSD 磁盘来存放链接克隆的“父镜像”（replica）。2.2.3 IOPS 及存储空间计算原则：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
19、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 50
20、0015K 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= 6000060000 个 IOPS 刚好满足 XXXIOPS 的需要，可以有效防止用户“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
21、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20GB 空间大小。用户操作系统存储空间规划 = 9 * 3000 = 27
22、 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 Symmetrix 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： 主动的错误检测和远程支持 支持在线 Enginuity 操作环境升级和更新 拥有冗余关键组件和并发维护支持的完全容错设计 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） 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
