距离、带宽和延迟对VDI性能的影响

日期: 2010-09-19 作者:Frank J. Ohlhorst翻译:李哲贤 来源:TechTarget中国 英文

VDI架构在企业领域的应用情况远低于人们的预期,对此厂商们也苦恼不已。毕竟,VDI系统已经经过验证价格也在不断下调中,那么到底问题出在哪里呢?   一句话概括:可扩展性。但是这里不同于通常的理解,一般我们指的扩展性是指如何让系统扩大。但对VDI而言,还要包括如何把系统延伸到远程办公室、分公司和移动终端。

因此,VDI系统的可用性问题就可能会涉及多个方面的不同因素,其中包括性能和用户体验。   VDI架构的性能受到多种因素影响:服务器设计、虚拟化程序性能、虚拟机密度、显示协议和带宽。在本地部署的情况下,管理员们可以采取多种方式以控制这些因素在VDI扩展过程中的影响。但是,一旦VDI需要借助广域网实……

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VDI架构在企业领域的应用情况远低于人们的预期,对此厂商们也苦恼不已。毕竟,VDI系统已经经过验证价格也在不断下调中,那么到底问题出在哪里呢?

  一句话概括:可扩展性。但是这里不同于通常的理解,一般我们指的扩展性是指如何让系统扩大。但对VDI而言,还要包括如何把系统延伸到远程办公室、分公司和移动终端。因此,VDI系统的可用性问题就可能会涉及多个方面的不同因素,其中包括性能和用户体验。

  VDI架构的性能受到多种因素影响:服务器设计、虚拟化程序性能、虚拟机密度、显示协议和带宽。在本地部署的情况下,管理员们可以采取多种方式以控制这些因素在VDI扩展过程中的影响。但是,一旦VDI需要借助广域网实现,则带宽成为严重的不可控因素,尤其是把Internet作为传输媒介的时候。

  不可预知的WAN性能、高延迟和有限带宽都是在WAN上扩展VDI系统时需要重点考虑的因素。而这也正是各种显示协议体现其独特效率和优势的好机会。让我们来了解一下市场上主要的显示协议,以及每种协议都是如何在广域网上建立VDI会话的。

  RDP
  
  微软的RDP协议从Windows NT 4.0开始就出现了,现在已经升级到RDP 7.0版本。其中包括很多升级功能,尤其是对Windows 7环境的优化。例如,RDP 7中包含了对Aero Glass、多显示器以及TCP/IP协议的支持,使得它更加适用于在Internet上实现路由和扩展。

  RDP是一个多通道协议,可以同时支持多个虚拟通道用于显示数据、串口通讯、授权信息、以及诸如键盘和鼠标输入等经过高级加密信息等等的传输。

  RDP协议堆栈中规定的数据发送和接受方式,从本质上跟现在服务器层面局域网中通用的OSI标准协议模型相同。来自应用或服务进程的数据向下通过协议堆栈一层层传递,经过分组、通道定位、加密、包处理、数据帧处理、按照网络协议打包,最后经过地址定位并通过线缆传递到客户端。

  收到的数据经过完全相反的处理过程,去掉数据包的地址信息、解包、解密等等处理过程并最终还原给应用程序使用。

  该协议堆栈的核心调整部分集中在第四到第七层,也就是数据进行加密、打包和帧处理、通道选择和优化部分。然而,RDP协议并没有专门针对WAN的支持做优化,因此并不适合于高延迟的连接环境。在高延迟的网络环境中,RDP面临性能问题,尤其是传输的数据是视频(屏幕/显示)信息时。所以,引出了通过重复数据删除、缓存技术以及高效的加密技术来实现RDP通过WAN传输的第三方加速工具。加速技术可以作为连接中继出现或WAN优化方案的形式加入。无论哪种形式,在高延迟广域网上使用RDP协议实现远程连接的时候,第三方产品通常是必需的。

  ICA

  ICA协议是由思杰公司开发的用于应用服务器系统的专利协议技术。它以特殊的方式在服务器和客户端之间传输数据,而且并不局限于一种应用平台。

  ICA协议通过调节TCP窗口实现性能优化。另外,协议中包含了多种数据压缩技术,如位图压缩、屏幕显示压缩和通用数据压缩技术等,这些在通过WAN连接时都可以有效提升用户体验。

  然而,跟RDP一样,在WAN上传输视频数据时,连接情况和延迟依然会对传输质量和可用性造成极大影响。为了改善用户VDI体验,思杰引入了HDX技术。HDX并非单一产品,而是把一组用于提升通过ICA协议向瘦客户端传输数据时用户体验的产品集合。在HDX之下,思杰又创建了几个子品牌:HDX MediaStream、HDX RealTime 以及 HDX 3D,它们都指的是一组技术的集合。包括HDX USB设备热拔插支持、多显示器、客户端打印机、客户端驱动器映射、本地端口映射、智能卡和扫描仪。

  由思杰提供的ICA/HDX提供了高延迟连接下的多种增强技术,而且和其它显示协议相同,ICA/HDX也可以从广域网优化和加速技术中获益。

  PCoIP

  PCoIP最初是由Teradici公司开发出用于远程计算/零客户端解决方案的。Teradici设计的PCoIP第一代产品跟虚拟化的关系不大,它包含一块安装到数据中心PC机上的特殊显卡。这块专用卡可以把所有PC机的功能转化为TCP/IP数据流,并把数据通过PCoIP传输到远程瘦客户端上。这样通过LAN连接,可以为终端设备提供远程计算能力。现在,VMware购买PCoIP协议授权并在VMView产品中加入该技术。

  PCoIP显示协议的功能不同于其它的显示协议,而且集成了多种用于改善WAN连接性能的技术。例如,PCoIP可以识别传输内容的类型并选择最佳的数据压缩算法。Teradici宣称,跟RDP这样的传统显示协议相比,PcoIP中加入其它的传输性能增强技术可以帮助减少显示延迟达50%以上。

  PCoIP集成了多种技术一起用于改善高延迟、低带宽连接情况下的系统性能。例如,host-rendered pixel encoding技术把图像渲染任务留给主机处理,从而使得屏幕的刷新不受延迟和带宽问题的影响。主机渲染的方式也使得PCoIP可以同时支持多种编码和解码方式,从而可以根据图像类型选择最高效的编解码方式。PCoIP还采用了逐步显示技术用于改善屏幕刷新时的性能。该技术可以根据有损数据首先在屏幕上建立低质量的完整画面,然后当带宽允许的时候逐步完善。以上这些包括其它的一些技术可以帮助PCoIP极大改善通过广域网部署VDI系统时的性能。当然,广域网优化和加速产品也可以优化性能,但是效果不如其它的显示协议明显,因为在PCoIP中已经包含了多种广域网优化功能。

  显示协议之外

  在广域网中部署高效的VDI系统不仅仅是采用哪种协议的问题,而是哪家公司的整体解决方案可以最好地实现VDI/WAN系统的性能。或许,最好的办法是借助某种技术可以使VDI架构贯穿整个WAN系统而不受到带宽和延迟的限制。话句话说,可以大幅提升广域网性能的技术将会极大推动VDI架构的部署。

翻译

李哲贤
李哲贤

TT虚拟化特约作者

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