剖析两种硬件加速方式:协议卸载vs. GPU卸载

日期: 2014-04-20 作者:Todd Knapp翻译:张冀川 来源:TechTarget中国 英文

为提升虚拟桌面性能,应该使用协议卸载还是GPU卸载?这无法通过剪刀石头布这样的游戏来确定。实际上你根本无需做出决定——因为你可以同时使用这两种硬件加速技术。 从根本上讲,有关协议卸载与GPU卸载的话题远没有看起来这么复杂。首先你不需要在这两者之间做出取舍,有时你必须同时使用这两种方式才能够得到想要的性能。

在VMware Horizon View平台下我们对这两种硬件加速技术进行了测试,明确了它们各自能够解决那些问题。 大多数Horizon View用户使用默认PCoIP协议栈基于软件实现,其不仅对VMware主机与外部网络的通信进行了封装,还提供了代码无关性渲染并交付音、视频流。PCoIP协议……

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为提升虚拟桌面性能,应该使用协议卸载还是GPU卸载?这无法通过剪刀石头布这样的游戏来确定。实际上你根本无需做出决定——因为你可以同时使用这两种硬件加速技术。

从根本上讲,有关协议卸载与GPU卸载的话题远没有看起来这么复杂。首先你不需要在这两者之间做出取舍,有时你必须同时使用这两种方式才能够得到想要的性能。在VMware Horizon View平台下我们对这两种硬件加速技术进行了测试,明确了它们各自能够解决那些问题。

大多数Horizon View用户使用默认PCoIP协议栈基于软件实现,其不仅对VMware主机与外部网络的通信进行了封装,还提供了代码无关性渲染并交付音、视频流。PCoIP协议能够满足VDI在延迟、带宽方面的要求,解决了之前虚拟或者远程桌面工具存在的某些缺陷,比如USB重定向、打印以及本地资源访问。

问题在于渲染及封装虚拟桌面的多媒体元素很耗费CPU资源。因为确保VDI成功部署的措施通常是交付足够好的桌面性能、用户体验良好。因此为确保VDI成功部署降低CPU资源消耗至关重要。

通过卸载提升性能

协议卸载能够提升虚拟桌面的CPU性能。将协议封装从虚拟机实例中卸载下来交由特定的硬件加速卡比如Terradici的APEX 2008处理,使虚拟机的CPU计算周期仅用于应用程序。专用硬件加速卡的持续运行保证了VDI的连接效率。

你可能想问:如果协议卸载卡性能好,为什么还要使用GPU卸载卡呢?

GPU卸载,比如Nvidia GRID是专门为将虚拟桌面特定的、复杂的图像请求交由硬件GPU处理而设计的。APEX卡对PCoIP协议进行优化而GRID卡优化图像显示:GPU硬件专门处理图像请求,解放了CPU、提高了VDI的性能。

但是有关GRID卡你需要了解的是:它只能卸载特定类型的图像,比如由DirectX 9、10、11或者OpenGL 4.4生成的图像。但是这并不是件坏事儿。对于大多数3-D应用使用的协议进行渲染通常会使VDI陷入瘫痪状态。

经渲染后,硬件卡的输出将被编码为H.264。H.264标准图像的输出非常平滑、细腻,但效率不是很高。标准图像最终仍旧要通过PCoIP发送给终端,有负载时仍可能会面临性能问题。你可以同时使用这两种硬件加速来达到极佳的3-D用户体验,将虚拟机的CPU使用峰值降至最低,使最终用户获得更好的使用体验。

现在你可能正在考虑:为达到想要的结果,必须购买这两种硬件码?所有的虚拟主机都需要增加这两种硬件码?这不是我想要表达的,问题的关键所在是使用哪种卡与VDI部署环境有关。

示例1:你拥有足够多的资源,主应用由CAD开发人员通过本地网络访问(因此带宽没任何问题)。你可以为用户设置一个小的主机集群,仅为特定的主机购买GPU卸载卡。在这种情况下因为CPU资源足够多,所以使用CPU资源通过PCoIP协议完成图像的交付完全没有问题。而且不需要为所有的主机购买GPU卸载卡,因为只需要为服务于CAD团队的主机集群配置GPU卸载卡。

示例2:远程销售部门或者不需要视频加速的呼叫中心可以使用VDI。你还希望管理团队能够随时使用VDI,但是你担心CNN.com网站视频体验不佳会让他们不高兴。在这种情况下,你可以选择APEX卡并将其添加到服务于管理团队的主机中。APEX能够加速标准的视频请求而且在渲染图像时CPU使用率也不会到达峰值。此外,远程连接用户能够获得更稳定的用户体验因为带宽需求不会产生大的波动。

如果你在尝试使用协议或者GPU卸载提升用户体验以及虚拟桌面的性能,那么先要了解用例的详细信息,然后确定需要哪种类型的硬件加速。可能是其中的一种也可能要同时使用两种硬件。是否使用卸载卡会令最终用户的体验大不相同。

如果你试图对桌面进行加速,那么很明显的原因就是其性能没有达到你的需求。在采用卸载技术前对VDI环境的其他方面进行测试同样非常重要。存储存在瓶颈吗?每台主机的虚拟机密度是不是太高了?主镜像针对Horizon View进行了优化吗?终端在使用VDI客户端的当前版本吗?上述任意一个因素都有可能造成性能状况不佳。如果没仔细研究就采用卸载有可能只能救急而无法从根本上解决问题。

作者

Todd Knapp
Todd Knapp

技术顾问

翻译

张冀川
张冀川

TechTarget中国特约专家,任职于某国企信息中心,负责数据中心硬件基础设施及信息系统运维管理工作,对虚拟化及云计算技术有浓厚兴趣,并在工作中积极应用