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存储类内存可以使VDI存储,远程工作受益

SCM有可能满足VDI工作负载的IOPS和延迟要求,但尚不清楚是否值得付出额外成本。我们研究了一些可能发生这种情况的方法。

存储类内存承诺提高各种应用程序的性能。考虑到flash在提高虚拟桌面基础设施性能方面所起的作用,一些IT专家可能想知道VDI是否能从SCM中受益。随着企业加强VDI能力,以支持更多远程工作者,以应对全球大流行,这个问题尤其重要。

SCM是一个年轻人技术,很少有人讨论它在VDI存储方面的潜在用途。此外,SCM可以通过多种方式实现,但目前还不清楚哪种方式最适合VDI工作负载。

组织部署VDI以降低管理企业桌面的成本和复杂性。然而,VDI具有挑战,特别是在储存时。VDI平台需要存储符合a的性能需求的存储虚拟桌面,无论有波动的工作流程和桌面用法模式。储存不足会对性能和生产力产生负面影响,并导致用户体验差。

确定VDI存储需求

如果IOPS过低或延迟过高,存储系统将无法满足VDI性能要求。系统必须能够适应I/O风暴、备份操作、软件更新、防病毒扫描和不可预测的工作流模式。如果不能满足这些需求,VDI项目注定会失败。

什么时候规划VDI存储, IT团队必须考虑许多因素,例如桌面的数量、数据量、支持的应用程序和终端用户的类型。例如,知识工作者可能比任务工作者或生产力工作者产生更大的IOPS负载,而执行关键任务操作的工作者需要极低的延迟。此外,存储系统必须适应可变的工作负载,同时能够在需要时进行扩展。

多种存储技术可以支持VDI工作负载,包括所有闪存存储阵列、超聚合基础架构(HCI)、光纤通道SAN和软件定义存储(SDS)。但现在他们有了另一个选择——SCM——它承诺提高IOPS并减少延迟,这正是VDI所要求的。

SCM设备是字节寻址并且几乎与动态RAM(DRAM)一样快。然而,与DRAM不同,SCM设备是非易失性的,当电源丢失时保留数据。同时,SCM支持像NAND驱动器等块级访问,但它更快,导致更可能的用例。目前,SCM技术支持三个主要用例:SCM作为存储缓存,SCM代替服务器内存空间中的NAND和SCM。

SCM作为存储缓存

SCM可能有利于VDI作为全闪存阵列中的缓存层,取代更昂贵的DRAM。SCM几乎和DRAM一样快,但实现起来更便宜,尤其是在规模上。这样,缓存层可以支持更多数据,并在断电时保留数据。

存储缓存可以提供帮助加速I / O性能并减少读取延迟,非常适合处理VDI存储需求,例如晨靴风暴。例如,Hewlett Packard Enterprise(HPE)为其3PAR和灵活的存储产品提供内存驱动的闪光灯。HPE内存驱动的闪光灯使用Intel Optane DC SSD作为缓存层。Optane SSD基于3D XPoint,由Intel和Micron开发的SCM技术。

HPE表示,基于scm的存储阵列读取数据的速度比传统的全闪存阵列快10倍,为混合工作负载(包括数据库和其他数据密集型应用程序)提供超低延迟。

HPE不主张其内存驱动的闪存阵列虽然该公司确实推荐其传统的3PAR和灵活的存储产品用于VDI,但它可以从VDI工作负载中获益。例如,3PAR StoreServ使用DRAM作为其缓存层,可以将其扩展到闪存SSD中以实现应用程序加速。也许内存驱动的闪存也可以用同样的方法来提高虚拟桌面的性能。

3 SCM使用VDI电位的情况

纯存储还将Optane DC集成到其上FlashArray//X系统提供基于SCM的缓存。与HPE一样,Pure Storage并未对FlashArray//X和VDI做出具体声明,但该供应商确实表示,其系统非常适合于读密集型和延迟敏感型应用程序以及使用DAS的应用程序,所有这些都可以应用于VDI。虽然供应商没有确认SCM对VDI的优势,但该技术的功能表明,它将是提高VDI存储性能的可行方法。

SCM代替NAND

另一个新出现的用例是NAND闪存驱动器与SCM驱动器。SCM设备可以单独使用,也可以在混合配置中与闪存ssd一起使用,类似于将ssd和hdd组合起来创建混合存储产品。虽然SCM驱动器的成本超过NAND,但它们提供了更大的IOPS和较低的读写延迟,使SCM在某些情况下进行投资。

其中一个单片机设备的优点与NAND Flash不同,它是否正确地写入了数据,这需要在数据可以写入数据之前删除单元格。因此,SCM驱动器可以提供更快的写入操作和更低的写入延迟,同时提供更大的耐用性。

虽然SCM驱动器的成本超过NAND,但它们提供了更大的IOPS和较低的读写延迟,使SCM在某些情况下进行投资。

几家供应商提供SCM SSD,包括戴尔EMC,英特尔,Kioxia(以前东芝内存)和微米。Intel一直是通过其Optane DC驱动器的努力的最前沿。驱动器支持PCIe和NVME,可在U.2,M.2和加载卡表单中提供。与Flash SSD相比,Optane DC驱动器提供更快,更可靠的性能,延迟通常小于10微秒(μs)。相比之下,NAND延迟在10μs和100μs之间运行。SCM驱动器还将低延迟率更加始终如一,因为负载水平增加。

英特尔表示,其Optane直流驱动器适用于在VDI部署中扮演关键角色的两种数据中心技术SDS和HCIs。事实上,英特尔表示,Optane ssd可以使VMware vSAN受益,VMware vSAN是一种用于HCI环境的SDS方法。在超收敛的早期,VDI通常被认为是它的主要用例之一,并且它仍然被认为是选择HCI的最佳原因

与存储缓存一样,要得出结论,SCM是VDI工作负载中NAND闪存的可行替代品,需要更多的猜测,但它显示了足够的前景,值得考虑。

单片机作为服务器存储器

尽管SCM SSD可以提供的性能优势,但在PCIe总线上沟通仍然增加开销。因此,某些工作负载可能会受益于直接在服务器内存中实现SCM,以及DRAM模块。SCM并不像DRAM那么快,但它可以持续存在数据,并且是字节可寻址和更便宜的,使得缩放服务器的内存更为实惠。

将SCM与DRAM结合使用可扩展服务器的内存,从而更好地支持内存密集型应用程序。通过这种方式,可以在内存中处理更多的数据,从而使性能超过PCIe连接SSD上可能的性能。在服务器内存和存储设备之间移动的数据更少,服务器执行的分页和交换操作也更少。结果是更低的延迟和更高的IOPS。

与Optane DC SSD一样,英特尔一直处于实现SCM作为服务器内存的努力的最前沿。供应商具有一系列Optane DC持久存储器模块(PMM),该模块插入标准DIMM插槽,以及传统的内存(例如DRAM)。这Optane直流PMMs支持高达512 GB的容量,延迟率低至350纳秒(ns)。相比之下,DRAM延迟在80 ns到100 ns之间运行,Optane DC SSD延迟约为10μs。

英特尔建议其Optane DC PMM用于支持虚拟化和VDI以及其他类型的应用程序。该模块可以在加速VM存储时整合服务器并支持每个服务器的VM。但是,要充分利用PMM,必须修改应用程序。

5部署VDI的主要原因

单片机和VDI工作负载

有可能使用SCM代替DRAM来支持在服务器重新启动时必须快速启动和运行的应用程序。在大多数情况下,作为服务器内存的SCM主要用于补充DRAM以扩展内存并提供持久性。通过这种方式,您可以最大限度地提高应用程序性能,同时降低成本。同时,SCM可能会继续其作为存储缓存和NAND替代品的发展轨迹。

现在是单片机技术的早期阶段,这个行业是动态的。大多数最初的焦点都集中在SCM作为存储缓存或作为闪存的替换,但随着Optane DC PMMs的发布,情况发生了变化。IT团队必须决定SCM是否值得额外的投资来支持VDI工作负载的存储。这在很大程度上取决于供应链管理行业的发展,以及供应链管理的绩效能否证明其成本是合理的。SCM的使用还将取决于VDI本身的工作负载,以及COVID-19大流行是否继续需要大量远程工作人员。

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