Better together: Nutanix und Citrix

von | Okt 12, 2020 | Artikel | 0 Kommentare

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Citrix Virtual Apps and Desktops

Viele Unternehmen nutzen Citrix „Virtual Apps and Desktops“ um ihre Mitarbeiter mit hochmodernen Arbeitsplätzen auszustatten, bestehende Applikationen zentral zu verwalten und neue zentral auszurollen. Im Vordergrund stehen dabei Sicherheit, Zuverlässigkeit, Ortsunabhängigkeit und die User Experience.

Die „Virtual Desktop Infrastructure“ oder auch VDI lässt sich durch den Einsatz von Citrix „Machine Creation Services“ (MCS) einfach bereitstellen und aktualisieren. Die Machine Creation Services sind ein kostenloser Bestandteil der Citrix „Virtual Apps and Desktops“, (ehem. „XenApp/XenDesktop“,) direkt in die Administration (Studio) integriert und erfordern keine zusätzliche Infrastruktur.

Ein wichtiges Element ist jedoch die Skalierbarkeit solcher Systeme und diese ist auf klassischer IT-Infrastruktur nicht immer einfach herzustellen. Wenn zum Beispiel in kurzer Zeit plötzlich viele Mitarbeiter auf einmal mit virtuellen Desktops ausgestattet werden sollen – zum Beispiel wie während des Corona-Lockdowns oder auch bei der Integration der IT-Systeme bei Firmenzusammenschlüssen – ist das „klassisch“ nicht einfach darzustellen. Hyper-konvergente Infrastrukturen können da aushelfen.

 

Hyper-Konvergente Infrastrukturen (HCI)

Klassische IT-Infrastruktur besteht aus mehreren Komponenten wie Server, Storage, Applikationen und dem Netzwerk, welches alle Komponenten miteinander verbindet. Gemeinsam ergeben die Komponenten einen funktionstüchtige IT. Die Verwaltung und Konfiguration erfolgt aber für jede Komponente einzeln und ist damit vergleichsweise komplex und aufwendig. Will man die bestehende Infrastruktur dann aufrüsten und erweitern, erfordert dies meist Anpassungen an verschiedenen Komponenten gleichzeitig. Das kostet Zeit und Fehler sind schnell die Folge.

Moderne IT-Infrastruktur muss heute skalierbar sein und sich schnell an steigende und auch schwankende Workloads anpassen lassen. Hyper-Konvergente Infrastrukturen erfüllen diese Anforderungen.

Dazu wachsen die einzelnen Komponenten der Infrastruktur mehr und mehr zusammen. Sie werden bei HCI-Lösungen in einem System aus Computer-Hardware so kombiniert, dass sie als eine eigene Gesamt-Appliance wahrgenommen und angesprochen werden können. Eine auf diese Hardware optimierte Software zentralisiert einen guten Teil der Administration und Verwaltung. Durch die vereinfachte Administration können auch die gewünschten Anforderungen an einfache Skalierbarkeit und Erweiterbarkeit erreicht werden. Nachteil ist jedoch, dass solche Appliances zumeist auf vorab festgelegte Szenarien fixiert sind und in Folge dessen nicht flexibel auf andere Szenarien übertragen werden können.

 

Nutanix

Nutanix ist einer der populärsten Anbieter von Produkten im Bereich der Hyper-Konvergenten Infrastruktur. Nutanix wurde von ehemaligen Google-Mitarbeitern gegründet und zielt heute auf eine fast unbegrenzte Skalierbarkeit auf Basis von Commodity-Hardware. Nutanix ist damit eine gute Möglichkeit, die hyper-konvergente Basis der IT-Infrastruktur für Citrix-Systeme zu bilden.

 

Better together?

CAIRO ist einerseits mit Citrix und andererseits mit Nutanix seit vielen Jahren erfolgreich für Unternehmen tätig und hat sich in beiden Feldern umfassende Expertise erarbeitet. Daher liegt es nahe, die beiden Themen zu verknüpfen und zu prüfen, inwieweit Nutanix als HCI-Lösung die Infrastruktur-Basis für Citrix bilden kann. Kann durch die Kombination von Nutanix mit Citrix ein Mehrwert erzeugt werden? Geht es „Better together“?

 

Vorteile einer MCS auf Nutanix

Die Prüffrage ist, was macht die Verwendung der Citrix „Machine Creation Services“ (MCS) auf einer Nutanix HCI im Vergleich zu klassischen 3-Tier Architekturen so attraktiv? Können über die Kombination der Citrix „Machine Creation Services“ (MCS) und Nutanix Mehrwerte für  Unternehmen und Anwender erreicht werden?

Drei Themen sind dabei von besonderer Bedeutung: die Skalierbarkeit, Data Locality und Shadow Clones.

 

Skalierbarkeit

Klassische 3-Tier Architekturen, bei denen „Compute“, „Storage“ und „Network“ getrennt behandelt werden, wird stets versucht, Ressourcenengpässe durch Erweiterung eines „Moduls“ zu überbrücken und andere Module mit der Zeit „nachzuziehen“. Dabei entsteht ein „Katz- und Mausspiel“, welches meist mit langwierigen Beschaffungsprozessen und überdimensionierter Hardware einhergeht.

Der hyperkonvergente Ansatz von Nutanix lässt die Infrastruktur nach Bedarf und Benutzeraufkommen einfach erweitern um so kurzfristige (siehe COVID-19, Bereitstellung von Heimarbeitsplätzen) oder langfristige Ressourcenengpässe zu überbrücken. Dabei werden einzelne Knoten nach „Plug-and-Play“-Manier hinzugefügt und so das bestehende Cluster erweitert. Das Besondere: Mit der Erweiterung werden gleichzeitig die Compute-, Storage- und Netzwerk Module erweitert und sorgen somit kumulativ für eine höhere Gesamtperformance des Clusters.

 

Grafische Darstellung lineare Skalierbarkeit eines Nutanix Clusters

Lineare Skalierbarkeit eines Nutanix Clusters

Data Locality

Während bei einer klassichen 3-Tier Architektur externer Storage (SAN, NAS…) über das Netzwerk (ISCSI, NFS…) zur Verfügung gestellt und ein „Shared Storage“ gebildet wird, befinden sich in einem Nutanix-Knoten lokale Festplatten (SSD, HDD oder gemischt), die mit den Festplatten der anderen Knoten in einem Cluster eine Einheit bilden und ein gemeinsames Storage spannen. Die Einheit wird von der „Distributed Storage Fabric“ (DSF) verwaltet und organisiert. Auf den ersten Blick hat sich dadurch nichts verändert und aus Hypervisor-Sicht ist erstmal kein Unterschied zu einem klassischen Shared Storage erkennbar. Tatsächlich werden die Daten jedoch auf dem Node verarbeitet, auf dem sie auch gebraucht werden. D.h. User VM- (VDI-Arbeitsplätze) und Storage-Traffic liegen stets beieinander, was zur Folge hat, dass Lese- und Schreibzugriffe beschleunigt werden und zu einer optimalen Gesamtperformance beitragen.

 

 

 Beispiel eines 4-Knoten Clusters. Zur (Ausfall-) Sicherheit werden Datenblöcke auf andere Knoten verteilt

 

Shadow Clones

Das Prinzip der lokalen Datenhaltung findet direkte Anwendung bei den „Shadow Clones“.

Grundlage einer zentralen Bereitstellung von Anwendungen und Desktops per MCS ist das sogenannte „Master Image“ oder auch „Golden Image“. Darauf werden sämtliche Applikationen installiert, die im Unternehmen zum Einsatz kommen. Bei klassischen IT-Infrastrukturen wird das Image auf einem logischen Speichervolumen abgelegt (LUN) und über das Netzwerk (z.B. Fibre Channel) bereitgestellt. Für jede bereitgestellte (VDI-) VM wird nun ein zugehöriger „Linked Clone“ des Golden Images erzeugt, welcher wiederum lesend auf das Master Image zugreift. Das spart enorm viel Speicherplatz (das Golden Image muss nur einmal vorhanden sein), hat jedoch einen erhöhten I/O-Bedarf und erhöhten Netzwerkverkehr zur Folge.

Hier kommt wieder die „Distributed Storage Fabric“ (DSF) von Nutanix zum Zuge. Die DSF überwacht sämtliche Zugriffe auf vorhandene Images (vDisks). Stellt sie dabei einen „multi-read“-Zugriff fest, d.h. ein Lesen einer vDisk von mehr als einer (User-) VM, wird die entsprechende Disk als solche markiert und auf allen Nodes/Hosts des Clusters lokal zwischengespeichert, von denen die Anfragen stammen. Das wiederum nur blöckchenweise. Somit wird Data Locality sichergestellt und Read-Requests können direkt beantwortet werden. Storage- und Netzwerk-Traffic werden somit auf ein Minimum reduziert. Shadow Clones sind auf einer Nutanix HCI standardgemäß aktiviert und kommen direkt, ohne zusätzliche Konfiguration, zum Einsatz.

Fazit

Szenarien rund um Virtuelle Desktop-Infrastrukturen stellen IT-Verantwortliche oft vor große Herausforderungen. Angefangen von der Dimensionierung der Hardware und der einhergehenden Budget-Planung bis zu Architekturentscheidungen bei der Bereitstellung und der Veröffentlichung der Unternehmensressourcen. Nicht zuletzt stehen Benutzerakzeptanz und „User Experience“ immer im Fokus und sind ein wesentlicher Bestandteil für den Erfolg eines Projekts.

Die Kombination von Citrix und Nutanix HCI bietet einen direkten Mehrwert:

  • direkte Integration der Nutanix HCI ins Citrix Studio
  • hohe Benutzerdichte, lineare Skalierbarkeit („scale-out“) und Überbrückung von Ressourcenengpässen bei erhöhtem Benutzeraufkommen
  • Verhinderung von hohen I/O-Latenzen und Beanspruchung von Storage und Netzwerk durch Data Locality und Shadow Clones
  • schnelle Bereitstellung von Desktops und Anwendungen
  • schnelle Aktualisierung und Deployment von „Golden Images“
  • native, hochverfügbare Fileservices für Benutzerprofile und Benutzerdaten ohne zusätzlichen Overhead von Windows Fileservern
  • Storage-Optimierungen durch Compression, De-Duplication und Erasure Encoding

Der Beitrag zeigt auf, dass die Kombination von Citrix und Nutanix erhebliche Vorteile bringen kann. Wichtig ist, die eigene Situation im Unternehmen genau zu analysieren und zu prüfen ob die Vorzüge auch hier einen Mehrwert erbringen können. In viele Fällen dürfte das der Fall sein, so dass gilt: „Better together!“

 

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