Понимание инфраструктуры виртуальных рабочих столов

VDI (Virtual Desktop Infrastructure) активно обсуждается в IT-сообществе последние несколько лет. Когда виртуализация серверов стала нормой, взгляд на рабочие столы как на следующий рубеж виртуализации был вполне естественным. Однако, в отличие от серверов, рабочие столы подвержены воздействию нескольких важных факторов, которые необходимо изучить и учесть, прежде чем просто следовать моде VDI. VDI — прекрасная и замечательная технология, однако, как и любая технология, она применима в определённых ситуациях и требует тщательного обдумывания.

Прежде всего необходимо рассмотреть важную концепцию, затрагивающую VDI, — идею общих вычислений. При работе с серверами мы естественно предполагаем, что серверы и предоставляемые ими сервисы предназначены не для использования в соотношении «один к одному», а будут задействоваться несколькими пользователями. Эта концепция существует и всегда существовала в мире рабочих столов под названием «терминальные сервисы». Терминальные серверы — это ответ серверного мира на потребность в централизованных ресурсах рабочего стола и являются стандартом буквально ещё с тех времён, когда персональных компьютеров не существовало.

Любопытная страница из истории вычислений объясняет, как Windows-мир взаимодействует с концепцией терминальных серверов. Большинство операционных систем, и практически все, что используются сегодня, изначально проектировались и проектируются как многопользовательские системы. Идея о том, что один пользователь сидит перед компьютером как «главный», а остальные являются гражданами второго сорта или вовсе не существуют, никогда не была доминирующей — все пользователи считались равными. Windows, в отличие, например, от семейства UNIX, выросла из мира однопользовательских систем — DOS и DOS/Windows, — которые не были многопользовательскими. Когда Windows NT разрабатывалась как многопользовательская система, многие разработчики программного обеспечения продолжали относиться к ней как прежде, создавая программы, которые плохо работали или вовсе не работали в многопользовательском режиме.

Эта программная экосистема, уникальная для Windows (на Linux, например, она фактически не могла бы возникнуть, поскольку подобное программное обеспечение просто считалось бы дефектным с учётом особенностей этой экосистемы и практики развёртывания), породила интересную проблему. Часть программ и задач легко решается с помощью терминальных серверов — так же, как это делается в любой ОС семейства UNIX, — тогда как многие другие приложения не могут быть реализованы через терминальный сервер и требуют выделенного экземпляра операционной системы для каждого пользователя.

Именно этот исторический фактор, повлёкший за собой существенные различия в программных экосистемах, породил фундаментальную потребность в VDI и объясняет, почему VDI возникло как уникальное явление именно в Windows-мире и по-прежнему, по существу, ограничено им. Поэтому крайне важно понимать, что VDI концептуально возникло как средство решения проблемы, порождённой исключительно недостатками сторонних приложений, а не из-за каких-либо внутренних особенностей Windows в её нынешнем виде и не потому, что VDI является лучшим подходом к виртуализации или размещению пользовательских десктопных сервисов. По сути, VDI можно рассматривать как вынужденное «заплаточное решение», необходимое лишь в ситуациях, когда мы хотим виртуализировать или централизовать ресурсы рабочего стола, а часть программного обеспечения, которое должно на них работать, не поддерживает многопользовательский режим. VDI — это резервный механизм для особых случаев, а не желательный подход к виртуализированным или централизованным пользовательским сервисам.

Важно отметить, что широкое распространение VDI и его необходимость привели к значительным инвестициям в поддерживающие технологии вокруг него, что в ряде случаев делает возможным превосходство VDI над терминальными серверами по производительности — хотя с архитектурной точки зрения это кажется почти невозможным. По существу, это происходит потому, что колоссальный объём исследований и разработок, вкладываемых в слой гипервизора, может опережать аналогичные компоненты в самой операционной системе, обеспечивая потенциально лучшее управление CPU, памятью и совместным использованием ресурсов. Это полностью зависит от конкретной ситуации, поскольку каждая ОС, каждый гипервизор, каждый набор VDI-инструментов и каждая тестируемая рабочая нагрузка уникальны, поэтому результаты могут существенно различаться.

Ещё одним серьёзным аспектом является лицензирование — именно по причине упомянутой ориентированности VDI на Windows-мир. Если бы мы рассматривали VDI с точки зрения Linux, у нас практически не было бы проблем с лицензированием, и VDI конкурировало бы с традиционными терминальными сервисами исключительно на технических основаниях. Но это фактически никогда не является реальным случаем. Наиболее значимым единственным фактором при принятии решений о VDI является лицензирование Microsoft.

Лицензирование VDI одновременно дорогостоящее и сложное. Компаниям, рассматривающим виртуализацию ресурсов Windows-рабочих столов, необходимо тщательно взвесить преимущества на фоне как высокой стоимости соответствующих лицензий, так и потенциально значительных накладных расходов на управление лицензиями. Переход к VDI, скорее всего, означает большие затраты дорогостоящего IT-времени на исследование, мониторинг лицензий и обучение — аспект, который нередко упускается при оценке стоимости лицензирования.

О VDI сложно говорить в общих чертах, поскольку это несколько размытая тема. Если мы виртуализируем рабочий стол, не становится ли он сервером? Если мы используем операционную систему, предназначенную для серверного использования, меняет ли это то, что является VDI, а что нет? Определяется ли VDI сценариями использования, лицензированием или категориями продуктов?

Настоящий ответ заключается в том, что для отрасли VDI технически является одним, а на практике для Microsoft — единственного ключевого игрока в сфере лицензирования — это означает нечто несколько иное. Технически VDI — это виртуализация экземпляров, используемых в соотношении «один к одному» («графический конечный пользователь»), то есть одна виртуальная машина, которой пользуется один пользователь, — так же, как традиционный физический настольный компьютер или ноутбук. Для Microsoft же, чьи интересы несколько отличаются от интересов отрасли, этот термин относится к виртуализации Windows-операционных систем «класса десктоп». Если вы виртуализируете Windows-ОС «класса сервер», Microsoft не считает это VDI. Таким образом, необходимо понимать обе эти точки зрения, чтобы не запутаться. Фактически использование серверных ОС Windows для обхода требований к лицензированию VDI для Windows-десктопов стало очень распространённой практикой. Однако нужно помнить о «заплаточной» природе VDI: хотя это и решает проблему программного обеспечения, не написанного для многопользовательского режима, оно не устраняет весьма реальную вероятность того, что программное обеспечение написано с расчётом на десктопные операционные системы, и существует определённый шанс обнаружить пользовательские программы, которые заблокированы (намеренно или нет) только для десктопных ОС или лицензированы исключительно на этих платформах.

Последним важным аспектом при принятии решений о VDI является то, что в отличие от серверов, которые при виртуализации полностью виртуализируются, рабочий стол нельзя рассматривать таким же образом, поскольку у него всегда есть физический компонент. Конечному пользователю всегда нужен монитор для просмотра, клавиатура для ввода, динамики для прослушивания и т.д. Поэтому при переходе к VDI необходимо не упустить из виду тот факт, что мы не устраняем необходимость приобретения и обслуживания рабочих мест — мы просто меняем место расположения операционной системы. Можно перепрофилировать более старое оборудование для удалённого доступа, перейти на тонкие клиенты или так называемые нулевые клиенты (в основном маркетинговый термин, практически лишённый содержания) либо использовать уже имеющиеся «толстые клиенты» в двойной роли — как клиент удалённого доступа и как обычное рабочее место.

Безусловно, виртуализация рабочего стола открывает перед нами множество прекрасных возможностей и приносит большую пользу — если мы делаем это по правильным причинам и понимаем, как, почему и когда применять VDI. К сожалению, как и многие технологические тенденции, VDI превратилось в объект безоговорочного следования без надлежащей оценки и чёткого понимания того, как оно вписывается в конкретную среду. Если у нас нет ясных оснований для выбора VDI, весьма маловероятно, что его развёртывание будет успешным.

Наконец, крайне важно учитывать необходимые компетенции для правильного перехода к VDI. С чисто технической точки зрения запуск виртуальной машины с Windows 10 на Hyper-V является VDI — но на практике эффективная VDI-среда проектируется совершенно иначе. VDI требует не только специальных знаний в области лицензирования, о которых я упоминал выше, но, как правило, и весьма специфических знаний современных и узкоспециализированных VDI-инструментов и продуктов, разделяемых систем хранения данных применительно к VDI, протоколов удалённого доступа, тонких или нулевых клиентов и многого другого. Развёртывания VDI, как правило, являются одними из самых технически сложных и уникальных компонентов инфраструктуры, что порождает большое количество неизвестных и вызовов для любой организации.