GPU桌面虚拟化软件测试报告_v1_20130513.doc

VIPSHOPGPU显卡虚拟化桌面 测试分析报告2013年8月 文档属性属性内容项目名称：GPU显卡虚拟化桌面测试分析报告总行项目编号：文档主标题：GPU显卡虚拟化桌面测试分析报告文档副标题：文档版本号：1.0文档编写日期：2013-09-12文档状态：修订稿作者： 文档变更过程版本修正日期修正人描述1.0草稿 本版本变更内容描述序号修改内容描述目 录第一章 前言41. 测试背景42. 测试目的43. Horizon简介4第二章 测试方案71. 方案概述72. 测试环境8第三章 测试过程及用例12一、 GPU vDGA测试12二、 GPU vSGA测试18三、 TrendMicro Deep Security 测试23四、 软硬件兼容性测试23第四章 测试结论分析24第一章 前言1. 测试背景 虚拟化技术是云计算的关键技术之一，随着云计算技术的逐步推广，基于桌面提供云+端的桌面云IT基础设施架构方案，由于其低成本、低功耗、高安全、易管理，已在金融、电信、电力等行业的呼叫中心、营业厅、OA办公等领域得到部署和应用。虽然虚拟桌面技术已逐渐开始得到规模化的部署和使用，但由于传统服务器硬件技术限制，虚拟桌面还无法承载需要高性能3D显示和运算的图形设计、3D设计等应用。VMware作为业界最为领先的虚拟化厂商，其引以为豪的Horizon Suite产品现已与NVIDIA公司合作开发出GPU显卡虚拟化技术，可在服务器上部署NVIDIA Grid K1K2 虚拟化专用显卡，最终使得虚拟桌面具备真正3D显示、运算的能力。2. 测试目的此次测试将由XXXX主持 ，VMware公司配合。通过此次测试需要达到以下目的：验证虚拟桌面系统与用户环境的兼容性;验证GPU显卡虚拟化功能是否可以满足业务要求。进而得出GPU显卡虚拟化方案的可行性结论。验证虚拟化桌面平台的管理和虚拟桌面防病毒、防入侵检测能力3. Horizon简介VMware Horizon 是业界最为领先的桌面虚拟化平台，是专为以安全托管服务的形式交付桌面而构建的唯一解决方案。VMware Horizon 以经过验证的 VMware vSphere 的强大功能为基础，只有该产品提供了各种组织降低成本、简化管理和提高最终用户满意度所需的平台、管理工具和丰富的用户体验。利用 VMware Horizon桌面虚拟化 构建基于服务器的桌面解决方案，可以解决 PC 桌面面临的各种难题。同时，借助 Horizon桌面虚拟化，在使用 VMware ESX 软件虚拟化的服务器上运行的虚拟机中，可以构建完整的桌面环境操作系统、应用程序和配置。VMware Horizon 使用虚拟化切断了桌面和关联的操作系统、应用程序和硬件之间的联系。通过将桌面操作系统、应用程序和用户数据封装到相互隔离的层次，此解决方案允许 IT 人员独立地更改、更新和部署每个组件，从而获得更高的业务灵活性并缩短响应时间。最终获得的访问模型将更加灵活，能够提高安全性、降低运营成本和简化桌面管理。客户在实施了使用 VMware Horizon桌面虚拟化的桌面解决方案后，可以获得如下好处：n 提高资源利用率：由于一台服务器可以运行多个桌面环境，因此客户能够有效集中硬件资源。同时，该解决方案十分灵活，您可以轻松地重新使用计算资源，并以动态形式将其分配给桌面环境。n 降低成本：通过集中管理和资源并消除远程办公室的 IT 基础架构，实现桌面硬件的标准化，VMware Horizon 可将桌面计算的总体成本减少达 45%之多。n 提高安全性：由于所有数据都保持在企业防火墙内，因此VMware Horizon可以尽量减少风险和数据丢失。内置 SSL 加密提供从非受管的设备到虚拟桌面的安全隧道。n 改善管理和控制：通过 View Manager 和vCenter，可以集中管理数据中心的所有桌面，即时为新用户、部门或办公室调配桌面。从中央映像创建即时克隆，并创建动态桌面池，以便快速调配和更新。此外，桌面管理员还能使部署过程的更多步骤自动化。n 提高业务灵活性和用户灵活性：View Manager能适应不断变化的业务需求，如添加新桌面用户或用户组等，用户可以从单个客户端访问多个桌面环境，同时还能为来自网络任何位置的每个用户提供一致的体验，管理员可在瞬间存档或丢弃非活动的桌面环境，以收回资源并立即分配给其他用途。n 提高数据保护能力：管理员只需遵循目前在数据中心使用的备份过程，即可确保可靠的桌面备份。虚拟机的硬件独立性极大地简化了桌面恢复工作。另外，由于所有数据均驻留在数据中心，因此保护数据安全的工作也得到了简化。n 可靠的业务连续性和灾难恢复：VMware Horizon 基于业界领先的 VMware Virtual Infrastructure，能够将桌面备份和恢复作为数据中心内的业务流程实现自动化。n 降低碳排放量和能源成本： 瘦客户端设备的功耗通常只相当于传统 PC 的 1/10，通过将 VMware Horizon 与瘦客户端设备结合使用，可以降低能源成本，并将碳排放量降低 80% 之多（“基础架构虚拟化”，Butler Group, 2007年9月）第二章 测试方案1. 方案概述本次测试主要从以下要点进行考虑：编号测试项目描述1GPU虚拟化基本功能测试Horizon 虚拟桌面解决方案vDGA与 vSGA 的功能与性能2业务功能测试进行桌面虚拟化后是否能够适应当前的业务需要3兼容性验证虚拟桌面平台能够兼容XXXX现有的应用软件和硬件4防病毒测试验证虚拟桌面平台防病毒与防入侵检测能力2. 测试环境该逻辑拓扑图展示了VMware Horizon环境的完整部署架构。从该架构可以看出，VMware Horizon桌面虚拟化构建于 VMware vSphere 5基础架构之上，它采用基于服务器的计算模型，在vSphere 5.1 平台上（缺省即为企业增强版），以静态（静态永久桌面）或动态桌面池（动态创建并可回收的桌面）的方式为每个不同权限级别的用户提供各自独立的虚拟桌面系统。通过View Manager管理套件连接后台的vCenter，VMware Horizon View Manager是一个企业级的连接代理（connection broker），它简化了虚拟桌面的管理、配置和部署，提供了虚拟桌面用户管理及虚拟桌面用户与后台虚拟桌面系统的会话管理，通过View Manager能够根据需要创建静态桌面池和动态桌面池，简化卓面系统的部署和管理。View Manager通过一个单一的控制台进行集中和安全的管理，并且提供了模块化的部署方式，能够提供安全的远程VPN连接。View Composer 有助于降低高达百分之七十的虚拟桌面存储费用并简化了不同分组用户的系统镜像管理、补丁更新等工作。在View Composer基础上使用VMware链接克隆技术，就能够利用掌握的桌面镜像，自动创建和一次更新成千上万的虚拟桌面，大大简化了系统部署和维护的工作。而采用VMware的ThinApp应用封装技术，则能够让多个不同版本的应用程序在一个桌面上运行而不会发生冲突例如在Window7上运行IE6，这在某些应用场景下是非常有用、也是传统技术所不能实现的，这就降低了应用程序的部署和维护成本，同时能够应用最新的桌面系统以保证系统维护和服务的顺畅简洁（例如在Windows XP/Windows2003等微软系统纷纷停止安全更新和服务情况下）。VMware Horizon还提供本地模式 (Local Mode) ，能够允许完整的虚拟桌面基于完整的安全访问策略基础上，在后台数据中心和物理桌面设备之间移动（虚拟桌面可以下载到本地，基于安全策略的保护离线使用），从而给与了虚拟桌面系统更好的灵活性。物理服务器配置服务器型号CPU内存硬盘网络其它Dell PowerEdge R7208 core 2.0 GHz CPU x 2 64G600G 15K SAS HD x 3, RAID 54 NICsNVIDIA Grid K1 & K2 Card 各1张在上述物理服务器，我们安装VMware ESX 5.1产品。并创建如下虚拟机，用来做虚拟桌面相关的功能测试功能角色机器名IPCPU内存操作系统View ManagerVCS011324Windows 2008 ServervCentervCenter1524SUSE Linux活动目录控制器AD1212Windows 2008 Server虚拟桌面模板机虚拟桌面软件列表VMware： ESX 5.1 (企业增强版) VMware vCenter 5.1 Appliance VMware Horizon Suite 5Microsoft： Windows XP Professional (32-bit) SP3虚拟桌面操作系统 Windows 7 (32-bit) 虚拟桌面操作系统 Windows 7 (64-bit) 虚拟桌面操作系统 Windows 2008 （64bit）域控制器、DNS、DHCP，架构服务器TrendMicro : Deep Security 8 防病毒防入侵检测软件第三章 测试过程及用例本测试将由GPU vDGA，vSGA，3D设计类软件兼容性和性能等方面进行测试。 一、 GPU vDGA测试1.1 GRID显卡参数此次测试的Dell PowerEdge R720服务器上安装了两块NVIDIA Grid卡，分别是一张Grid K1卡，一张Grid K2卡。两张卡的参数如下： 在R720服务器上安装好vSphere ESXi后，可以从ESXi Pass-through 设备选择列表中看到对应的K1和K2显卡：特别需要注意几点：1、每个Grid K1卡有4个入门级GPU处理芯片，因此Pass-Through设备列表中会显示有4个K1 GPU设备。意味着单张Grid K1卡按vDGA模式1：1部署时可支持4个虚拟桌面。2、每个Grid K2卡有2个高端GPU处理芯片，因此Pass-Through设备列表中会显示有2个K2 GPU设备。意味着单张Grid K2卡按vDGA模式1：1部署时可支持2个虚拟桌面。1.2 vDGA 性能测试方法本次vDGA测试时选择第三方标准性能评估组织使用的显卡性能测试标准SPEC ViewPerf 11进行显卡测试。该测试会在虚拟桌面上测试Catia、Ensight、Lightware、Maya、ProE等3D设计类软件的相关操作并评分。SPEC ViewPerf 11的测试数据报告链接地址为：/gwpg/gpc.data/vp11/summary.html下表是从测试报告中抓取的在物理图形工作站上测试的NVIDIA Quodro 4000/5000/6000显卡的3D显示处理性能指标，用于与K1和K2的vDGA模式虚拟桌面对比：SubmitterCatia Ensight LightwaveMaya ProE Snx SW Tcvis Fujitsu CELSIUS H910 NVIDIA Quadro 4000M38.2625.4454.3274.0410.7627.3444.629.43 Fujitsu CELSIUS M470-2 NVIDIA Quadro 500046.8942.6658.8694.429.7544.3757.5642.26 Fujitsu CELSIUS M470-2 NVIDIA Quadro 600052.3459.1958.06107.559.1260.4259.0250.21.3 测试单台vDGA 虚拟桌面VM配置：2 vCPU8G内存Windows 7 64bit 操作系统vRAM 512M执行 Spec ViewPerf 11 运行单台vDGA 的ViewPerf 值：SubmitterCatia Ensight LightwaveMaya ProE Snx SW Tcvis Fujitsu CELSIUS H910 NVIDIA Quadro 4000M38.2625.4454.3274.0410.7627.3444.629.43 Fujitsu CELSIUS M470-2 NVIDIA Quadro 500046.8942.6658.8694.429.7544.3757.5642.26 Fujitsu CELSIUS M470-2 NVIDIA Quadro 600052.3459.1958.06107.559.1260.4259.0250.2VMware vDGA x 1 NVIDIA GRID K244.7257.5740.5647.929.1935.4341.8647.15对比可看出GRID K2的vDGA性能相当与Quadro 5000显卡的性能。1.3 测试2台vDGA 虚拟桌面为测试虚拟化平台在单个物理服务器同时运行多个虚拟桌面的vDGA性能，测试了两台vDGA虚拟桌面同时运行的显卡性能。VM配置：2 vCPU8G内存Windows 7 64bit 操作系统vRAM 512M测试出的ViewPerf 的分值如下图：对比分值：Fujitsu CELSIUS M470-2 NVIDIA Quadro 500046.8942.6658.8694.429.7544.3757.5642.26VMware vDGA x 1 NVIDIA GRID K244.7257.5740.5647.929.1935.4341.8647.15VMware vDGA x 2 NVIDIA GRID K243.8557.694148.948.3334.0741.1547.17对比数值可发现2台同时运行vDGA在CPU和内存资源没有争用的情况下，单VM测试和双VM并发测试的分值相差很小，说明GRID K2卡在支持多个虚拟桌面同时运行时损耗很小。二、 GPU vSGA测试2.1 测试方式GPU vSGA 测试采用 3DMark06 软件进行。VM配置：2 vCPU4G 内存Windows 7 64bit 操作系统vRAM 512M2.2 测试单个 vSGA 虚拟桌面vSphere 需要在 ESXi 安装 NVIDIA 的VIB 之后才能在View Manager 桌面池对虚拟桌面启动3D（硬件）支持。运行3DMark06从ESXi 命令行可以查询显卡的使用情况3DMark06分值：对比VMware 台湾团队近期所做的 vSGA 测试分值（VM: Windows 7 x32、vCPU:x2、RAM:3GB、VRAM:512MB、Quadro 4000 GPU Card）由于本次测试的Dell R720服务器CPU处理器主频较低，仅有2.0GHz 主频；而台湾团队测试的服务器CPU主频为3.0G。因此怀疑3DMark06测试对 CPU 主频要求较高，造成本次测试vSGA的3DMark06的测试分值较低。虚拟机上安装 AutoDesk 2013 测试运行顺畅虚拟机上安装 AutoDesk 3ds Max 2013 测试运行顺畅虚拟机上安装 AutoDesk Maya 2013 测试运行顺畅虚拟机上运行 3D Online Game测试运行顺畅三、 软硬件兼容性测试在GPU虚拟化桌面测试平台上，根据客户要求，需要对客户实际使用的设计类软件进行全面的软件和外设硬件的兼容性测试。分类名称测试通过？软件3D Max Design 2012yesAutoCAD 2008yesLumionyesProEyesSketchup8yesLightToolsyes外设硬件LightTools USB 加密狗yesLightTools 软件测试截图：USB软件加密狗可通过虚拟机USB重定向技术激活响应的设计软件第四章 测试结论分析通过测试，结论如下： Horizon