Новое в Windows Server 2008 R2/Windows 7 SP1: Dynamic Memory & RemoteFX

Новое в SP1
Dynamic Memory

Виртуализация и память
Память
Ключевой фактор плотности VM на оборудовании
Часто – самый дорогой компонент (или приводящий к удорожанию) в системе
Требования пользователей
Повышение плотности VM при минимальном влиянии на производительность
Поддержка соответствующей производительности
Стабильное в продуктивном использовании решение

Технологии управления памятью VM

Memory Overcommit
Общее понятие, часто обозначающее совершенно разные технологии
Само понятие означает:
Распределение для VM объема памяти, большего, нежели есть физически
Употребляется к следующим технологиям
Page Sharing
Second Level Paging
Dynamic Memory Balancing (a.k.a. ballooning)

Dynamic Memory НЕ Overcommit
В реальности – никто не хочет использовать overcommit
Вы не можете «перебрать» ваши ресурсы – за все требуется «расплата»
VMware не рекомендует использовать ее технологии overcommit в продуктовой среде
Dynamic Memory утилизирует память так же, как ядро ОС – CPU для многозадачности
Dynamically schedulable resource

Page Sharing

Page Sharing
Как это работает:
Hash all memory and store it in a table…
Identify the common hashes and then…
Perform a bit by bit comparison
Чего вы возможно не знаете…
Page Sharing не динамичен
Могу потребоваться часы для создания таблиц и поиска страниц
Наибольший эффект от нулевых (пустых) страниц

Эффективность Page Sharing
Старые OS не полностью утилизируют память
Windows & Linux
SuperFetch
Использует всю свободную память для интеллектуального кэширования системы
ASLR
Разработан для защиты от вредоносного ПО путем выбора случайного адреса для загрузки DLL/EXE в память
ВЫВОД: Page Sharing теряет свою эффективность

Second Level Paging

Second Level Paging (1/3)
Проблема 1: Свопинг ресурсов ядра гостевой ОС
“the guest operating system will never page out its kernel pages since those pages are critical to ensure guest kernel performance. The hypervisor, however, cannot identify those guest kernel pages, so it may swap them out. In addition, the guest operating system reclaims the clean buffer pages by dropping them. Again, since the hypervisor cannot identify the clean guest buffer pages, it will unnecessarily swap them out to the hypervisor swap device in order to reclaim the mapped host physical memory.
-Understanding Memory Resource Management in VMware ESX Server p. 9-10; http://www.vmware.com/resources/techresources/10062

Second Level Paging (2/3)
Проблема 2: двойной пейджинг
“Assuming the hypervisor swaps out a guest physical page, it is possible that the guest operating system pages out the same physical page, if the guest is also under memory pressure. This causes the page to be swapped in from the hypervisor swap device and immediately to be paged out to the virtual machine’s virtual swap device. Note that it is impossible to find an algorithm to handle all these pathological cases properly. ESX attempts to mitigate the impact of interacting with guest operating system memory management by randomly selecting the swapped guest physical pages.“
-Understanding Memory Resource Management in VMware ESX Server p. 9-10; http://www.vmware.com/resources/techresources/10062

Second Level Paging (3/3)
Проблема 3: производительность памяти против диска
Доступ к памяти:
DDR3-1600 = 5 ns; DDR3-1333 = 6 ns
DDR3-1066 = 7.5 ns; DDR3-800 = 10 ns
Поиск данных на диске (disk seek): ~8 milliseconds
Формула сравнения DDR3-800 и диска: .008/.000000010
DDR3-1600 в 1,600,000 раз быстрее диска
DDR3-1333 в 1,333,333 раз быстрее диска
DDR3-1066 в 1,066,666 раз быстрее диска
DDR3-800 в 800,000 раз быстрее диска
Dual layers of paging
Чрезмерное употребление снижает вашу производительность на порядки…

VMWare vs Hyper-V

VMWare vs Hyper-V
Memory backed by different technologies
Memory backed by physical memory
VM
Memory
2 GB
VMWare
Memory Buffer
Memory Demand
Maximum Memory
2 GB
Hyper-V
Memory always backed by physical memory

VMWare vs Hyper-V
VMWare:
Не использует информацию гостевой ОС
Требуется «угадать» оптимальный размер памяти
ВМ стартуют с максимальными объемами памяти
И только потом технологии пытаются «съэкономить» память
Hyper-V
Взаимодействует с гостевыми ОС
Автоматическое изменение конфигурации ВМ
Не требует предварительного планирования памяти ВМ

VMware не эффективна с ASLR
Project VRC обнаружил, что плотность VMware сильно подвержена изменению при использовании современных технологий защиты памяти
Hyper-V не имеет таких проблем с DM
Vmware – дельта 16%
Hyper-V поддерживает ASLR

Hyper-V R2 ServicePack 1 Dynamic Memory

Цели Dynamic Memory
Высокий уровень плотности VM с минимальным влиянием на производительность системы в целом (как хоста, так и гостевых ОС)
Одинаково хорошо работать с различными типами нагрузок VM – например, серверами или десктопами, с микшированной нагрузкой
Добавлять минимальную нагрузку на систему, особенно - память
Проходить тест – «вроде, это выглядит правильно»

Dynamic Memory
Это всего лишь одна из возможностей продукта
Обзор механизма
Память выделяется в защищенный пул хоста и динамически распределяется для VM
Память динамически добавляется/удаляется,базируясь на использовании ее VM без прерывания сервисов
Задействована гостевая ОС: гостевая ОС & Hyper-V работают вместе

Добавление/удаление памяти
Добавление памяти
Задействована гостевая ос
Synthetic Memory Driver (VSP/VSC Pair)
Никакой эмуляции со стороны Hyper-V
Легкий и быстрый процесс
Удаление памяти
Запрос на удаление памяти
Использование Ballooning
«Портит» task manager в гостевой ОС

Требования
Требования к хосту:
Windows Server 2008 R2 SP1
Microsoft Hyper-V Server 2008 R2 SP1
Требования к гостевой ОС:
Windows Server 2003, 2008 & 2008 R2
Web, Standard, Enterprise & Datacenter Editions
32-bit & 64-bit versions
Windows Vista and Windows 7
Enterprise and Ultimate Editions only
32-bit & 64-bit versions

Dynamic Memory

Архитектура Dynamic Memory

Startup & Max
Startup: достаточно памяти для старта VM
BIOS ничего не знает DM
Гостевая OS может ничего не знать о DM
Default: 512MB
Max: не назначайте VM больше этого максимального значения
Default: 64GB

Pressure & Priority
Pressure – это концепт
Как много памяти у VM сейчас?
Сколько памяти VM требует?
Отношение и есть «pressure»
Работает с “committed memory”
Priority: какая VM получает память первой
1-10,000: default is 5,000
Более высокое значение более приоритетно

Memory Buffer
Как много “свободной” памяти мы должны оставить для VM?
Позволяет реагировать на «пульсирующие» нагрузки в гостевой ОС
Может быть занята по кеш
“Я хотел бы сконфигурировать мои VM для того, чтобы у них было около ~20% свободной памяти”

Архитектура Dynamic Memory
Guest Applications
VMBus
Hypervisor
VMMS
OS
Microsoft Hyper-V
User Mode
Kernel
Mode
Provided by:
VMBus
VMWP
VID
Memory Balancer
Memory Balancer Interface
GMO
Memory Manager
DM VDEV/VSP
DM VSC
Dynamic Memory Components

Dynamic Memory
demo

На 50% больше плотности VDI
В SP1 повышено отношение Virtual Processor к Logical Processor
Logical processor могут быть ядром или потоком
Если используются Hyper-V R2 SP1 и гостевая Win 7, то отношение 12:1
В других случаях - 8:1

Переход на R2 Service Pack 1
Какие еще изменения требуются для dynamic memory?

3 шага…
Убедиться, что VM готовы к обновлениям
Обновить Хост
Обновить Guest Integration Services

Совместимость приложений
Приложения, прошедшие тестирование в реальной среде клиентов:
SQL / AD / DNS / Print Server / File Server / IIS / LoB Apps / RDS / Win7 VDI / DA / DHCP / Exchange (Non-Mailbox Roles) / TMG 2010 / SPS 2010 / App-V / Med-V / OCS / FTP / WDS / …
Приложения, для которых не рекомендуется использование DM:
Linux VMs
Exchange 2010 Mailbox Role

Совместимость приложений
Приложения, которые требуют тонкой настройки памяти нуждаются в дополнительном тестировании
Базовая рекомендация для приложений, активно использующих кеширование в память (SQL / Java / …)
Memory Buffer = 5%
App Minimum Memory < DM Startup Memory
App Maximum memory < DM Maximum Memory

Новое в SP1
RemoteFX

Remote Desktop Virtualization Server
RD
Connection Broker
Выбор
RDV - VM-на ползователя
и/или
RDS – сессия для пользователя
Интеграция как административных возможностей, так и пользовательского опыта
Единая инфраструктура

WS 08 R2 - Remote Desktop Services
Client
XP / Vista: IE
Win7: RemoteApp & Desktop Connections
RD Web Access
(feed & web access)
MSTSC
HTTPS
RDP over RCP / HTTPS
RD Connection Broker
RD Gateway
User - Personal VM assignment
Pooled VMs Assignment
AD

Что такое Win7's Virtual Desktop инфраструктура?
Вирт.машины запускаются на централизованных серверах
2 пользовательских сценария:
Personal Virtual Desktop
Pooled Virtual Desktop
Централизованное управление ресурсами и RDS

Personal или Pooled Virtual Desktops
VS.
Выделенный
Персонализированные настройки и софт
Административный доступ
Pooled
общий
Идентичная конфигурация
Пользовательский доступ
Personal

6 шагов настройки Personal Virtual Desktops
Active Directory Server
RD Virtualization server
RD in Redirector Mode
Client
RD Web Access
Подключиться через RD Web Access или Start меню
1. создать VM
2. добавить RDV server
3. Сконфигурировать редирекшен
4. Добавить RD Web Access server в группу безопасности
5. Сконфигурировать RD Web Access для доступа к Connection Broker
6. Назначить VM пользователю

Клиенты в «облаках» - VDI
Простота развертывания рабочих мест
Безопасность
Высокая доступность
Виртуальный офис
Задачи, стоящие перед VDI
Снижение нагрузки на физический хост
Ускорение графики
Поддержка требований современных приложений

RemoteFX – в целом
Enabling Technology
Customer Value
Intelligent screen capture and hardware-based encode
Host side rendering
vGPU
Content and GPU independent intercept & rendering
Single GPU for multiple Hyper-V guests
CODEC designed for text and image content
Single CODEC for VDI and RDS sessions
HW and software manifestations by design
Screen deltas sent to client based on network and client availability
Applications run at full-speed on host
Differentiating Innovation
Supports all USB devices
Redirection over RDP
No client side drivers needed
Bitmap remoting and hardware-based decode
USB Device Redirection

RemoteFX-enabled RDS Server Infrastructure
RemoteFX-enabled Remote Client
Remote Client
RDS Server Infrastructure
RemoteFX leverages the RDP protocol structure
«нагрузка» RemoteFX для RDP

Hyper-V VDI + RemoteFX компоненты
W7 SP1
Guest OS
VGPU Driver
Hyper-V Parent Partition
RCC
VMBUS
Hyper-V
Integrated Shared Memory
Comms
RDP
GPU
VGPU output rendered to physical GPU via DirectX.
Screen deltas captured from GPU.
First phase of CODEC runs on GPU.
Inter-VM Communications
Optionally offloads CODEC from CPU/GPU increasing fidelity and scale.
Protocol Fundamentals (e.g. Authn, Encryption)
vGPU (WDDM) driver exposes parent GPU to guest OS.
RemoteFX Hardware ASIC and Driver
WS08 R2 SP1 Hyper-V Server

Системные требования RemoteFX
Хост Hyper- V
Windows Server 2008 R2 with SP1
(Hyper-v, Standard, Enterprise, and DataCenter
editions)
VDI Virtual Machine
Windows 7 Enterprise with SP1
Windows 7 Ultimate with SP1
Remote Client Device
Windows 7 with SP1
Devices with RDP 7.1

Требования к хостам RemoteFX
Требования к серверам
SLAT-совместимые CPU
Поддержка PCI-E x16 материнскими платами

GPUs
Nvidia: Quadro 2000/ M2070Q/4000/5000/6000/3800/4800/5800 & Quadroplex 2200 S4
AMD: FirePro 5800/7800/8800/9800/7800-Passive/9800-Passive
Примечание – другие платы могут работать, но не поддерживаются
Microsoft имеет специальную сертификационную программу и логотип по тестированию видеоадаптеров для работы с RemoteFX. Уточняйте у поставщиков о сертификации продукции на работу с RemoteFX.

RemoteFX – требования к серверной памяти

RemoteFX – требования к серверной видеопамяти

RemoteFX – серверная видеопамять
* Теоретические цифры при базовой нагрузке.

Устройства с поддержкой RemoteFX
-Enabled Clients:
RemoteFX in VDI Solutions
RemoteFX Encoder and Decoder in ASIC
Graphics Processor
Windows
Client
Traditional Thin Client
Ultra-Light Thin Clients
With RemoteFX ASIC
LCD Panel
With RemoteFX ASIC
RemoteFX Software Encoding
RemoteFX in RDSH Solutions

Как теперь выглядит серверное железо и где «взять» видюху для сервера?
Rack enclosed Dell
with a 16-GPU appliance
(Appliance supports multiple servers.)

Ultra Lightweight Thin Clients
Новый класс тонких клиентов
ARM, MIPS или PPC
Управляется Windows CE, Linux или OS производителя
Низкие аппаратные требования
CPU: 200 – 400 MHz
Memory: < 256MB RAM, < 128MB Flash Mem
Менее 5w
Содержит только
CODEC для RemoteFX

Включение RemoteFX на хосте

Подключение RemoteFX VGPU к VM

Конфигурация RemoteFX VGPU

Q & A

Global Relationship Survey
Исследование, которое проводится два раза в год по всему миру
Цель исследования - получить отзывы клиентов и партнеров о деятельности компании
Исследование проводится по поручению Microsoft компанией Ipsos.
Одна из причин использования третьей стороны - гарантия анонимности (по желанию респондента)
Несколько недель назад многие из вас получили от компании Microsoft уведомление об исследовании, несколько дней назад - само приглашение от компании Ipsos (домен @satisfaction.ipsos.com).
Длительность опроса - около 15 minutes
Eсли вы потеряли или удалили приглашение - просто пришлите пустое электронное письмо по адресу [e-mail], или свяжитесь с [e-mail]
Эти отзывы показывают нам, что из того, что мы делаем, вам действительно нравится, т.е. что нужно продолжать делать, а что - нет. Результаты исследования НЕ ложатся "на полку", они используются как в штабе корпорации (например, при принятии решений об изменении продуктов), так и локально, в каждом подразделении, в частности, у нас.

www.techdays.in.ua
http://www.techdays.in.ua
Новый информационный видеоресурс и портал
Содержит видеоматериалы с семинаров, курсов, вебкастов и т.п.
По различным инфраструктурным решениям
Используйте для обучения, справочной информации, знакомства с новыми технологиями
Пополняется ориентировочно несколько раз в неделю

It-club.in.ua
Портал ИТ-клубов Украины
www.it-club.in.ua
Создан и поддерживается энтузиастами
Киевского ИТ-клуба
В разделе «ВЕБКАСТЫ» находится информация о проведении вебкастов, голосование, обсуждение.
Основные цели портала
Объединение ИТ-клубов Украины
Информирование ИТ-специалистов о работе
клубов и событиях
Публикация информации об украинских блогерах
Публикация статей и вебкастов
Предоставление хостинга для сайтов ИТ-клубов и персональных технических блогов
Контакт: Сергей Бельский, [e-mail]