XenDesktop7.9的新功能：Citrix MCS IO加速浅析

Posted 2020-07-26

 

XenDesktop7.9的新功能：CitrixMCS IO加速浅析

 

一、概述

Citrix XenDesktop 7.9版本中有一个新功能，针对于MCS置备模式的虚拟机存储IO优化技术。该功能可以理解为类似PVS的“缓存在内存并溢出到磁盘”的IO加速技术。简而言之就是在正常读写磁盘的中间，加一个高速的缓存空间，该空间可以是内存空间也可以是SSD硬盘。一切的优化动作都在缓存空间进行，比如IO卸载、IO重排等。

Citrix XenDesktop 7.9中，有两个对临时数据进行优化和加速的选项：

• 临时RAM缓存。

• 临时磁盘高速缓存。

临时RAM缓存，默认配置内存限制（256MB），也就是说在MCS池模式下，所有的IO都会优先写入到高内存地址段空间中，直到写满256MB为止。

临时磁盘缓存，这个空间用来承载写满RAM之后的缓存数据。这个磁盘是一个单独的磁盘，你们可以和ＰＶＳ的缓存盘类似理解，这个空间我们可以很实用本地的磁盘也可以使用共享存储的ＬＵＮ，当然最好是ＳＳＤ。类似于PVS高速缓存写入磁盘。

以上两个合起来就和PVS的“缓存在内存并溢出到磁盘”的IO加速技术类似，但是MCS模式下的这个技术和PVS的“缓存在内存并溢出到磁盘”的IO加速技术不同，实现的战略一样，但战术不同。

还有需要说明的是，我们的内存空间总是有限的，所以我们需要启用这对ＩＯ加速的功能的时候，最好是给每一台ＶＭ挂载一块磁盘，不管是本地ＳＳＤ也好或者共享存储ＬＵＮ也好。如果启用RAM缓存，但不启用临时磁盘缓存，RAM的空间在被写满的时候，就会造成缓冲区溢出，我们的ＶＭ就会蓝屏。

因此，黄金规则是：

缓存ＲＡＭ：切勿在没有磁盘缓存的情况下运行RAM缓存，除非我们有足够大的ＲＡＭ缓存空间。

 缓存盘：切勿将你的缓存盘空间设置过大，黄金法则是缓存盘的空间不能大于Ｃ盘的可用空间。

二、配置

配置很简单，简单描述几句：

使用７.９版本，在创建一个新的目录的时候就可以看见这个功能。不过首先我们需要做的是给缓存盘添加一个本地存储或者共存存储。

增加临时存储：使用本地或共享存储。

添加好缓存盘的存储之后，就可以创建计算机目录了。

创建缓存计算机目录：仅适用于ＭＣＳ桌面池，不能用于创建Appdisks。

在创建计算机目录的时候需要确保我们的ＶＤＡ是最新的７.９的版本。低版本的ＶＤＡ并不支持ＩＯ优化技术。

在接下来的页面，我们就可以设置缓存的大小了！

三、实现的原理

大致说下：其实就是对读，进行Cache，即：缓存经常要用到的数据；对写，进行buffer，缓冲一定数据以后，一次性进行写入。

如图：如果我们依据上述配置完成了缓存的计算机目录创建，但我们登录虚拟桌面的时候，就会发现桌面的磁盘管理中会多出一块磁盘，这块多出来的磁盘就是我们的缓存盘，注意，在这里，就是和PVS不一样的地方。

PVS的IO优化是基于Windows的操作系统的读写IO单位来进行优化的，假如现有一个应用程序发起一个IO，其大小为1KB，那么这1KB首先会写入到缓存的内存空间当中，内存的缓存会将这个IO卸载，排入到一个4kb大小的IO Buffer单位中，那么就还剩余3KB的IO单位是空闲的，这个时候缓存的设计欺骗操作系统，告诉这个操作系统的IO协议栈这个IO已经完成，然后IO协议栈就会上上层应用层回复IO完成。应用程序就会发起下一个IO请求。而此时，其实IO是并没有完成。该IO只不过是在内存的缓存空间给卸载了而已。那么在这个内存的缓存空间中，这1kb何时下发到真正的磁盘呢？一般来说，缓存系统会再次等待操作系统下发一个3kb大小的IO或者一个2KB一个1KB大小的IO，总之就是凑齐4KB单位的IO buffer。然后合并为一个单位的4kb Buffer，完成一个基本的IO单位向磁盘下发执行。当然我们这里只是举例说明，实际上的IO buffer大小不一定是4KB，这个看缓存系统是如何设计。

这是优化的一个方面，另外一个方面优化技术是将随机IO进行IO重排，变成顺序IO。顺序 IO 是指同时顺序请求大量数据，比如数据库执行大量的查询、流媒体服务等，顺序 IO 可以同时很快的移动大量数据。随机 IO 是指随机请求数据，其 IO 速度不依赖于数据的大小和排列，依赖于磁盘的每秒能 IO 的次数，比如 Web 服务、Mail 服务等每次请求的数据都很小，随机 IO 每秒同时会有更多的请求数产生，所以磁盘的每秒能 IO 多少次是关键。随机访问的特点是每次IO请求的数据在磁盘上的位置跨度很大（如：分布在不同的扇区），因此N个非常小的IO请求（如：1K），必须以N次IO请求才能获取到相应的数据。顺序访问的特点跟随机访问相反，它请求的数据在磁盘的位置是连续的。当系统发起N个非常小的IO请求（如：1K）时，因为一次IO是有代价的，系统会取完整的一块数据（如4K、8K），所以当第一次IO完成时，后续IO请求的数据可能已经有了。这样可以减少IO请求的次数。这也就是所谓的预取。随机访问和顺序访问同样是有应用决定的。但是我们在添加了缓存层之后，我们在缓存层就可以做一个操作，就是对IO进行重排，减社会及的杂乱无章的随机IO进行排序成一个顺序的IO，然后下发到磁盘之后，磁盘的寻道就是顺序的执行了，而不再是很大跨度的随机寻道执行，这样就大大提高了磁盘的IO执行效率，无形中提高整体系统的IOPS。

 

 

 

 

 

 

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