L’évolutivité et la rentabilité de la fourniture des services Citrix Virtual Apps and Desktops sur Azure

L’objectif de ce document est de fournir des conseils aux entreprises qui s’orientent vers le déploiement de Citrix Virtual Applications and Desktops (CVAD) dans le cloud Microsoft Azure. Afin de fournir les meilleurs conseils possibles à nos clients, nous avons décidé de déterminer la réponse à quatre questions clés qui influencent les décisions relatives à l’architecture et à la conception de Citrix

  1. Quelle est la série d’instances la plus efficace pour héberger CVAD
  2. Quel est le type d’instance le plus rentable dans la famille la plus efficace
  3. Quel est l’impact du cache d’E/S (MCSIO) Machine Creation Services ?
  4. Comment l’évolutivité multisession de Windows 10 se compare-t-elle au système d’exploitation Windows Server ?

Un article plus détaillé est disponible auprès de Citrix qui porte sur les spécificités de la méthodologie de test et les résultats de performance saisis au cours de l’évaluation. Cet article se concentre sur les résultats de haut niveau et fournit des conseils sur la façon de concevoir une implémentation efficace de Citrix dans le cloud Microsoft Azure.

Pour déterminer les performances, nous avons utilisé LogInVSI 4.1.32.1, qui crée des sessions simulées sur un seul serveur Citrix. Les deux charges de travail que nous avons utilisées pour les tests sont décrites comme suit :

  • Charge de travail des tâches — inclut des segments avec Microsoft Office 2016 Outlook, Excel, Internet Explorer, Adobe Acrobat et PDF Writer. La charge de travail du travailleur des tâches ne fait pas l’objet d’une forte demande pour l’environnement et représente les utilisateurs qui n’accèdent pas fortement au système.
  • Charge de travail Knowledge Workload : inclut des segments avec Microsoft Office 2016 Outlook, Word, PowerPoint, Excel, Adobe Acrobat, FreeMind, PhotoViewer, Doro PDF Writer et inclut l’affichage de plusieurs films 360p. La charge de travail Knowledge Worker impose une plus grande demande à l’environnement, notamment une utilisation accrue de la mémoire disponible, et représente les utilisateurs qui accèdent plus fortement au système.

Le nombre d’utilisateurs ayant réussi le test multisession fournit un indicateur de performance clé dans des conditions réelles. Cette valeur, appelée nombre de sessions VsiMax, est utilisée pour l’analyse comparative. Les charges de travail Login VSI calculent le nombre de sessions VSIMax en observant le temps de réponse d’un seul utilisateur sur le système. VsiMax est atteint lorsque le temps de réponse a diminué significativement en dessous du seuil prévu qui a été calculé à partir de la valeur de base prise avec un seul utilisateur sur le système.

Pour fournir des nombres conservateurs qui peuvent être répliqués de manière cohérente sans connaissances spécialisées, tous les résultats ici reflètent l’exécution de tests à l’aide de stratégies Citrix par défaut et de paramètres par défaut non optimisés pour les produits Windows et Office. Les performances et la densité peuvent être améliorées en appliquant des outils d’optimisation Citrix tels que Citrix WEM et Citrix Optimizer.

Quelle est la série d’instances la plus efficace ?

Pour trouver la série d’instances la plus efficace, nous avions besoin de tester les différentes séries d’instances sans modifier d’autres variables dans le mix. L’image de base était Windows Server 2016 avec la version 1903.1 du VDA Citrix et un disque dur standard de 128 Go pour le lecteur système C :. Nous avons sélectionné les types d’instance à 8 cœurs pour deux raisons principales :

1) Ils représentent le cheval de travail des types d’instance Azure pour les sessions hébergées et sont généralement la taille déployée la plus populaire 2) Ils offrent un bon équilibre entre CPU/RAM et impact minimal sur le système d’exploitation par opposition à un système à 2 cœurs plus petit.

Le graphique suivant présente les résultats de la famille d’instances ainsi que le coût moyen par utilisateur et par heure basé sur la tarification à l’utilisation pour la région Azure US-West-2 où les tests ont été effectués.

Performances 8 cœurs

Analyse

La plupart de ces types d’instance utilisent le même processeur, Intel (R) Xeon (R) CPU E5-2673 v4 @ 2,30 GHz. La principale différence est la quantité de mémoire disponible pour la machine virtuelle. Plus d’informations sur ces différentes séries peuvent être trouvées sur le Site Web de Microsoft.

En général, les instances à 8 cœurs ont des performances assez similaires, en particulier lorsque vous considérez les cœurs physiques (D13_v2, D4_v2, L8) par rapport aux cœurs hyper-thread (F8s_v2, D8_v3, E8_v3). Toutefois, lorsque le coût horaire de l’instance est pris en compte, les instances D13_v2 et F8s_v2 fournissent une utilisation plus efficace. Les séries E_v3 et LS_v1 sont moins rentables car Microsoft facture une prime plus élevée pour les instances optimisées en mémoire et Storage optimisées. Dans les situations où les applications de votre utilisateur consomment beaucoup de mémoire ou de stockage, ces instances offrent souvent un bon retour sur investissement.

Recommandations

Si les applications de votre utilisateur standard nécessitent beaucoup de CPU et ne nécessitent pas de mémoire importante pour s’exécuter, les performances les plus rentables sont celles de la série F. Sélectionnez la série F lorsque vous avez besoin d’excellents temps de réponse CPU et que vous ne nécessitez pas une quantité importante de mémoire. Si les applications de votre utilisateur consomment une quantité importante de mémoire, utilisez l’un des types d’instance D en fonction de la quantité de mémoire supplémentaire requise par cœur pour l’environnement de votre utilisateur.

Quel est le type d’instance le plus rentable dans la famille la plus efficace ?

Lorsque nous avons terminé le test général dans toutes les familles, nous nous attendions à ce qu’une seule série soit un chef de file clair. Cependant, les résultats ont fini par nous convaincre que les deux meilleures familles d’instances pour des tests supplémentaires étaient la série D et la série F lorsqu’elles ont été testées avec un stockage disque dur standard. L’étape suivante consistait à tester les tailles spécifiques comprises entre 2 et 16 vCPU dans les familles D_v2 et FS_v2. Les résultats de ces tests sont présentés ci-dessous.

Performances des séries FS et D

Analyse

Le graphique ci-dessus montre les résultats de ces tests avec les densités les plus élevées de 74 et 63 sessions utilisateur, respectivement pour les tâches et les travailleurs de connaissances, obtenus sur le type d’instance D14_v2 (16 cœurs, 112 Go de RAM). Étant donné que la tarification varie d’un type d’instance à l’autre, une densité plus élevée n’implique pas nécessairement un coût par utilisateur inférieur.

Le modèle de tarification des instances Azure varie en fonction de la région, du type d’instance et des ressources fournies. Les graphiques ci-dessus incluent également le rapport coût-efficacité de chaque type d’instance en fonction des densités d’utilisateurs VDA obtenues lors des tests sur serveur unique. Les coûts reflètent le tarif de paiement à l’utilisation de l’Ouest américain 2 pour les instances de machines virtuelles standard en septembre 2019 et comprennent le coût des licences Microsoft Windows.

Comme le montre le graphique ci-dessus, le type d’instance D13_v2 affiche le coût horaire le plus bas par heure par utilisateur, soit 0,018$ pour un travailleur de tâche, les F16s_v2 et F8s_v2 venant en deuxième position avec un coût de 0,019$. En ce qui concerne le Knowledge Worker, les types d’instance F16s_v2 et F8S_v2 partagent le meilleur coût horaire de 0,025$, suivi de près par le type d’instance D13_v2 à 0,026$.

Recommandations

Lors des tests, les résultats de la densité ont montré un avantage évident des processeurs plus rapides disponibles avec les instances de la série FS v2 lorsque la charge de travail du travailleur du savoir est plus lourde. Cependant, le rapport mémoire/cœur FS v2 est inférieur aux rapports de la série D v2 et nous recommandons d’utiliser les instances de la série FS v2 uniquement lorsque la consommation de mémoire pour la charge de travail est faible. Si les utilisateurs exécutent des applications qui consomment beaucoup de mémoire, la série D_V2 est le meilleur choix.

Lorsque le coût par utilisateur est similaire, par exemple avec F8s_v2 et F16s_v2, sélectionnez les tailles d’instance plus petites, lorsque l’une des conditions suivantes existe :

  • Besoin de résilience : vous souhaitez affecter moins d’utilisateurs pendant les fenêtres de maintenance
  • Besoin d’une gestion efficace de l’alimentation : vous voulez éteindre rapidement les machines inutilisées

Sélectionnez les tailles d’instance les plus importantes lorsque l’une de ces conditions existe :

  • Besoin d’une gestion réduite : vous souhaitez gérer moins de machines dans l’environnement
  • Besoin d’appels d’API réduits : vous avez besoin de moins d’appels API vers l’infrastructure Azure pour les opérations

Quel est l’impact du cache d’E/S Machine Creation Services ?

Les types d’instance utilisés pour les tests ont été configurés avec un stockage standard plutôt qu’un stockage SSD plus coûteux pour le lecteur système sur la machine virtuelle. Étant donné que les types d’instance avec stockage SSD ont des disques éphémères plus petits sur lesquels le fichier de page est stocké, même si les disques étaient plus rapides, l’évolutivité était inférieure car l’instance ne disposait pas de suffisamment d’espace disponible pour prendre en charge la mémoire virtuelle nécessaire sous une charge plus élevée.

À la taille de disque que nous utilisons, les disques durs et SSD ont des performances IOPS similaires (500). Bien que les disques SSD aient des performances plus cohérentes, le coût supplémentaire n’est pas toujours justifié.

Nous avons ensuite décidé de considérer le cache d’E/S (MCSIO) Machine Creation Services comme un moyen d’atteindre des performances semblables à celles du SSD avec les disques standard plus volumineux. Les tests ont été effectués à l’aide du VDA Citrix version 1903.1 et de Windows Server 2016 sur un type d’instance D5_v2 (16 vCPU, 56 Go de RAM). Le graphique ci-dessous montre l’augmentation de la densité d’utilisateur obtenue en activant le cache MCSIO avec la charge de travail Knowledge.

Performances MCSIO

Analyse

Lorsque le disque du système d’exploitation n’a pas de cache MCSIO activé, le score utilisateur VsiMax était de 61 sur un disque dur de 128 Go, de 74 sur un disque SSD de 64 Go et de 75 sur un disque SSD de 128 Go. L’activation du cache MCSIO sur un disque dur standard a fourni de meilleures performances qu’un SSD, avec un cache de 4 Go activé sur le disque dur 64 Go, le score a augmenté à 76 et avec un cache de 2 Go le score a légèrement augmenté à 77. La perte de l’utilisateur supplémentaire entre les tailles de cache de 4 Go et 2 Go est attribuée à la mémoire vive supplémentaire utilisée pour le cache et non disponible pour la charge de travail utilisateur.

Bien que MCSIO contribue à réduire le coût par utilisateur et par heure, ce nombre n’est pas significatif en soi. L’impact réel de MCSIO peut être déterminé en examinant l’expérience utilisateur final. Le graphique ci-dessous montre la baisse du temps de réponse moyen lors de l’utilisation de MCSIO.

Réponse de connexion MCSIO

Recommandations

Si l’expérience utilisateur est un facteur déterminant lors de la prise en compte des performances, nous vous recommandons d’activer le cache MCSIO. Lorsque cette option est activée, il est recommandé d’utiliser un disque standard avec le cache de 2 Go car il fournit la meilleure amélioration sans affecter la densité de l’utilisateur. Toutefois, le cache MCSIO ne doit pas être activé sur les machines virtuelles soumises à des contraintes de mémoire, telles que les types d’instances de la série F ou FS qui sont optimisés pour le calcul, mais dont le rapport cœur mémoire-processeur est faible.

Comment l’évolutivité multisession de Windows 10 se compare-t-elle au système d’exploitation Windows Server ?

Avec la sortie des systèmes d’exploitation multisession Windows Server 2019 et Windows 10, nous avons pensé qu’il serait préférable de fournir des conseils sur l’impact du système d’exploitation client sur l’évolutivité. Les systèmes d’exploitation multisession Windows Server 2019 et Windows 10 nécessitent la nouvelle version 1906.1 du VDA Citrix. Windows 10 Multisession est disponible avec le droit WVD (Windows Virtual Desktop) et accorde au locataire le prix de base de la VM (tarification Linux). Ce droit étend également la tarification des machines virtuelles à Windows Server 2016 et Windows Server 2019.

Le graphique ci-dessous montre les variations de densité par rapport au même test exécuté avec Windows Server 2016 à l’aide de Citrix VDA version 1906.1 sur la même instance D4_v2 (8 vCPU, 28 Go de RAM). Les prix ci-dessous utilisent la tarification des machines virtuelles Linux conformément aux droits WVD requis.

Performances du système d'exploitation

Analyse

Par rapport aux résultats de Windows Server 2016, Windows Server 2019 a fourni une densité d’utilisateurs légèrement inférieure pour le travailleur des connaissances et le travailleur de tâche, avec une diminution de 7 % pour les tâches et une diminution de 12 % pour les travailleurs du savoir.

La comparaison de la charge de travail multisession de Windows Server 2019 à Windows 10 a entraîné une diminution de 19 % des tâches et 32 % moins de travailleurs du savoir. Cette diminution des performances est attendue car Windows 10 est une version client complète et n’est pas optimisée pour l’informatique basée sur le serveur comme Windows Server 2016 et Windows Server 2019.

L’un des avantages de l’utilisation de Windows 10 Multisession est qu’il ne nécessite pas de licences d’accès client RDS pour que les clients se connectent à la machine virtuelle. Cet avantage de coûts n’est pas inclus dans les calculs ci-dessus, car il s’agit d’un coût de licence Microsoft en plus du coût horaire Azure.

Recommandations

Lorsque vous prévoyez de mettre à niveau de Windows Server 2016 vers Windows Server 2019, attendez-vous à augmenter le nombre de machines virtuelles d’environ 10 %. Si vous envisagez d’utiliser Windows 10 Multisession pour héberger des applications nécessitant la compatibilité du client Windows, gardez à l’esprit que la densité sera plus faible, entraînant environ 30 % de coûts supplémentaires par rapport aux systèmes d’exploitation serveur. Le Windows 10 Multisession permet cependant aux utilisateurs d’accéder au Windows Store, quelque chose que les systèmes d’exploitation serveur n’ont pas disponible.

Conclusion

Le type d’instance Azure que vous sélectionnez pour déployer les charges de travail d’application virtuelle Citrix est un élément critique qui détermine la densité et l’évolutivité de l’utilisateur, et à son tour le coût par utilisateur d’un modèle de livraison Azure. Comme indiqué, les différents types d’instance dans Azure présentent des avantages pour des charges de travail spécifiques, telles que des exigences de calcul élevées ou une mémoire supplémentaire. Habituellement, une instance D13_v2 avec des disques durs standard et un cache MCSIO de 2 Go activé offre les meilleures performances utilisateur au moindre coût. Considérez le système d’exploitation multisession Windows 10 lorsque vous avez besoin du Windows Store, de la compatibilité des applications ou d’une expérience client Windows véritable.

Les résultats Citrix sur Azure présentés ici ne représentent que des instructions pour la configuration de votre solution Azure. Si vous ne disposez pas de données sur vos charges de travail utilisateur spécifiques, les chiffres que nous avons fournis ici servent d’estimations de conception. Avant de prendre des décisions finales en matière de dimensionnement et de déploiement, nous vous suggérons fortement d’exécuter des tests de validation de concept sur différents types d’instance Azure à l’aide de vos propres charges de travail, puis d’utiliser ces données pour vos conceptions finales.

En savoir plus

Pour plus d’informations sur le déploiement des charges de travail Citrix Virtual Apps sur Microsoft Azure Cloud Services, consultez le site Web des partenaires Citrix et Microsoft à l’adresse https://www.citrix.com/global-partners/microsoft/resources.html