リファレンスアーキテクチャ:Citrix SD-WANによるHDXユーザーエクスペリエンスのパフォーマンス改善の測定

エグゼクティブサマリー

Citrix Virtual Apps and Desktops環境では、エンドポイントでのユーザーのアクションが仮想デスクトップに送信され、レンダリングされてユーザーのディスプレイに戻されるまでの時間によって、セッションの応答性が決まります。この「グラフィカルな」ラウンドトリップ時間は、全体的なユーザーエクスペリエンスに直接影響します。

従来のルーティングネットワークとCitrix SD-WAN を使用するネットワークを比較したテストに基づきます。

  • Citrix SD-WAN は、従来のルーティングネットワークと比較して、深刻なネットワーク制約が発生した場合に、「グラフィカルな」ラウンドトリップ時間を 500% 以上短縮しました。

  • 冗長リンクが環境に追加されると、Citrix SD-WAN は、従来のルーティングネットワークと比較して、重大なネットワーク制約が発生した場合のラウンドトリップ時間を4秒以上短縮しました。

Citrix SD-WAN は、ネットワーク条件が理想的でない場合に、従来のルーティングよりも優れたユーザーエクスペリエンスを提供します。

SD-WAN は、オンプレミスかクラウドかにかかわらず、品質要件に従って、利用可能な最適なパスで、パケット単位でトラフィックをシームレスにルーティングします。Citrix SD-WAN は、Citrix Virtual Apps and Desktops セッションの転送に使用されるHDXプロトコルフローを一意に分析できます。ユーザエクスペリエンスを最大化するために、サービスクラスごとに各パケットの配信を優先します。

成功基準

Citrix Virtual Apps and Desktopsは、ユーザーと仮想アプリまたはデスクトップ間のネットワーク接続の品質に大きく依存しています。CitrixのHDXテクノロジーと独立コンピューティングアーキテクチャ(ICA)プロトコルは、あらゆるネットワークで可能な限り最高のパフォーマンスを引き出しますが、ネットワーク接続を改善することで、ユーザーエクスペリエンスが向上します。Citrix SD-WAN は、サービス品質、優先順位付け、インテリジェントなステアリングなどの機能により、特にネットワーク状態が理想的でない場合に、HDXセッショントラフィックのパフォーマンスを向上させることができます。Citrix SD-WAN でのHDXネットワークパフォーマンスの向上を評価するために、次の成功基準が使用されました。

  1. ソフトウェアベースのCitrix SD-WAN インスタンス(VPX)と最新のソフトウェアバージョン(テスト時の11.0.3)を使用して、新しい実装に付属するデフォルト設定を使用します。比較ネットワークの場合は、オープンソースルータインスタンスでもデフォルト設定を使用します。これはソフトウェアベースでもあります。デフォルト設定には、カスタムキューイングや負荷分散など、転送パフォーマンスを向上できる特別な規定は含まれていません。
  2. Citrix SD-WAN インスタンスとオープンソースのルーターインスタンスには、ハイパーバイザーホスト上で同じ量のメモリが割り当てられます。
  3. Citrix 顧客、フィールド従業員、パートナーが同様の結果を観察するために再現できる環境を設計します。
  4. クラウドで発生するさまざまなネットワーク条件のない一貫性のある再現可能な結果を提供する分離された環境を開発します。
  5. この環境では、Citrix StoreFront を使用して、Workspaceアプリで仮想アプリとデスクトップを列挙します。結果は、Citrix Workspace経由で配信されるCitrix Virtual Apps and Desktops サービスにも適用されます。
  6. 可能な場合は、Citrixのベストプラクティスと推奨事項に従うか、強調表示します。

シナリオ

測定値

Citrix HDXテクノロジースタックは 、仮想デスクトップおよびアプリケーションで、あらゆるデバイス、ネットワークを介して、一元化された場所から高品位のユーザーエクスペリエンスを提供するために連携する一連の機能です。Citrix ICA は、仮想サーバーリソースとクライアントエンドポイント間でデータを渡すための詳細なフレームワークを提供する、独自のCitrix プロトコルです。したがって、サーバーコンポーネントまたはVirtual Delivery Agent(VDA)、ネットワークプロトコルコンポーネント、およびクライアントコンポーネント(Citrix Workspaceアプリ)が含まれます。

ICAラウンドトリップ時間(RTT)は、ユーザーの仮想アプリまたはデスクトップでの仮想セッショングラフィックス出力の配信を測定するために使用されます。これは、ユーザーがコンテンツをリクエストしてからコンテンツ応答が仮想アプリまたはデスクトップセッションに表示されるまでの経過時間です。

したがって、ICA RTT は実際のアプリケーション層の遅延を構成します。これには、アクションが次のコンポーネントを通過するために必要な時間が含まれます。

ICA往復時間

ICA RTTカウンタは、各テストのHDX性能の定量測定に使用されました。各テスト中にVDAに直接キャプチャされました。テスト反復ごとに、同じクライアントインフラストラクチャとサーバーインフラストラクチャが使用されました。したがって、ネットワークに加えられた変更のみが、テスト間で測定された ICA RTT に相対的影響を与えました。

ネットワークトポロジ

Citrix SD-WAN HDX UXパフォーマンスの向上を比較するために、次のネットワークトポロジを使用して3つの反復テストセットを実行しました。

ネットワークトポロジ

  1. ルーティング+MPLS — この環境を使用して、ロンドン(LON)クライアントからニューヨークシティ(NYC)VDAへのHDXトラフィックは、ルーティングされた「アンダーレイ」ネットワークのMPLSパスを通過します。

    リンクスループットのレートは 2 Mbps に制限されます。これは、E1 または T1(1.544 Mbps)専用回線を持つブランチに似ています。このタイプのトポロジは、通常、すべてのトラフィックを中央データセンターにバックホールして、イントラネット上のアプリとデータにアクセスするために使用されます。このトポロジは、インターネットにルーティングされる前の一元的なセキュリティ検査にもよく使用されます。

  2. SD-WAN + MPLS -この環境を使用して、LON クライアントから NYC VDAへの HDX トラフィックは、単一の MPLS パスのみで構成される SD-WAN の「オーバーレイ」ネットワークを通過します。

    ここでは、Citrix SD-WAN アプライアンスのICAトラフィッククラスを自動的に識別して優先順位付けし、WAN経由で転送されるフローにサービス品質を提供する機能を観察します。最終的に、ルーティング+MPLSシナリオで使用される同じルーティングネットワークインフラストラクチャを介して配信されますが、独自のパフォーマンス向上機能は、Citrix Virtual Apps and Desktopsセッショントラフィックで最高のユーザーエクスペリエンスを提供します。

  3. SD-WAN + MPLS + インターネット -この環境を使用して、LON クライアントから NYC VDAへのHDXトラフィックは、SD-WAN「オーバーレイ」ネットワークのMPLSおよびインターネット(INET)パスを通過します。

    ここでは、パケット単位でHDXフローを操縦するCitrix SD-WANの機能を観察します。MPLS パスで品質が悪いことを検出すると、INET パス経由でフローを安全に送信します。リンクスループットのレートは、DSL リンクまたはケーブルリンクを持つブランチと同様に 20 Mbps に制限されます。

    両方の SD-WAN インスタンスは、使用可能な各パスの状態を分析します。 テストケースで導入された最適な一方向の遅延、損失、ジッタ、輻輳のリアルタイム測定を使用します。また、インスタンスは動的なサービス品質(QoS)を提供し、仮想化されたWAN全体で HDX トラフィックを効率的に配信し、最適なユーザーエクスペリエンスを実現します。

テストケース

Citrix Cloud Directサービスのテレメトリでは、お客様のインターネットの使用状況と可用性を監視できます。顧客接続に関する集計レポートによると、米国における平均的なビジネスインターネット接続は、月間3 1/2時間で完全にダウンしています。また、レポートでは、接続が使用できない、または「アップ」状態であり、実質的に「ダウン」状態であり、月あたり最大 23 時間であることが示されます。使用されたテストケースは、小規模なブランチオフィスが直面する可能性があるネットワークの制約を再現するために設計されており、接続の問題の原因となる可能性があります。

各テストでは、ネットワーク制約の影響を測定し、観察するために、次のアクションを繰り返しました。

  • ICA RTT は、Windows 管理インストルメンテーションインターフェイス (WMI) を使用してキャプチャされました。NYC-VDA MS-DOSプロンプトから、次のコマンドが実行され、結果が記録されました。

    WMIC

    /namespac e:\root\citrix\euem

    パスcitrix_euem_roundTrip 取得/値

  • LON クライアントで、ビデオの再生がループされました。このビデオは、ITチームが管理しなければならない多くの要素を表す「仮想竜巻」が急速に回転しているインテリジェンス機能を備えたCitrix Workspaceに関するものです。各テストケースで、グラフィックスの品質と、「仮想竜巻」がどれくらい速く回転しているかを観察しました。

テスト 概要 説明 観測
ベースライン 定常状態環境 このテストでは、仮想デスクトップが Windows 10 クライアントで起動された後、「定常状態」で ICA RTT の「ベースライン」を取得しました。 Citrix SD-WAN インスタンスは、UDPトランスポートを使用して仮想デスクトップHDXフローを仮想パス経由で配信しています。Citrix SD-WAN トポロジでは、数ミリ秒の遅延が追加されています。しかし、追加のテストの結果には、非常に貴重なパフォーマンス上の利点があります。
遅延 (+)「待ち時間」を追加しました このテストでは、クライアントとVDA間のWANエミュレータを介して、MPLSパスに100ミリ秒の遅延が追加されたICA RTTをキャプチャしました。 クライアントでのビデオ再生には目に見える効果はありません。ICA RTT は、ルーテッドおよび SD-WAN シングルパス反復の両方で 100 ミリ秒増加しました。ただし、HDX トラフィックが MPLS パスから遅延が追加され、インターネット(INET)パスにリダイレクトされるため、SD-WAN マルチパス反復は同じままです。
インタラクティブ帯域幅(BW) (+)「インタラクティブ」BWを追加しました このテストでは、VDAでホストされている.mp4ファイルを使用してビデオループを実行し、プレーヤーのキャッシュは行われません ビデオは、各トポロジのネットワークの制約によって妨げられることなく再生されます。グラフィックの品質は良好で、「仮想竜巻」は急速に回転しています。
輻輳BW (+)「輻輳」BWを追加しました このテストでは、CIFSトラフィックを送信することにより「輻輳」が追加されました。VDAファイルシステムからWindows 10クライアントファイルシステムに大きなファイルをコピーしました。 ICA RTT は、LON_CE_Rtr上の送信キューバッファを直接処理するため、ルーティングされた反復では大幅に増加します。ここでは、「仮想竜巻」が遅くなり、断続的に一時停止し始めます。SD-WAN マルチパス反復では、SD-WAN インスタンスが INET パス上で HDX フローを動的に再ルーティングするため、効果はありません。SD-WANシングルパス反復では、現在何らかの効果があります。輻輳キューイングおよびポリシング対策が行われます。ただし、HDX トラフィックの ICA クラスには適切なキュー割り当てがあるため、ビデオの再生に顕著な影響はほとんどありません。
バルクBW (+)「バルク」BWを追加しました このテストでは、大きなファイルをVDAからクライアントファイルシステムに仮想デスクトップからコピーし、HDXセッション内で発生します。 ルーティングされた反復では、ICA RTT が大幅に増加することが確認されます。クライアントとVDAは、LON_CE_Rtrで送信キューバッファを処理しながら、失われたパケットの再送信を継続する必要がありますが、帯域幅に対する需要は大きくなります。SD-WAN マルチパス反復では、SD-WAN インスタンスが INET パス上で HDX フローを動的に再ルーティングするため、効果はありません。SD-WAN シングルパス反復では、引き続き何らかの影響があります。クライアントとVDAは、失われたパケットと輻輳キューの再送信とポリシング対策が有効である間、追加の帯域幅需要があります。しかし、「仮想竜巻」のビデオ再生への影響は軽減されます。ここでは、HDXフローが4つの別々のクラスに自動的にストリーミングされるため、 Citrix SD-WAN ICA分類の独自の利点を確認します 。これには、class_0 音声と class_1 ビデオフローが含まれます。これらのビデオフローは、class_2 バルクファイル転送トラフィックよりも優先されます。
損失 (+) 25%の損失を追加 このテストでは、Wanエミュレーションを使用したクライアントとVDA間のMPLSパスに 25% の損失を直接追加しました。 ルーティングされた反復では、ICA RTT が大幅に増加することが確認されます。これで、クライアントとVDAは、LON_CE_Rtrで送信キューバッファを処理しながら、失われたパケットを再送信する必要があります。SD-WAN マルチパス反復では、SD-WAN インスタンスが INET パス上で HDX フローを動的に再ルーティングするため、効果はありません。SD-WAN シングルパス反復では、引き続き何らかの影響があります。ただし、HDXトラフィックICAクラスには適切なキュー割り当てがあるため、ユーザーエクスペリエンスへの影響は最小限に抑えられます。

結果

ルーティング+MPLSとCitrix SD-WAN + MPLSの間の定量的な結果を確認すると、Citrix SD-WAN は 500% 以上の改善を提供しました。改善は、単一のMPLSリンクを使用して、ビデオを実行しているHDXトラフィックと、レイテンシー、輻輳、および損失に直面した場合の大きなファイル転送を配信する際に生じました。2番目のパスを追加すると、INETリンクを介して、Citrix SD-WAN + MPLS + INETトポロジで、同じテストシナリオを使用したICA RTTで4秒を超える削減がありました。

結果

Citrix SD-WANを使用せずに、従来のルーティングされたネットワークを介した配信とCitrix SD-WAN を使用した配信のメリットを定量的に測定するために使用された結果と詳細なテスト手順を次に示します。

ICA RTTは、VDAによって毎秒測定用に構成されました。インタラクティブ BW、輻輳 BW、バルク BW、および損失テストでは、帯域幅需要の増加、その後のキューポリシング、および再送信により、RTT はますます変化します。したがって、3つの測定値が取得され、中央値が記録されました。3つのシナリオすべてについて、テストの各完全なセットはさらに3回繰り返され、結果として中央値が再び記録されました。

テストケース 手順 ルーテッド+ MPLS(ミリ秒) SD-WAN + MPLS(ミリ秒) SD-WAN + MPLS + INET (ミリ秒)
ベースライン 1) Google Chromeブラウザを開く 2) DDC.Training.lab/Citrix/ストアウェブに移動/ 3) user1@training.lab/Citrix123 としてログインする 4) デスクトップNYCを起動します。5) NYC-VDAにICA RTTを記録する 3 6 6
遅延 1) NYC_UTILサーバーからGoogle Chromeを開き 、192.168.10.26/WANemに移動します 2)「詳細モード」> eth1 3)「遅延時間」フィールドを100に設定し、画面下部の「設定を適用」を選択します 4) LON_Clientでビデオを観察する 5) NYC-VDAでICA RTTを記録する 104 109 13
インタラクティブBW 1) 仮想デスクトップ内で VLC メディアプレーヤーを開きます 2) メディア > ファイルを開く > C: //Citrix_Workspace_with_Intelligence.mp4 3) [ 表示] > [詳細コントロール ] を選択します 4) ビデオを「仮想ハリケーン」の開始位置に設定し、3 番目のボタン「AからポイントBまで継続的にループ」をクリックします。アイコンの最初の部分が赤に変わります。ビデオを「仮想ハリケーン」の最後に設定し、もう一度ボタンを押します。ループボタンの 2 番目の部分も赤に変わります。再生を押してループを表示します 。5) LON_Clientでビデオを観察する 6) NYC-VDAにICA RTTを記録する 126 142 16
輻輳BW 1) lon_Clientでエクスプローラーを開きます 2)NYC_VDAの「ファイル」共有に移動し、「LARGE_FILE.mp4」をLON_Clientの C:\outside-HDX-ダウンロードにコピーします 3)LON_Clientでビデオを観察する 4)NYC-VDAにICA RTTを記録する 1606 485 63
バルクBW 1) LON_Clientで実行されている仮想デスクトップ内でエクスプローラーを開きます 2)C:\FILES(NYC_VDA上)に移動し、「LARGE_FILE.mp4」を C:\inside-HDX-LON_Clientにコピーします 3)LON_Clientでビデオを観察する 4)NYC-VDAにICA RTTを記録する 3486 465 62
損失 1) NYC_UTILサーバーからGoogle Chromeを開き 、192.168.10.26/WANemに移動します 2)「詳細モード」> eth1 3)「損失」フィールドを25に設定し、画面下部の「設定を適用」を選択します 4) LON_Clientでビデオを観察する 5) NYC-VDAでICA RTTを記録する 4243 536 64

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概念アーキテクチャ

このアーキテクチャは、ロンドン (LON) ブランチでホストされている Windows 10 クライアントを使用した模擬セットアップに基づいています。 クライアントは、ニューヨーク市(NYC)データセンターでホストされているWindows Server 2016上で動作するCitrix Virtual Apps and Desktops VDAに接続します。

NYCでホストされるCitrix SD-WAN スタンダードエディション(SE)VPXインスタンスは、マスターコントロールノード(MCN)として構成されています。別のCitrix SD-WAN スタンダードエディション(SE)VPXインスタンスは、LONでホストされています。SD-WANインスタンスは、MPLSまたはインターネット(INET)リンクを介して仮想パスを作成し、Citrix Virtual Apps and Desktops HDXセッションフローの配信を最適化します。

Citrix SD-WANは、エンタープライズネットワークと統合するための柔軟なオプションを提供するために、 さまざまな展開トポロジーをサポートしています 。NYC_SDWAN_SE インスタンスは、データセンターネットワークの一般的な配置である「仮想インラインモード」で展開されます。これは、NYC_Core_Rtr(LAN)を使用した動的ルーティングに依存して、NYC LANトラフィックのルーティングを引き継ぎ、NYC_VDAとの間でHDXフローの配信を管理します。LON_SDWAN_SE インスタンスは、ブランチオフィスネットワークの一般的な展開である「インラインモード」でデプロイされます。これは、LON_Client LANとLON_CE_Rtr(LAN/WAN)LANの間のブリッジとして配置され、LON_Clientとの間でHDXフローの配信を管理するために介入します。

一連の Vyatta ルータは、MPLS プロバイダーネットワークとインターネットプロバイダーネットワークをシミュレートします。WaneM 仮想アプライアンスは、レイテンシーと損失をインタージェクトするために使用されます。

アーキテクチャ

環境

この環境は、Citrix Hypervisor でホストされるさまざまなソフトウェアおよび仮想マシンで構成されています。これは、フィールドおよびイベントのトレーニングに使用されるCitrix準備ラボで一般的に使用される環境に基づいています。

32 GB ハイパーバイザの制限(サポート管理ルーターとサーバーを含む)内でホストするために、使用されるオープンソースのルーターにはメモリが限られていました。通常、本番環境ではより多くのメモリを使用します。ただし、SD-WAN 仮想パスは、直接ルーティングされたトラフィックと同じパスおよびオープンソースルータを通過します。したがって、絶対測定値を参照するのではなく、Citrix SD-WAN を使用してHDXセッションを配信することの定量的な利点を示す比較の違いを参照する必要があります。NYC_LAN(Core_Rtr)および LON_LAN/WAN(CE_Rtr)エッジルータには、NYC_SDWAN_SE および LON_SDWAN_SE Citrix SD-WAN インスタンスに割り当てられるのと同じ 4 GB のメモリが割り当てられました。

ハードウェア

コンポーネント メモリ
サーバー(Citrix Hypervisor) 32ギガバイトのRAM

ソフトウェア

コンポーネント OS/バージョン
SD-WAN Citrix SD-WAN SE VPX 11.0.3
ルーター Vyatta OS
ワンエミュレーション WaneM オープンソースツール
Citrix Virtual Apps and Desktops V7 1912 LTSR
コントローラとVDAを提供 Windows Server 2016
ドメインコントローラとユーティリティサーバ Windows Server 2012 R2
クライアント Windows 10

Citrix SD-WAN

Citrix SD-WANは 、SaaSアプリケーション、仮想デスクトップ、または従来のデータセンターへのアクセスを支援する、信頼性が高く高性能なワークスペースエクスペリエンスを提供しながら、ブランチネットワークを簡素化します。

テストで使用されるCitrix SD-WANスタンダードエディションには 、仮想WAN機能が含まれています。ソフトウェア定義の WAN 機能をサポートし、複数のネットワークリンクから信頼性の高いネットワークを作成します。 これにより、各アプリケーションが、最高のアプリケーション・パフォーマンスを実現するための最良の経路をとることができます。

Citrix Virtual Apps and Desktops

Citrix Virtual Apps and Desktopsは 、仮想マシン、アプリケーション、ライセンス、セキュリティをIT部門が制御できるようにすると同時に、あらゆるデバイスにどこからでもアクセスできる仮想化ソリューションです。 Citrix Virtual Apps and Desktopsでは次のことが可能です:

  • エンドユーザーは、デバイスのオペレーティングシステムやインターフェイスとは無関係にアプリケーションやデスクトップを実行できます。
  • 管理者はネットワークを管理して、特定のデバイスまたはすべてのデバイスにアクセスを制御できます。
  • 管理者は、単一のデータセンターからネットワーク全体を管理できます。

仮想マシン

コンポーネント OS メモリ
AD.training.lab Windows Server 2012 R2 .5 GB
LON_LAN/WAN (CE_Rtr) Vyatta 4GB
LON_Client Window 10 1GB
LON_SDWAN_SE Citrix SD-WAN 4GB
NYC_DDC Windows Server 2016 4GB
NYC_VDA Windows Server 2016 3GB
NYC_Lan (Core_Rtr) Vyatta 4GB
NYC_INET_Rtr Vyatta .5 GB
NYC_MPLS_Rtr Vyatta .5 GB
NYC_SDWAN_SE Citrix SD-WAN 4GB
NYC_Server Windows Server 2012 R2 .5 GB
PE_INET_Rtr Vyatta .5 GB
PE_MPLS_Rtr Vyatta .5 GB
PE_WANem WanEm .5 GB

ネットワーク

コンポーネント VLAN IPアドレス
AD.training.lab Internal / NYC_LAN 192.168.10.11/172.16.10.11
LON_CE_Rtr LON_SD / PE_WeMPLS_LON 172.70.1.1/169.15.70.3
LON_Client Internal / LON_SD 192.168.10.28/172.70.1.28
LON_SDWAN_SE Internal / LON_SD / LON_LAN / PE_WeINET_LON 192.168.10.201/172.70.1.27/172.70.1.28/169.15.71.3
NYC_DDC Internal / NYC_LAN 192.168.10.200/172.16.10.51
NYC_VDA Internal / NYC_LAN 192.168.10.202/172.16.10.53
NYC_Core_Rtr NYC_LAN / NYC_RtrMPLS / NYC_RtrINET / NYC_SD 172.16.10.199/172.16.20.2/172.16.30.4/172.16.40.1
NYC_INET_Rtr NYC_Rtr_INET / PE_INET_NY 172.16.30.3/169.15.60.2
NYC_MPLS_Rtr NYC_RtrMPLS / PE_MPLS_NYC 172.16.20.1/169.15.50.2
NYC_SDWAN_SE Internal / NYC_SD 192.168.10.200/172.16.40.2
NYC_Server Internal / NYC_LAN 192.168.10.12/172.16.10.12
PE_INET_Rtr Internal / PE_INET_NYC / PE_INET_WeLON 192.168.10.92/ 169.15.60.1/169.15.71.1
PE_MPLS_Rtr PE_MPLS_NYC / PE_MPLS_WeLON 169.15.50.1/169.15.70.1
PE_WANem Internal / PE_MPLS_WeLON / PE_WeMPLS_LON / PE_INET_WeLON / PE_WeINET_LON 192.168.10.26/169.15.70.2/169.15.70.2/169.15.71.2/169.15.71.2

概要

Citrix SD-WAN を使用すると、Citrix SD-WANのない環境で、Citrix Virtual Apps and Desktops HDXセッションのネットワークパフォーマンスが大幅に向上し、ユーザーエクスペリエンスが向上します。この値は、さまざまなネットワーク制約を持つテストシナリオの定量的な結果を測定することによって実証されました。

ネットワークパフォーマンスの改善の背景には、次の 2 つの理由があります。

  • ルーティングプロトコルのタイムアウトに依存する従来のルーターとは対照的に、リアルタイムネットワーク条件に基づいてトラフィックを動的にルーティングする SD-WAN テクノロジーの本質的な特性。
  • Citrix SD-WAN の「マルチストリームHDX自動 QoS」のみが、ICAサービスクラスに従ってHDXフローを動的に識別し、優先順位付けできるため、最も時間の機密性の高いデータの遅延が最小になります。
リファレンスアーキテクチャ:Citrix SD-WANによるHDXユーザーエクスペリエンスのパフォーマンス改善の測定