Windows 10 環境向け VMware Horizo​​n サイジング ガイド

最新のエンドポイントのほとんどは、リモート ワーカー向けであっても強力なソリッド ステート ドライブと CPU を備えており、これらのコンポーネントによって、企業が VDI 環境の規模を決定する方法が変わる可能性があります。

たとえば、IT 部門は、エンド ユーザーのニーズを満たし、ハードウェア、ワークロード、ネットワークの要件に基づいて究極のエンド ユーザー エクスペリエンスを確保するために、VMware Horizo​​n 環境 (10 台の Windows 10 デスクトップを実行) のサイズを決定する必要があります。

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VMware Horizo​​n 環境のサイズ設定の要件を理解する

新しい VDI プラットフォームを構築して展開する前に、VDI 管理者として新しい環境にどのような要件があるかを理解することが重要です。続行する前に、次の質問に答えてください。

（１）ユーザー数は何名で、その作業パターンはどのようなものですか？

ユーザーは毎日午前 8 時から午後 6 時までコール センターで働いていますか?ワークロードの大部分は、この固定パターンで 1 日を通してサービスを使用していますか?それとも、より分散したユーザーがいますか?

（２）ユーザーの作業負荷はどのようなもので、どのようなアプリケーションを実行しているのか？ユーザーは VDI プラットフォーム上でどのようなアプリケーションやサービスにアクセスするのでしょうか?必要なのは Office 365 とその他のいくつかの基幹業務アプリケーションだけですか、それとも複雑でリソースを大量に消費するアプリケーションのポートフォリオが必要ですか?これらのアプリケーションが VDI プラットフォーム上でスムーズに実行されるためには、どのようなパフォーマンスが必要かを理解することが重要です。一部のアプリケーションやサービスでは、完全に機能するために特定のハードウェア (GPU など) が必要になる場合があります。

（３）どのようなエンドユーザーエクスペリエンスを望んでいますか？

シングルセッション VDI デスクトップのみを展開する予定ですか、それともマルチセッション VDI とシングルセッション VDI の組み合わせを展開する予定ですか?

ここでは、ネットワークやセキュリティなどの他の機能要件がありますが、これらのサポート サービスは、ユーザー数、ワークロード、セッション タイプほどプラットフォーム全体に影響を与えません。最後に注目すべき点はストレージです。ほとんどの展開では、VDI セッションの一部として Office 365 が含まれます。したがって、VDI デスクトップ間でのモビリティを確保するには、ユーザー プロファイルを共有の場所に保存する必要があります。

この記事の目的上、このサンプルのデプロイメントには次の条件が含まれています。

• 基幹業務アプリケーションと Office 365 を必要とする 500 人のナレッジ ユーザー。
• ほとんどのユーザーは単一または複数のモニターを実行し、ビデオ メモリを大量に消費するアプリケーションの使用は制限されています。
• 分散した労働力、主に自宅のコンピューターまたは会社のラップトップから作業する。
• ユーザーは Windows 10 のシングルユーザー インスタンスを実行します。
• すべてのユーザーは、コンピューティングとストレージのパフォーマンスに関して同様のパフォーマンス要件を持っています。
• 環境は非永続的な VDI です。
• ゼロトラスト アーキテクチャに基づいて、すべてのユーザーは外部に接続されたユーザーと見なされます。
• 基盤となるストレージ システムとして VMware vSAN が使用されます。

非永続 VDI とは、ユーザーは常に新しくインストールされた Windows デスクトップにアクセスすることを意味します。ユーザー プロファイルの処理には Dynamic Environment Manager や FSLogix などの製品が使用され、アプリケーションの配信の処理には App Volumes が使用されます。

物理的環境のサイズ設定

パラメータを決定したら、新しい環境のサイズ設定を開始できます。まず、基盤となるハードウェア、CPU、メモリから始める必要があります。

VDI 実験の場合、まず各 VM が vCPU あたり少なくとも 1/8 の CPU コアを使用するように定義することをお勧めします。すべてのユーザーが平等に作成されるわけではありません。ユーザーによっては、特定のアプリケーションに対してより具体的な要件があり、より多くの計算能力やメモリが必要になる場合があります。この記事では、1/6 の vCPU 対 pCPU コア比を使用し、Horizo​​n VDI の Windows 10 マシンに 2 vCPU、8 GB メモリのベースラインを設定できます。

強力な Dell R740 サーバー (最大 2 x 28 コア CPU) の場合、理論上は 1 台のサーバーで最大 336 個の VDI インスタンスをホストできます。

今日のほとんどの VDI 展開では、メモリは大きな制限ではありません。ほとんどの場合、主な制限は、基盤となるストレージ環境の CPU または IOPS です。 R740 は最大 3 TB の物理メモリをサポートできるため、336 個の VDI インスタンスに十分なメモリが使用可能です。

接続するエンドポイントの種類も考慮する必要があります。ここでクライアント ディスプレイ オーバーヘッドが作用します。エンドユーザー側のディスプレイ解像度とモニターの数は、構成に必要なオーバーヘッド RAM の量に影響します。

1080p でデュアル モニター セットアップを実行しているユーザーの場合、デュアル モニター セットアップにより、仮想マシンの基本メモリに加えて、仮想マシンごとに約 25 MB の vRAM が追加されます。つまり、ユーザーの 50% が複数のディスプレイにアクセスし、残りの 50% が 1080p で単一のディスプレイを使用してベンチマークを計算すると、ユーザー 1 人あたり 16 MB の追加メモリが必要になると推定され、500 ユーザーの場合は合計 8 TB が必要になります。

VMware Horizo​​n ストレージのチューニング

次に、ストレージ層にアクセスし、VDI 環境に必要な IOPS を理解する必要があります。 VDI 導入におけるほとんどの問題はここで発生します。 VMware は、VDI 環境の IOPS を計算する方法に関する情報を含む多くのドキュメントを提供しており、他のベンダーも自社製品のドキュメントを提供しています。

3 層 SAN ベースのアーキテクチャから、VMware vSAN を実行するハイパーコンバージド プラットフォームへの移行が必要になる場合があります。これにより、データフローを管理するバックエンド ストレージ コントローラーを必要とせずに、ストレージの読み取り/書き込み入出力 (I/O) を各ローカル コンピューティング ノードに分散できるようになります。

VMware は、ハイブリッドやオールフラッシュの展開など、さまざまなタイプのハイパーコンバージェンスを提供していますが、VMware のストレージ アーキテクチャは、VDI ベースの展開に十分なパフォーマンスと低レイテンシの I/O を提供します。

VMware は、アプリケーションおよび構成ファイルのボリュームを処理するために使用されるファイル サーバーの必要性も軽減するファイルベースのストレージ サービスを提供します。 VMware は最近、vSAN 7 でこのサービスを導入し、v2.1 以降では中小企業向けの強化されたサポートも提供しています。

VMware ESXi では、View Storage Accelerator というオプションも表示されます。これは、Horizo​​n プールに対してデフォルトで有効になっています。アクセラレータは、仮想デスクトップ イメージを読み取るときに、ESXi サーバー メモリに共通のイメージ ブロックをキャッシュします。これは、キャッシュがピーク時の読み取りワークロードを処理できるため、ソリッド ステート ドライブ (SSD) とハード ドライブ ストレージが混在するハイブリッド展開に特に役立ちます。このキャッシュのデフォルト サイズは、ESXi インスタンスごとに 1,024 MB のメモリですが、最大 2 GB まで構成できます。キャッシュのサイズは固定されており、VM の数とは無関係であることに注意することが重要です。

VMware vSAN には、使用できる独自の読み取りキャッシュもあります。 VM は実行されているホストのクライアント キャッシュに依存しますが、この読み取りキャッシュ メカニズムは View ストレージ アクセラレータ キャッシュと互換性があります。 View キャッシュがデータにアクセスすると、キャッシュが読み取りを実行し、要求は vSAN レイヤーに到達しません。ただし、View キャッシュ ミスが発生した場合、システムはディスクにアクセスする前にまず vSAN クライアント キャッシュをチェックします。計算を行うときは、ホスト メモリの 0.4% が割り当てられている vSAN クライアント キャッシュ (ESXi ホストあたり最大 1 GB) と、Horizo​​n View ストレージ キャッシュ (ESXi ホストあたり合計 2 GB のメモリ) を考慮する必要があります。

3 層アーキテクチャと比較すると、ハイパーコンバージド インフラストラクチャは、将来 VDI 展開を拡張する必要がある場合でも、よりシンプルなスケーラビリティをサポートします。 vSAN を使用する場合は、vSAN サービスとファイル サービスを提供するために vSAN が各 ESXi ホストから取得するリソースを考慮する必要があります。

vSAN サービスの CPU オーバーヘッドは少なくとも 10% である必要があり、それぞれ 7 つのディスクを持つ 5 つのディスク グループを使用する予定の場合は、ESXi vSAN ごとに少なくとも 32 GB が必要になることに注意してください。ストレージ要件と vSAN 構成に応じて、実際のメモリ要件は異なります。独自の展開について計算を行う必要があります。次に、ファイル サービスはホストごとに 4 つの vCPU と 4 GB のメモリを使用します。

VMware Horizo​​n 環境の最終コンポーネントのサイズ設定

VMware Horizo​​n View コンポーネントのハードウェア要件も考慮する必要があります。これらのコンポーネントは、現在の VDI デスクトップ環境の外部に配置する必要がありますが、サイズ設定プロセスには含める必要があります。

これらのコンポーネントには以下が含まれます。

• サーバーを登録
• SSOに使用されるWorkspace OneアクセスはiDPとは関係ありません

また、データベース サーバー、ファイル サービス、DHCP、DNS、Active Directory など、環境ごとに異なるその他の内部コンポーネントも考慮する必要があります。中央コンポーネントの可用性を確保するために、何らかの形の負荷分散が必要です。これらのサービスには、CPU とメモリに関する独自の要件があります。たとえば、デフォルトでは、Connection Center にはインスタンスごとに 10 GB のメモリと 4 つの vCPU が必要であり、Unified Access Gateway にはインスタンスごとに 4 GB のメモリと 2 つの vCPU が必要です。 VMware vSAN を使用してこの環境を展開し、ファイル サービスと組み合わせる場合は、各ホストで使用可能な vCPU とメモリが使用され、次のリソースが必要になります。

• VMware Horizo​​n View コンポーネント: vCPU とメモリ、個別のクラスターで冗長性をサポートするために 2 倍のリソースを使用します。
• vSAN: ホストあたり 16 GB ～ 32 GB のメモリ、10% の CPU オーバーヘッド。
• vSAN 読み取りキャッシュ: 1 GB のホスト メモリ。
• Horizo​​n View ストレージ アクセラレータ: 1 GB のホスト メモリ。
• vSAN ファイル サービス: 各 ESXi ホストには 4 つの vCPU と 4 GB のメモリがあります。

これらすべての要素を考慮すると、VDI 環境にコンピューティング容量が残ります。ただし、ワークロードのピークに対応するために予備の容量を保持することも重要です。

仮想環境とWindowsオペレーティングシステムの最適化

Windows 10 を実行する VMware Horizo​​n VDI 環境を構築および調整する場合、Windows 10 は依然としてコンシューマー ユーザーとエンタープライズ ユーザーの両方にとって汎用的なオペレーティング システムであることを理解することが重要です。また、OEM 市場向けに構築されているため、VDI 環境で適切に動作するようにするには、多くの調整が必要です。

幸いなことに、Windows 10 を最適化する方法はたくさんあります。最初の方法は、Windows 10 用の VMware OS 最適化ツールを使用することです。このツールは、ゴールデン イメージを VDI で実行できるように最適化します。 VMware によれば、同社の技術者はこのツールを使用して Windows 10 を最適化しており、このツールで最適化した後はデスクトップのパフォーマンスが約 30% 大幅に向上する可能性があるとのことです。このツールは、未使用のサービスを無効にし、Windows 10 Appx パッケージを削除し、その他の最適化の変更を実行します。

環境を最適化し、全体的なエクスペリエンスを向上させるために従うことができるその他のチューニングのヒントもあります。

• Microsoft Edge でスリープ ペインを有効にすると、ブラウザーのメモリ使用量が削減されます。
• 永続的な VDI を使用する場合は、ウイルス対策とソフトウェアの更新をオフピーク時に実行するようにスケジュールします。非永続的な VDI を使用する場合は、ソフトウェアの更新を無効にします。これにより、オペレーティング システムとコンポーネントがゴールデン イメージから更新されます。

これらの調整を行った後、Login VSI などのサードパーティ ツールを使用して、集中型 VDI 環境で負荷テストを実行できます。 Login VSI は、デスクトップ ワークロード内のスクリプト ループで実行される複数の特定のユーザー アクションの合計応答時間を測定します。これは、特定の時点で VDI プラットフォームにアクセスできる必要なユーザー数を計算する場合に特に役立ちます。

VDI プラットフォームがどれだけ最適化されていても、プラットフォームに SSD ディスクがいくつあっても、最終的な全体的なエンドユーザー エクスペリエンスは、パフォーマンスや IOPS だけでは測定できません。たとえば、SaaS アプリケーションを使用していてインターネット接続が遅い場合や、中央の VDI 環境のネットワーク設定が最適化されていない場合は、全体的なエクスペリエンスが低下します。 VDI の観点からサイズ設定を考える場合、CPU、メモリ、IOPS だけが重要ではありません。全体的なユーザー エクスペリエンスに影響を与える可能性のあるすべての要素を理解することが重要です。