Citrix Provisioning Service - PVS - Funktionsprinzip

Citrix Provisioning Services – ist eine Technologie, die es ermöglicht die große Anzahl von Maschinen (virtuelle oder physische Zielsysteme) bereitzustellen. Die Zielsysteme im Gegensatz zu einem klassischen PC verfügen nicht über eine Festplatte mit einem installierten Betriebssystem und werden direkt vom Netzwerk gestartet.

Funktionsweise

Der Kernpunkt der PVS-Infrastruktur ist der Provisioning Server. Der PVS-Server ist nicht nur  für die Verwaltung der PVS-Umgebung zuständig, sondern ist ein zentraler Streaming-Point der vDisks. Alle Konfiguration-Einstellungen werden in einer MS SQL-Datenbank gespeichert. Im Vergleich zu MCS ist PVS kein integrierter Bestandsteil von XenApp/XenDesktop.

Durch redundante Installation von PVS-Servern erreicht man eine kontinuierliche Verfügbarkeit von Hauptkomponenten. Man braucht mindesten zwei PVS-Server um die Ausfallsicherheit zu gewährleisten. Für die Kommunikation miteinander verwenden die PVS-Server ein IPC Protokoll.

Die folgenden Schritte beschreiben im Groben die Funktionsweise:

1. PVS Streaming Service stellt einen PXE-Bootstrap File zur Verfügung. PXE-Bootstrap File enthält die Anweisungen eine vDisk anzufordern.
2. Es wird überprüft, ob das Zielsystem einen Eintrag in der PVS-Datenbank hat (MAC-Adresse).
3. vDisk wird zum Zielsystem gestreamt. Die Übertragung ist UDP basierend.

 PVS vDisk to all

 

Master Image - vDisk

Auf einem Server oder Desktop Betriebssystem wird ein PVS Target Device installiert. Die Target Device Software konvertiert (Imaging Wizard) die C:\ Partition in eine vDisk. Für die Konvertierung wird XenConvert Tool verwendet. Am Ende des Vorgangs wird die C:\ Partition auf dem Store als .vhd-File (ab Version 7.7 haben Sie eine Wahl zwischen VHD und VHDX) gespeichert.

 

PVS vDisk Create

Dateitypen:

.vhdx - die vDisk selbst
.lok - Lok-File wenn in die vDisk in Benutzung ist
.pvp - vDisk Eingenschaften
.avhd - (z.B. .1.avhdx) – ist ein Delta-File (Differencing Disk)

 

Boot Methoden

Es gibt drei unterschiedliche Arten die  Zielsysteme in einer PVS-Umgebung zu starten: DHCP, PXE und BDM

1. DHCP Methode

DHCP ist die am weitesten verbreitete und meist genutzte Methode. Der Client bekommt von DHCP-Server eine IP-Adresse, die unteranderem folgende Optionen enthält:

- Option 66 ist der Server, wo die VM nach weitere Information sucht (IP-Adresse des PVS-Servers).
- Option 67 - Name des BootStrap File (ARDBP32.bin)

2. PXE Methode

Der Client bekommt nur die IP Adresse von einem DCHP-Server, da auf dem DHCP Server keine Optionen 66 / 67 konfiguriert wurden. Der PVS hört auf Request und antwortet drauf mit Option 66 / 67.  Diese Methode kann je nach Netzwerk-Konfiguration nicht realisierbar sein.

3. BDM (Boot Device Manager)

In diesem Fall wird das Zielsystem von einem physischen Bootmedium (CD) gestartet. In diesem Fall  brauchen Sie keine DHCP-Optionen oder keinen PXE-Server.

 

Schrittweise Beschreibung des Boot-Prozesses

PVS Logon Process

Detaillierte bildliche Darstellung des Boot Prozesses:

 

PVS Store

Ein Store ist ein physischer Speicherort (ein Ordner) für die vDisks. Dieser Ordner kann sich auf jedem PVS-Server befinden oder auf dem gemeinsamen Speicher vorhanden sein. Sorgen Sie für die ausreichenden Platzkapazitäten und Leseperformance.

Die Verwendung von Shared Storage benötigt keine zusätzlichen Mechanismen um den vDisks synchron zu halten. 

 

PVS Shared Storage

Die Provisioning Services haben keine eingebauten Mechanismen, um die vDisks zwischen den Knoten zu replizieren. Man verwendet dafür oft eine einfache und elektive Methode, nämlich ein Robocopy-Script. Der Einsatz von DFS (Distributed File System) ist möglich.

 

PVS HA

 

Write Cache

Write Cache ist ein temporärer Speicher, die Daten enthält, die vom laufenden Betriebssystem geschrieben wurden, sowie die Informationen, die nach einem Reboot erhalten bleiben sollen (z.B. Eventlogs, Virensignaturen, App-V Cache). Write Cache Disk ist auch der typischen Speicherort für Windows Pagefile.

Die Write-Cache Datei (vdiskdiff.vhdx) kann ständig wachsen und wird erst nach dem Reboot wieder zurückgesetzt. vdiskdiff ist eigentlich “Cache on Target Device Hard Drive” oder „Cache in device RAM with overflow on hard disk“

 

PVS WriteCache

 

Die aktuelle Version des PVS Servers bietet sechs verschiedenen Optionen zur Speicherung des  Write Caches. Jede Option hat einige Vor und Nachteile. Die Option Cache in device RAM with overflow on hard disk wird empfohlen.

 

PVS WriteCache Optionen

 

Lokal auf der Festplatte des PVS-Servers (Cache on server)

Diese Option bedeutet, dass die ständigen Zugriffe über das Netzwerk stattfinden. Das konnte je nach Storage und Netzwerk langsam sein.

Lokal auf der Festplatte des Zielgerätes  (Cache on device hard disk)

Im diesem Fall handelt es sich um Zugriffe auf dieselbe VM. Diese Option war vor kurzem die beste Wahl.

Im Arbeitsspeicher des Zielgerätes  (Cache in device RAM)

Wenn Sie die bestmöglichen Performancewerte erreichen wollen, dann ist diese Option gerade passend, verursacht aber die höheren Kosten

Lokal auf der Festplatte des Zielgerätes  mit Überlauf  Im Arbeitsspeicher (Cache on device RAM with overflow on hard disk)

Die letzte Option schafft die ideale Balance zwischen Performance und Kosten und gilt mittlerweile als empfohlen. Zuerst wird  Arbeitsspeicher benutzt und danach die Festplatte.

Cache on device hard disk persistent und Cache on server, persistent

Wie der Name auch sagt, wird die Write Cache Datei nicht nach einem Reboot zurückgesetzt.

 

vDisk Zugriffmodus

Private Mode - in diesem Fall befindet sich die vDisk in einem beschreibbaren Zustand und gehöht einer VM.
Standard Mode - die vDisk ist schreibgeschützt und kann gleichzeitig von mehrere VMs verwendet werden.

Wenn wir die Datenbank-Sprache verwenden, eine vDisk in Privat Mode ist immer eine 1: 1-Beziehung, in Standard Mode immer eine 1:n-Beziehung.

 

vDisk Update

Wie Sie die Bilder unten sehen können, kann ein Target Device die unterschiedlichen Versionen haben. Es handelt sich dabei um sogenannte Differencing Disk (.avhdx), die fortlaufend nummeriert sind. Die Differencing Disk werden für die Installation von Software, Updates oder Hotfixes verwenden.

 

PVS Update

Es gibt drei verschiedene Zugriffsmethoden: Maintenance, Test, Produktion

Maintenance - ist eine beschreibbare Version, die nur von einer Wartungs-VM zwecks Aktualisierung verwendet werden kann.
Test - ist eine schreibgeschützte Version, die zum Testzwecken verwendet wird.
Produktion – ist selbsterklärend.

 

PVS Maintenace

 

Hilfreiche Links

Size Matters: PVS RAM Cache Overflow Sizing | Öffnen

Understanding Write Cache in Provisioning Services Server | Öffnen

Frequently Asked Questions: Provisioning Services Write Cache | Öffnen

PVS Write Cache Sizing & Considerations | Öffnen

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