Wichtige Unterschiede zwischen VMware Horizon und VDI

Virtualisierung und cloudbasierte Dienste werden immer beliebter. Virtualisierte Server, die auf virtuellen Maschinen (VMs) laufen, werden von Unternehmen aufgrund ihrer Vorteile wie Skalierbarkeit und Kosteneffizienz häufig in Produktionsumgebungen eingesetzt. Auch der Einsatz von virtualisierten Desktops kann in bestimmten Fällen eine gute Idee sein. In diesem Blogbeitrag erfahren Sie mehr über die virtuelle Desktop-Infrastruktur (VDI), Anwendungsfälle von VDI und was VMware Horizon ist.

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Was ist eine virtuelle Desktop-Infrastruktur?

Virtuelle Desktop-Infrastruktur (VDI) ist eine Technologie, die es Anwendern ermöglicht, ein Desktop-Betriebssystem (OS) auf Servern zu hosten sowie auf VM-basierte Desktops zuzugreifen, auf die Anwender von verschiedenen Geräten und Standorten aus zugreifen können. VDI kann in einer privaten oder öffentlichen Cloud bereitgestellt werden und wird als eine Art IaaS (Infrastructure as a Service) betrachtet. Daher können Managed Service Provider (MSPs) DaaS (Desktop as a Service) anbieten.

Wann kann VDI eingesetzt werden?

VDI kann als Alternative zu traditioneller Infrastruktur (wo echte physische Desktops verwendet werden) eingesetzt werden. Es gibt einige Anwendungsfälle, für die eine virtuelle Desktop-Infrastruktur besonders praktisch ist:

• Benutzer benötigen während Geschäftsreisen von verschiedenen Standorten und Geräten aus Zugriff auf ihre Desktops.
• Ein Unternehmen möchte, dass seine Mitarbeiter von zu Hause aus arbeiten können (dadurch können Mietkosten für Büros entfallen oder reduziert werden).
• Ein Unternehmen möchte keine neuen Arbeitsplätze kaufen und würde lieber nur neue Server kaufen.
• Ein Unternehmen möchte die Probleme vermeiden, die mit der Verwendung unterschiedlicher Hardware für physische Desktops verbunden sind – z.B. das Finden oder Installieren unterschiedlicher Treiber.
• Ein Unternehmen möchte Software-Updates vereinfachen (Updates auf virtuellen Desktops sind viel einfacher).

Was ist VMware Horizon und wann kann es eingesetzt werden?

Horizon ist eine Lösung von VMware für die Bereitstellung einer virtuellen Desktop-Infrastruktur. VMware Horizon ist auch unter dem Namen VMware Horizon View bekannt und lässt sich vollständig in die übrige VMware-Produktlinie integrieren.

Horizon funktioniert anders als Terminal-Server wie VNC oder Windows Terminal Services (früher bekannt als Remote Desktop Services). Bei der Verwendung von Terminaldiensten können Anwender auf den Server zugreifen und Anwendungen in ihren eigenen Sitzungen gemäß den von den Administratoren festgelegten Berechtigungen nutzen. Ein physischer Server oder eine virtuelle Maschine wird von mehreren Benutzern gemeinsam genutzt, und der Zugriff auf lokale Ressourcen kann für diese Benutzer eingeschränkt sein. Einige Software funktioniert möglicherweise nicht richtig mit Remote-Desktop-Diensten.

VMware Horizon basiert auf VMware vSphere und nutzt die vSphere-Umgebung für das Hosting virtueller Desktops. Anwender-Desktops sind VMs, die auf ESXi-Hosts laufen. Daher sind vSphere-Funktionen wie Snapshots, vMotion, Hochverfügbarkeit, Distributed Resource Scheduler und andere verfügbar. Die VMware Horizon VDI-Lösung bietet mehr Flexibilität und Sicherheit als Terminaldienste, da die Anwenderdaten auf virtualisierten Servern gespeichert werden, die zentral verwaltet, aktualisiert und gesichert werden können.

Anwender können sich über PCs, Tablet-PCs, Smartphones, Thin Clients oder Zero Clients mit virtuellen Desktops verbinden. Ein Thin Client ist ein kostengünstiges Computergerät, das über eine leistungsschwache Hardware verfügt – typischerweise gerade ausreichend für die Verbindung mit dem Server. Ein Zero-Client ist der ultradünne Client, der Teil eines Client-Server-Modells ist. Ein Zero-Client ist ein kleiner Kasten mit einer angeschlossenen Tastatur, Maus und einem Monitor. Er verfügt über eine Netzwerkschnittstelle und bietet die Möglichkeit, diese Geräte so zu verwenden, als ob Sie direkt mit dem Server verbunden wären. Ein Zero-Client hat keine Speicherkapazität.

Da VMware Horizon eine VDI-Lösung ist, kann sie für jeden der im vorherigen Abschnitt dieses Artikels aufgeführten Anwendungsfälle eingesetzt werden. Wenn Sie die Virtualisierungsplattform VMware vSphere einsetzen, kann der Einsatz von VMware Horizon besonders vorteilhaft sein.

Komponenten von VMware Horizon

Betrachten wir die Hauptkomponenten von VMware Horizon.

vCenter Server ist ein zentrales Management-System für VMware vSphere. vCenter kann auf einer physischen oder virtuellen Maschine bereitgestellt werden, aber die Bereitstellung auf einer VM, die auf einem ESXi-Host läuft, wird bevorzugt, da in diesem Fall die Vorteile der Virtualisierung zur Verfügung stehen. vCenter kann als vCenter Server Appliance aus einer vorkonfigurierten OVA-Vorlage bereitgestellt werden. Vermeiden Sie nach Möglichkeit die Verwendung vorhandener vCenter-Server in Ihrer vSphere-Umgebung für VMware Horizon. Die Bereitstellung neuer vCenter-Server speziell für VMware Horizon wird aus Lizenzierungsgründen empfohlen – eine Horizon-Lizenz beinhaltet eine Lizenz für vCenter.

ESXi Hypervisor ist ein physischer Server, der virtuelle Maschinen hostet. Auf den virtuellen Maschinen sind Betriebssysteme und Anwendungen installiert, die als Desktops für die Benutzer fungieren. ESXi-Hosts werden mit vCenter Server verwaltet.

View Agent ist eine Softwarekomponente, die auf allen virtuellen Maschinen installiert werden muss, die von VMware Horizon View verwaltet werden sollen. Dieser Dienst bietet Verbindungsüberwachung, USB-Unterstützung, virtuelles Drucken und Single Sign-On. View Agent muss auf jeder Maschine installiert werden, die als virtueller Desktop verwendet werden soll.

Horizon Client ist eine Anwendung, die auf der Maschine eines Anwenders installiert wird und mit View Connection Server (siehe unten) kommuniziert, um eine Verbindung zwischen Endpunkt-Benutzergeräten und virtuellen Horizon-Desktops oder -Anwendungen herzustellen. Der Client kann auf Windows-, Linux- und MacOS-Betriebssystemen installiert werden.

Horizon View Connection Server ist ein Server, der Benutzer über Active Directory authentifiziert, Single Sign-On bereitstellt, virtuelle Desktops mit Benutzern verknüpft, usw. Die LDAP-Datenbank (Lightweight Directory Access Protocol), die für die Active Directory-Authentifizierung verwendet wird, wird auf den View Connection Server kopiert. Dies ist eine der Kernkomponenten der virtuellen Desktop-Infrastruktur von VMware Horizon.

ThinApp ist eine optionale Komponente, die von VMware zur Anwendungsvirtualisierung eingesetzt wird. Dieses Tool zur Anwendungsvirtualisierung ist agentenlos, es muss also nichts auf dem Rechner eines Anwenders installiert werden, um es auszuführen.

View Composer wird für die Verwaltung virtueller Desktops auf dem vCenter Server verwendet und sorgt für einen rationellen Speicherverbrauch durch die Verwendung von verknüpften Klonen. Anstatt vollständige Klone zu erstellen, werden verknüpfte Klone von einer übergeordneten virtuellen Festplatte (VMDK) erstellt. Verknüpfte Klone verwenden spezielle differenzierende virtuelle Festplatten, um die eindeutigen Daten zu speichern, die sich von den Daten auf einer übergeordneten Festplatte unterscheiden. Verknüpfte Klone funktionieren nicht ohne ihre übergeordneten Festplatten. Durch den Einsatz dieser Technologie können Sie zwischen 50 % und 90 % Ihres Speicherplatzes einsparen. View Composer sollte auf jeder Instanz von vCenter Server separat installiert werden.

Horizon Administrator ist die Weboberfläche für die Verwaltung von Horizon VDI. Es wird empfohlen, für jede Instanz eines Horizon Connection Servers eine eigene Horizon Administrator-Instanz zu verwenden. Das VMware Horizon View Administrator-Portal ermöglicht das Hinzufügen von vCenter Server- und View Composer-Instanzen zu Ihrer View-Konfiguration.

Verbindung zu virtuellem Desktop und Anwendungen mit dem Client

Wie bereits erwähnt, ist VMware Horizon Client eine Anwendung, die es Anwendern ermöglicht, von ihren Geräten an verschiedenen Standorten eine Verbindung zum virtuellen VMware Horizon-Desktop herzustellen. Horizon Client ist für die Betriebssysteme Windows, Linux, Mac OS, iOS und Android entwickelt worden. Nachdem Anwender ihre Anmeldeinformationen in den Horizon Client eingegeben haben, kommuniziert die Anwendung mit dem View Connection Server, um sie zu authentifizieren. Nach der Authentifizierung durch den Connection Server findet der Server die passenden virtuellen Desktops für die Anwender und ermöglicht den Zugriff auf diese mit definierten Berechtigungen.

Für die Interaktion zwischen dem Gerät des Endanwenders und dem virtuellen Desktop werden spezielle Remote-Display-Protokolle verwendet. Horizon Client unterstützt die Verbindung über die Protokolle VMware Blast, Microsoft RDP (Remote Desktop Protocol) und PCoIP (PC over IP). VMware Horizon unterstützt nur Blast – ein spezielles, von VMware entwickeltes TCP-basiertes Protokoll. Für die Übermittlung von Grafik- und Videodaten wird ein PNG/JPG-basierter Codec verwendet. In Horizon 7.0 veröffentlichte VMware Blast Extreme, das den HTML-Zugriff mit einem Browser ermöglicht (dieses Protokoll kann auch für den Zugriff von v4.0 oder später des Horizon-Clients verwendet werden). Neben einem PNG/JPG-basierten Codec kann Blast Extreme auch den H.264-Videocodec verwenden. Der am besten geeignete dieser Codecs wird je nach Bedingungen automatisch ausgewählt.

Die Verbindung von HTML-5-kompatiblen Browsern ist besonders nützlich für Clients, die den Horizon-Client nicht auf ihrem Gerät installieren können.

Benutzer von Zero-Client-Geräten sollten PCoIP verwenden, wenn diese Geräte speziell für die Verwendung dieses Protokolls ausgelegt sind und VMware Blast nicht unterstützen.

Die Clients müssen den VMware View-Client installiert haben. Besuchen Sie die Seite VMware-Kompatibilitätsleitfaden, um zu sehen, welche Thin Clients den VMware View-Client ausführen können. Folgen Sie den Benutzerhandbüchern, um Thin-Clients zu konfigurieren.

VMware Instant Clone-Technologie und Master-Desktop-Vorlagen

VMware View Composer enthält eine Klonoption, mit der Sie verknüpfte Klone erstellen können. Bevor Sie verknüpfte Klone erstellen, sollten Sie eine Master-Desktop-Vorlage erstellen. Um das zu klären, definieren wir zunächst einige Begriffe.

Ein Klon ist eine Kopie einer bestehenden (Quell-)virtuellen Maschine. Die Quell-VM wird auch als Eltern-VM bezeichnet. In virtuellen Umgebungen werden üblicherweise zwei Arten von Klonen verwendet – Vollklone und verknüpfte Klone.

Ein Vollklon ist eine exakte Reproduktion der Eltern-VM, die keine VM-Komponenten mit der Eltern-VM teilt. Ein Vollklon ist während des Betriebs nicht von der Eltern-VM abhängig. Die Leistung eines Vollklons entspricht der Leistung der übergeordneten VM. Alle Daten werden in diesem Fall von der Eltern-VM auf den VM-Klon kopiert.

Ein verknüpfter Klon ist eine VM-Kopie, die sich die virtuellen Festplatten der Eltern-VM teilt. Dadurch können Sie Speicherplatz und Zeit für die Erstellung des Klons sparen. Ein vernetzter Klon ist von der Eltern-VM abhängig und kann nicht funktionieren, wenn die Eltern-VM fehlt oder nicht erreichbar ist. Zur Erstellung jedes verknüpften Klons wird ein Snapshot der übergeordneten VM erstellt. Nach der Erstellung der Snapshots werden differenzierende virtuelle Festplatten (Deltaplatten) erstellt. Änderungen an der virtuellen Festplatte des verknüpften Klons wirken sich nicht auf die virtuelle Festplatte der Eltern-VM aus und umgekehrt.

Instant Clone ist eine mit VMware Horizon 7 eingeführte Technologie, die es ermöglicht, Klone nahezu sofort zu erstellen. Erreicht wird dies durch schnelles In-Memory-Klonen einer Eltern-VM im laufenden Betrieb und durch den „Copy-on-Write“-Ansatz. Als Ergebnis werden Klone schnell und ohne Beeinträchtigung der Eltern-VM erstellt. Instant-Clones teilen sich den Speicher und die Festplatten der Eltern-VM. Wenn eine Datei des VM-Klons geändert werden soll, wird zunächst eine Kopie dieser Daten erstellt, und dann werden die Änderungen in die Kopie der Daten geschrieben. Somit sind alle Änderungen, die mit Klonen durchgeführt werden, von der Eltern-VM isoliert. Bei der Erstellung eines Snapshots wird die VM kurzzeitig eingefroren und eine Delta-Disk erstellt (VMware Tools müssen auf der VM installiert sein).

Die VMware Instant VM Clone Technology, auch bekannt als vmFork, sorgt für eine Just-in-Time-Desktopbereitstellung. Diese Technologie ist besonders nützlich, wenn es darum geht, Anwendern virtuelle Desktops in VMware Horizon VDI zur Verfügung zu stellen. Die Erstellung von Sofortklonen ist schneller als die Verwendung von View Composer zur Erstellung von verknüpften Klonen, da Sie keine zeitaufwändigen Refresh-, Recompose- und Rebalance-Aktionen durchführen müssen, um virtuelle Desktops für Anwender zu aktualisieren und aufzufrischen. Ein Desktop kann in wenigen Sekunden erstellt werden.

Lassen Sie uns die Abfolge der Aktionen zum Erstellen eines verknüpften Klons mit View Composer im Vergleich zur Verwendung der Instant Clone-Technologie vergleichen. Insgesamt dauert die Erstellung eines verknüpften Klons etwa 5-8x länger als die Erstellung eines Instant Clone.

Mit vSphere 6.7 wurde die Instant-Clone-Technologie deutlich verbessert; Instant-Clones haben nicht mehr so enge Abhängigkeiten zu ihren Eltern-VMs wie zuvor. Die neuen Instant Clones verwenden Delta-Disks, aber das Verfahren unterscheidet sich von der Snapshot-Technik, die für verknüpfte Klone verwendet wird. Mit der neuen Methode können Sie die Längenbeschränkungen für Festplattenketten umgehen (bisher wurden maximal 32 Snapshots in einer Kette unterstützt). Sofortklone können jetzt nicht nur von einer eingefrorenen Eltern-VM, sondern auch von einer laufenden VM erstellt werden, was den Prozess beschleunigt.

Eine Master-Desktop-Vorlage ist eine vorkonfigurierte virtuelle Maschine, die als Basis für das Klonen und Erstellen von VMs für virtuelle Desktops verwendet wird. Die Verwendung von Master-Desktop-Vorlagen macht das Erstellen von virtuellen Desktops bequemer und ermöglicht es Ihnen, Zeit zu sparen.

Die wichtigsten Schritte zum Erstellen einer Master-Desktop-Vorlage sind die folgenden:

• Erstellen und konfigurieren Sie eine neue VM in vCenter mit VMware vSphere Client. Entfernen Sie alle nicht benötigten Geräte, wie z. B. Diskettenlaufwerke.
• Installieren und konfigurieren Sie ein Gastbetriebssystem (OS). Konfigurieren Sie das Standardbenutzerprofil im Betriebssystem. Installieren und konfigurieren Sie die benötigte Software.
• Installieren Sie VMware View mit der VMware Horizon Instant Clone-Funktion.
• Installieren Sie den VMware User Environment Manager Agent mit der Flex Engine-Komponente (falls erforderlich). Mit dieser Komponente können Sie Richtlinien anwenden, die von einem Administrator mit der User Environment Manager Management Console erstellt wurden. Der Environment Manager Agent ist ein Profilverwaltungstool, das die vom Administrator festgelegten Benutzereinstellungen für Betriebssysteme und Anwendungen erfasst.
• Starten Sie das VMware OS Optimization Tool für die Verwendung mit VMware Horizon. Dieses Tool deaktiviert unnötige Dienste, um die Leistung zu verbessern. Die mitgelieferten Vorlagen können angepasst werden.
• Bereinigen Sie die virtuelle Festplatte und löschen Sie anschließend den freien Speicherplatz. Erfahren Sie mehr darüber, wie Sie den Festplattenspeicher auf Null setzen können, in unserem Blog-Beitrag über Thin und Thick Provisioning.
• Klonen Sie die neu konfigurierte VM mit dem VMware vSphere-Client.
• Verwenden Sie diesen VM-Klon, um ein Basis-Image für das weitere Klonen von VDI-Desktops zu erstellen. Es gibt zwei Verfahren, um die VM in einen eingefrorenen Zustand zu versetzen, abhängig von der Klon-Methode. Bei Full-Clone-Desktop-Pools wird die Master-VM in eine VM-Vorlage geklont. Bei Instant-Clone-Desktop-Pools wird ein Snapshot der Master-VM erstellt.

Desktop-Pools: Persistent und Non-Persistent

Bei der Bereitstellung von virtuellen Desktops sollten Sie Desktop-Pools erstellen. Mit Desktop-Pools können Sie virtuelle Desktops flexibel erstellen und verwalten. Bei der Erstellung von Desktop-Pools gibt es zwei Ansätze für die Bereitstellung von virtuellen Desktops: die Verwendung von persistenten Desktops und die Verwendung von nicht-persistenten Desktops.

Ein nicht-persistenter virtueller Desktop wird verwendet, wenn alle Änderungen, die ein Benutzer mit dem Desktop vorgenommen hat, nach der Benutzerabmeldung oder dem Neustart der VM verworfen werden müssen. Dies wird auch als Floating User Assignment bezeichnet. In diesem Fall wird ein Benutzer keinem bestimmten Desktop zugewiesen, da alle Desktops im Pool identisch sind und aus einer Master-Desktop-Vorlage erstellt werden. Diese Art der Bereitstellung ist in Fällen sinnvoll, in denen alle Benutzer ein Standardanwendungsset für ihre Arbeitsaufgaben benötigen und nach ihrer Arbeit keine Änderungen speichern oder neue Anwendungen installieren müssen. Beispielsweise verwenden Mitarbeiter eines Call-Centers oder Mitarbeiter einer Finanzabteilung den entsprechenden Satz der Anwendungen, und die Ergebnisse ihrer Arbeit, wie Anrufaufzeichnungen oder Finanztransaktionen, werden auf den Servern des Unternehmens gespeichert. Einige Benutzer benötigen möglicherweise nur Zugriff auf die Browser-Anwendungen. Für sie besteht wahrscheinlich keine Notwendigkeit, dedizierte persistente virtuelle Desktops bereitzustellen. Die Verwendung nicht-persistenter virtueller Desktops ermöglicht es Ihnen, Speicherplatz auf Ihren Servern zu sparen (rationeller Verbrauch von Rechenressourcen) und bietet eine zentralere Verwaltung, was die Sicherheit erhöht. Einem Benutzer werden nach jeder Anmeldung unterschiedliche virtuelle Desktops zugewiesen.

Ein persistenter virtueller Desktop wird verwendet, wenn jeder Benutzer seinen eigenen Desktop mit einem personalisierten Benutzerprofil und spezifischen Anwendungen haben muss. Dies wird auch als dedizierte Benutzerzuweisung bezeichnet. Nachdem sich der Anwender abgemeldet hat oder die VM neu gestartet wurde, bleiben die Daten auf dem virtuellen Desktop erhalten. Diese Art der Bereitstellung sollte immer dann zum Einsatz kommen, wenn Anwender ihre Arbeitsumgebung während des Arbeitsprozesses verändern müssen. So müssen beispielsweise Softwareentwickler oder Tester regelmäßig neue Anwendungen installieren, Frameworks aktualisieren und ihre Konfigurationen ändern. In diesem Fall ist die Entscheidung für persistente virtuelle Desktops die richtige Wahl, da sie für die Benutzer viel bequemer ist. Persistente virtuelle Desktops werden ebenfalls aus der Master-Desktop-Vorlage erstellt, werden aber nicht jedes Mal neu erstellt, wie es bei nicht-persistenten virtuellen Desktops der Fall ist. Ein Anwender meldet sich jedes Mal auf demselben virtuellen Desktop an.

Vorteile der Verwendung von Horizon als VDI-Lösung

VMware Horizon View ist eine Virtual Desktop Infrastructure-Lösung, die in VMware vSphere integriert ist. Dies macht die Bereitstellung von VDI für Unternehmen, die bereits eine vSphere-basierte virtuelle Infrastruktur haben und VMware VMs verwenden, erschwinglicher. Horizon VDI unterstützt die Integration von Active Directory und die Anbindung an Windows Terminal Services. vMotion und vSphere-Clustering-Funktionen wie Distributed Resource Scheduler, High Availability und Fault Tolerance sind ebenfalls verfügbar. Im Gegensatz zu herkömmlichen VDI- oder Remote-Desktop-Lösungen können Sie mit VMware Horizon Ressourcen wie Speicherplatz, CPU, Arbeitsspeicher und Netzwerk rationeller nutzen. Außerdem verbessert die Lösung die Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit und Kompatibilität.

Fazit

Virtuelle Desktop-Infrastruktur (VDI) ist eine alternative Möglichkeit, Desktops bereitzustellen. VDI ist eine Technologie, die entwickelt wurde, um Anwendern virtuelle statt physische Desktops zur Verfügung zu stellen, die sich von verschiedenen Standorten und mit unterschiedlichen Geräten mit diesen Desktops verbinden können. Virtuelle Desktops sind hardwareunabhängig, wodurch Systemadministratoren hardwarebedingte Probleme wie die Suche nach Treibern für verschiedene Geräte oder den Austausch beschädigter Hardware auf Desktops vermeiden können.

VMware Horizon View ist eine VDI-Lösung, die die Vorteile einer virtuellen Desktop-Infrastruktur mit denen der Virtualisierungsplattform VMware vSphere kombiniert. Wenn Ihr Unternehmen an VDI interessiert ist und Sie bereits Virtualisierungsprodukte von VMware einsetzen, ist VMware Horizon ideal. Die Hauptkomponenten von Horizon View sind: vCenter Server, ESXi Hypervisor, View Agent, Horizon Client, Connection Server, ThinApp, View Composer und Horizon Administrator. Mit modernen Remote-Desktop-Protokollen erhalten die Anwender ein besseres Erlebnis und können sich von überall aus mit ihren Desktops verbinden. VMware Horizon View ist eine Überlegung wert, wenn Sie auf der Suche nach Alternativen zu herkömmlichen Desktops oder Remote-Desktop-Lösungen sind.