Virtual Desktop Infrastructure für die Klinik

Das Universitätsspital Basel (USB) ist eine von fünf Unikliniken der Schweiz. Damit die Mitarbeiter zuverlässig und effizient arbeiten können, stellt das IT-Team des USB heute rund 4000 moderne und personalisierte virtuelle Desktops zur Verfügung. Davon sind bereits über 1000 Arbeitsplätze mit modernen Endgeräten (Zero Clients) ausgestattet.

Vorher wurde vor allem auf Desktop-PCs mit Multi-User-Zugang gearbeitet. Die alte Infrastruktur basierte auf HP-Systemen unter Verwendung verschiedenster Software­module von VMware. Das Betriebssystem war Windows XP.

2014 begann die IT-Abteilung, die Virtual Desktop Infrastructure (VDI) zu modernisieren. Hardware- und Projekt-Partner ist der Speicherproduzent Nimble Storage.

Das Universitätsspital Basel (USB) ist eine von fünf Unikliniken der Schweiz.

Roger Liniger, Abteilungsleiter ICT-Betrieb des USB, erklärt die Hintergründe: „Schon im Jahr 2012 begannen unsere Überlegungen, eine optimierte VDI einzuführen – also alle Komponenten wie Server, Netz, Software, Storage und Clients auf Zukunftsfähigkeit zu überprüfen und gegebenenfalls zu erneuern.“ Ziel war es unter anderem, jedem Benutzer seinen virtuellen Desktop zur Verfügung zu stellen – mit persönlichem Login, Verfügbarkeit an jedem Ort zu jeder Zeit und mit modernen Clients, die minimale Emissionen wie Lärm oder Wärme erzeugen, kostengünstiger sind und weniger Management-Aufwand benötigen.

Wenn auch grundsätzlich offen für neue Lösungen, dachten die ICT-Strategen des USB zunächst nicht an einen Herstellerwechsel bezüglich der Speicher-Hardware. „Wir waren mit HP ausgerüstet und durchaus zufrieden“, sagt Liniger. „Dennoch schaut sich ein sorgfältiger Projektleiter in einer solchen Phase nach Alternativen um, schon um in Verhandlungen flexibel zu sein“, so Liniger weiter. Eine solche Alternative fand er 2012 auf der VMworld Europa in Barcelona. Hier kam es zum ersten Kontakt mit Nimble Storage.

Nimble Storage ist ein 2008 in den USA gegründetes Unternehmen und Hersteller von Flash-optimierten Hybrid-Speicher-Lösungen. Hierbei werden die Vorteile von SSD-Speichern und herkömmlichen Festplatten kombiniert.

Die Speicherlösungen von Nimble Storage erschienen Liniger insbesondere für den Anwendungsfall VDI innovativ und interessant. Zweifel gab es trotzdem: „Einerseits versprach das Unternehmen einen Fortschritt bei der Reduzierung der Komplexität einer Storage-Infrastruktur bei hoher Skalierbarkeit in Sachen Performance und Kapazität. Andererseits war die Firma durchaus noch sehr jung.“

Für den ICT-Betriebsleiter des USB war dies durchaus ein Problem: „Man weiß nie, ob ein Newcomer auf dem Markt den Durchbruch schafft oder rasch von der Konkurrenz geschluckt wird. Wenn man als IT-Projektleiter aber für mehrere Hunderttausend Franken eine Lösung anschafft, die der Hersteller dann nicht wartet, weil es ihn nicht mehr gibt – dann muss man sich hinterher zu Recht die Frage gefallen lassen, ob man nicht ein zu hohes Risiko eingegangen ist.“ Das ICT-Team musste sich also klar damit auseinandersetzen, ob es die Auswahl nicht zugunsten eta­blierter Hersteller treffen sollte. Trotz dieser Bedenken entschied das USB Anfang 2013, das Risiko einzugehen.

Vorerst jedoch definierte man die Anforderungen an die neue VDI. Der zentrale Punkt für die moderne Umgebung: Jeder virtuelle Desktop sollte so zu managen sein wie ein herkömmlicher Fat Client – also wie ein vollwertig ausgestatteter, leistungsfähiger Desktop-Computer mit ausreichend Rechenkapazität und Speicher. Insgesamt müsste die VDI für einen Hoch­verfügbarkeitsbetrieb von rund 4500 virtuellen Desktops ausgelegt sein.

Außerdem entschied sich das ICT-Team für Full Clones statt Linked Clones, was erhöhte Anforderungen an die Kapazität der Storage-Hardware stellt. Im Full-Clone-Modus steht pro Benutzer ein dedizierter virtueller Desktop zur Verfügung. Bei jedem Login in die VDI-Umgebung wird dem Mitarbeiter der gleiche Desktop zugewiesen. Bei Linked Clones wird dagegen ein Pool virtueller Desktops bereitgestellt. Dem Benutzer wird bei jedem Login ein anderer Desktop zugewiesen, der nach dem Logout wieder auf die Grundeinstellungen zurückgesetzt wird.

Bei der Evaluation für die Storage-Hardware entschied sich das USB, die weiteren Tests (Proof of Concept) mit zwei Herstellern durchzuführen: mit HP (3Par StoreServ 7400) und mit Nimble Storage (CS460G-X2). Beide Lösungen erfüllten im Test die von den Herstellern versprochenen Angaben und wurden für den VDI-Betrieb als tauglich eingeschätzt.

Bis Ende 2013 liefen die Verhandlungen mit den zwei Herstellern, den Zuschlag bekam schließlich Nimble Storage. „Die Lösungen beider Hersteller waren geeignet, unsere Anforderungen an die VDI zu erfüllen“, meint Liniger.

Für Nimble Storage hätten jedoch vier wesentliche Punkte gesprochen:

Außerdem gefiel dem ICT-Team der innovative Ansatz: Eine Besonderheit der Nimble-Architektur besteht nämlich darin, dass sich Systemleistung und -kapazität unterbrechungsfrei und vollständig unabhängig voneinander erhöhen lassen. Das heißt, Leistung und Speicherplatz können exakt auf die gewünschte Umgebung abgestimmt werden (scale to fit).

Im Februar 2014 wurden die ersten beiden Flash-Arrays (CS460) von Nimble Storage im USB-Rechenzentrum installiert, wenig später folgten vier weitere Flash-Arrays (CS700). Diese Maschinen gelten als passende Lösung für anspruchsvolle Infrastrukturen und sind auf die Verarbeitung großer Rechenmengen (bis zu 125 000 IOPS bei der CS700) in VDI-Umgebungen ausgelegt. Kurz nach der Installation der Arrays begann der Rollout der ersten 1500 virtuellen Desktops.

Bis heute wurden rund 4000 virtuelle Desktops ausgerollt. Linigers Fazit: „Das Projekt läuft reibungslos, nicht zuletzt deshalb, weil sich die Nimble-Architektur einfach in Betrieb nehmen ließ und zu bedienen ist. Für Monitoring und Störungsmanagement des Systems haben wir nur eine Person im Einsatz.“ Bis Ende des zweiten Quartals 2016 soll das Projekt abgeschlossen sein.