🤚🏽 🐥 🔔 Véritable virtualité: postes de travail ++ 🥡 🧗 👩‍🔬

Si l'automatisation décidait il y a 3 ou 4 ans, c'est aujourd'hui le tour de la virtualisation: des postes de travail puissants et abordables égalisent le potentiel des géants transnationaux et des petites entreprises. Stations de travail - ordinateurs professionnels avec une gamme de matériel et de logiciels conçus pour résoudre une gamme spécifique de tâches: multimédia (traitement d'image, vidéo, son), CAO, SIG, calculs scientifiques et techniques, applications industrielles, etc. Actuellement, les ressources d'une station de travail peuvent recevoir en tant que service cloud. Il gagne en popularité parmi un nombre croissant d'entreprises en raison de la facilité d'intégration dans l'infrastructure informatique et des avantages économiques. Il n'y a donc pas de retour en arrière, n'y a-t-il que de la virtualité à venir? Voyons cela.

Qu'est-ce qu'un poste de travail?

Les premiers postes de travail sont apparus à la fin des années 60 et sont aujourd'hui largement utilisés pour travailler avec des systèmes de conception et de construction assistés par ordinateur, des graphiques 2D et 3D, pour le montage vidéo et l'informatique gourmande en ressources. Avec l'avènement des versions 64 bits des systèmes d'exploitation Microsoft Windows, les postes de travail UNIX hautes performances avec des environnements logiciels propriétaires ont cédé la place aux systèmes MS Windows. De nombreux fournisseurs proposent également Linux de Red Hat ou SuSE comme alternative.

Les postes de travail sont un outil utile pour les concepteurs et les concepteurs, les analystes financiers et les chercheurs, les créateurs de contenu et les créateurs. Ils prennent en charge les tâches et applications les plus exigeantes, telles que le rendu de graphiques complexes, l'analyse financière, les tâches informatiques et le montage vidéo et la création d'autres contenus numériques complexes.

Lors du traitement de données géospatiales, de la construction de modèles de terrain en trois dimensions, etc. sur des PC standard, vous devez souvent manquer de mémoire, des retards et des «blocages», tandis que les postes de travail présentent des performances élevées et sont bons pour afficher les données.

Un poste de travail n'est pas seulement un ordinateur, c'est un certain nombre de mécanismes conçus pour effectuer les tâches les plus exigeantes, assurer un fonctionnement fluide et des fonctionnalités avancées.

Les caractéristiques distinctives des stations de travail modernes sont une vitesse de traitement des données élevée, un processeur puissant, une grande capacité de RAM rapide, un contrôleur de réseau haute performance intégré et un sous-système graphique professionnel.

Portées et types de postes de travail

L'équipement des postes de travail offre une productivité de conception élevée, une visualisation réaliste des modèles filaires et tridimensionnels texturés, l'obtention rapide des résultats des calculs scientifiques, le traitement de la vidéo haute résolution et la création de divers effets vidéo.

Selon les classes de tâches à résoudre, les postes de travail peuvent être conditionnellement divisés en plusieurs types:

Type de poste de travail	Champ d'application
Graphique	Graphisme et multimédia, en particulier infographie et traitement d'images, vidéo, son, développement de jeux informatiques et de contenus numériques.
Pour l'ingénierie ou la conception architecturale	Génie divers, architecture et autres CAO, SIG, travaux sur le terrain et géodésie, etc.
Pour les tâches scientifiques et techniques	Calculs scientifiques et techniques.
Pour le commerce	Échange professionnel et trading en ligne.
Pour applications industrielles	Conception, gestion opérationnelle et suivi, gestion des processus.

Chaque sous-classe de postes de travail professionnels peut avoir des caractéristiques inhérentes et des composants uniques qui diffèrent considérablement des modèles de PC de masse: grande taille / résolution d'affichage et / ou plusieurs écrans (CAD, SIG, bourse, commerce en ligne), une puissante carte vidéo (film et vidéo , animation, jeux informatiques), grande capacité / performance du sous-système de stockage de données (tâches scientifiques, animation), exécution mobile ou sécurisée (opération sur le terrain ou dans les magasins des entreprises de production), etc.

Ainsi, les modèles équipés d'accélérateurs graphiques NVIDIA conviennent aux professionnels impliqués dans la modélisation 3D, l'analyse technique, le montage vidéo non linéaire (NLE), la conception, ainsi qu'aux employés du domaine de la finance.

Les cartes graphiques professionnelles Quadro RTX 6000 et Quadro RTX 5000, qui sont construites sur la base de GPU éligibles sur l'architecture Turing, se distinguent par la prise en charge de l'accélération matérielle du lancer de rayons, fournie par des cœurs RT spécialisés.

Les postes de travail graphiques (la catégorie la plus étendue) conviennent aux concepteurs, artistes, photographes, animateurs, monteurs vidéo, concepteurs, ingénieurs et à tous ceux qui utilisent des progiciels graphiques spécialisés. Ils ont de hautes performances lorsque vous travaillez avec des graphiques, des vidéos et des animations. Les GPU utilisent généralement les derniers GPU NVIDIA ou AMD.

Ils sont souvent équipés de plusieurs moniteurs, ils sont utilisés pour travailler avec des graphismes 2D et 3D (conception, ingénierie, etc.), la visualisation de données (médecine, big data analytics), le rendu, la modélisation (CAD / CAM), la création de murs vidéo, la reconnaissance des gestes, SIG et autres

Les postes de travail graphiques sont largement utilisés dans la modélisation pour l'industrie automobile, la fabrication d'aéronefs, l'industrie pétrolière et gazière, la production de contenu multimédia, le traitement des données médicales et la visualisation des résultats de la recherche.

^{Portée du poste de travail graphique}	^{La description}	^{Tâches à résoudre}	^{Exemple de logiciel}
^CAD	^{Postes de travail professionnels pour les ingénieurs et les concepteurs qui travaillent avec des applications de conception et d'ingénierie assistées par ordinateur (CAD / CAM / CAE).}	^{Conception, construction, production.}	^{Autodesk AutoCAD, Autodesk Inventor, Altair HyperWorks, Siemens NX.}
^{Graphiques 3D}	^{Ils sont utilisés pour travailler dans le domaine de l'animation 3D et de la modélisation, lorsque des graphismes interactifs rapides sont nécessaires.} ^{Avec la visualisation 3D, ils fournissent le résultat de rendu le plus rapide possible.}	^{Modélisation, animation, visualisation.}	^{Autodesk 3ds Max, Autodesk Maya, Adobe After Effects CC, Maxon CINEMA 4D.}
^{Montage vidéo}	^{Les postes de travail de montage vidéo basés sur des accélérateurs graphiques NVIDIA QUADRO professionnels avec prise en charge CUDA accélèrent le processus de traitement et de conversion des vidéos haute définition Full HD et ULTRA HD 4K des dizaines de fois.}	^{Montage vidéo, travaillez avec du contenu vidéo Full HD, Ultra HD 4K.}	^{Adobe Premiere Pro CC, Avid Media Composer, Sony Vegas Pro, Grass Valley Edius.}

Stations de travail CAO

Les postes de travail CAO - une sous-classe de postes de travail graphiques - vous permettent de créer une documentation de conception et / ou technologique, des modèles géométriques (à semi-conducteurs, tridimensionnels, composites), ainsi que des dessins de produits. Les ressources matérielles d'un tel poste de travail utilisent toutes les capacités fonctionnelles des systèmes de CAO professionnels: CATIA, CREO, NX, Inventor, Compass, AutoCAD, Solid Works, SolidEdge, T-Flex CAD et autres.

Type de CAD	Tâches à résoudre
Construction de machines	Développement d'une large gamme de produits: de la création de systèmes aérospatiaux à la conception d'appareils électroménagers.
Produits microélectroniques	Conception de schémas et de schémas de câblage, circuits imprimés, placement automatique des éléments du produit, routage automatique.
Électrique	Développement de schémas de circuits et de schémas de câblage d'équipements électriques, de leur implantation spatiale, maintenance de bases de données de produits finis.
Architectural	Conception 2D / 3D de structures architecturales et de bâtiments, calcul de structures spéciales telles que toitures, calculs statiques typiques de structures de bâtiments, maintenance de bases de données d'éléments standard, planification de territoires de construction.
Équipements pour installations et structures industrielles	Création de schémas d'installation, câblage spatial des canalisations et des chemins de câbles, conception de systèmes de chauffage, d'alimentation en eau, d'assainissement, d'électricité, de ventilation et de climatisation, maintenance de bases de données d'équipements, de raccords de tuyauterie, de produits électriques finis.
Géoinformation	Numérisation des données de levés sur le terrain, analyse des réseaux géodésiques, construction d'un modèle numérique d'élévation, création de cartes et de plans sous forme vectorielle, maintenance des cadastres fonciers et urbains, maintenance des archives cartographiques électroniques.

Les postes de travail graphiques pour les systèmes d'automatisation de la conception (CAO) représentent une large classe de systèmes pour les tâches de CAO (conception assistée par ordinateur), CAM (fabrication assistée par ordinateur) et CAE (ingénierie assistée par ordinateur).

Les postes de travail CAO modernes sont classiquement répartis dans les groupes suivants:

Stations de travail CAO	Portées des postes de travail
Niveau d'entrée	Modélisation 2D de produits, travail avec de petits assemblages en 3D; conception d'entrée de gamme et conception architecturale.
Niveau intermédiaire	Modélisation 3D de pièces, travail avec de petits et moyens assemblages; design et design architectural.
Postes de travail seniors	Calcul haute performance utilisant des logiciels spécialisés, analyse et simulation d'ingénierie; préparation d'images photoréalistes (rendu); traitement vidéo et effets de superposition; travailler avec de très grands assemblages.

Aujourd'hui, lorsque le cloud devient un élément de l'infrastructure informatique aussi courant qu'un serveur ou une station de travail, les services de la classe des «stations graphiques virtuelles» gagnent en popularité, ce qui résout l'importante tâche d'utilisation de la puissance graphique du cloud, qui semblait impossible il y a seulement quelques années.

Virtual Graphics Station - le moment est venu

Auparavant, le travail avec des applications gourmandes en ressources était affecté à des ordinateurs et des postes de travail puissants avec un large éventail de programmes d'application. Les inconvénients des solutions ci-dessus sont le coût élevé de possession, la nécessité d'investir régulièrement dans les mises à niveau et de limiter la mobilité des utilisateurs.

La sortie est des stations graphiques virtuelles situées dans un environnement cloud haute performance. Cette technologie permet non seulement d'accéder à des quantités pratiquement illimitées de ressources informatiques dans le cloud, mais vous permet également de travailler simultanément avec plusieurs applications en ligne exigeantes. Et tout cela - sans référence à un lieu de travail fixe.

La technologie VDI (Virtual Desktop Infrastructure) vous permet de créer une infrastructure informatique virtuelle et de déployer des travaux basés sur des systèmes de serveurs, où de nombreuses machines virtuelles fonctionnent. En fait, pour les utilisateurs, cela ressemble à un lieu de travail familier sur un PC avec les applications nécessaires.

VDI permet de créer des postes de travail utilisateur à part entière, fonctionnellement identiques aux postes de travail de l'architecture classique. L'infrastructure VDI implique le placement de postes de travail virtuels et d'autres ressources utilisateur dans l'infrastructure du serveur (dans le centre de données de l'entreprise ou dans le cloud du fournisseur) et leur accès depuis le réseau interne de l'entreprise et / ou via Internet.

Par conséquent, au lieu d'équiper les utilisateurs d'applications graphiques lourdes de postes de travail puissants, vous pouvez profiter d'une solution plus moderne et déployer l'infrastructure VDI. Ils auront à leur disposition une station de travail graphique virtuelle - un service pour accéder à une machine virtuelle avec un accélérateur graphique.

En fait, il s'agit d'un accès terminal distant à une machine virtuelle dotée d'un puissant sous-système graphique. L'entreprise peut économiser, en travaillant avec des employés distants de régions ou d'autres pays, pour constituer des équipes virtuelles.
Fournir le cœur informatique complet de la carte vidéo à la machine virtuelle permet d'utiliser des applications très chargées telles que AVEVA, SolidWorks, AutoCAD, SketchUP, 3DS Max, Revit, ArhiCAD, etc. sur le poste de travail virtuel. De plus, cette configuration remplace plusieurs postes de travail puissants.

La tâche de la carte AMD Radeon Pro V340 est de fournir des graphiques fiables dans tous les systèmes, des solutions cloud à presque tous les appareils. La solution matérielle pour la virtualisation graphique (AMD MxGPU) est basée sur la technologie de virtualisation de périphérique standard SR-IOV (Single-Root I / O Virtualization), qui permet aux utilisateurs virtualisés de travailler à distance (leur nombre peut atteindre 16 sur chaque GPU physique).

Une telle plate-forme est souvent construite sur la base de cartes graphiques productives NVIDIA ou GPU d'AMD avec un stockage rapide. Windows Server est souvent utilisé comme plate-forme de virtualisation. Les lecteurs flash (SSD) sont généralement utilisés pour augmenter les performances du système de disque.

Avantages du VDI

La station graphique virtuelle peut être intégrée à l'infrastructure informatique existante de l'entreprise. Tous les projets peuvent être stockés sur le réseau de l'entreprise ou dans des stockages cloud, accessibles depuis n'importe où avec Internet.

L'infrastructure VDI offre un niveau de protection plus élevé pendant le transfert et le stockage d'informations importantes, la gestion centralisée de l'infrastructure informatique des lieux de travail et la fourniture de services informatiques aux employés. Dans le même temps, le coût de l'introduction du VDI est comparable à celui du remplacement d'un parc de PC.

Dans l'architecture VDI, toutes les données sont stockées sur un serveur dans le centre de données. Une telle solution augmente considérablement le niveau de sécurité des informations, offre une utilisation beaucoup plus efficace des ressources informatiques par rapport aux postes de travail physiques complets et fournit des outils pratiques pour l'administration centralisée des postes de travail.

L'un des avantages de VDI est que, si nécessaire, un poste de travail utilisateur de toutes les performances disponibles est créé et lorsqu'il n'est plus nécessaire, il est supprimé. Ainsi, en présence de canaux Internet modernes, une puissance de calcul importante peut être allouée aux utilisateurs distants.

Soit dit en passant, comme le montrent les tests, la vitesse du réseau mobile 3G 3G 17 Mbps (2,12 Mo / s) n'est clairement pas suffisante - c'est inconfortable de travailler, sans parler de la vidéo HD que VMware Verizon ne tire tout simplement pas sur un tel canal.

En général, VDI offre les principaux avantages suivants:

la possibilité d'une gestion dynamique et opérationnelle des ressources informatiques;
unification du parc de logiciels et de postes de travail;
administration centralisée des logiciels et des postes de travail;
une réduction significative du nombre d'incidents de sécurité de l'information;
réduction des conditions de fourniture de nouveaux AWP;
accroître la sécurité du stockage et du traitement des données;
réduction des coûts avec le soutien de bureaux distants.

Le principal moteur de la mise en œuvre de VDI est la sécurité et la sûreté des données, la centralisation de la gestion et de l'administration. Un système VDI est généralement déployé par des entreprises assez importantes.

Vous pouvez utiliser des stations graphiques virtuelles dans les cas où cela est nécessaire:

Allouez de la puissance graphique pour un projet à court terme.
Développez rapidement votre infrastructure actuelle sans un long processus d'achat de nouvelles stations graphiques.
Attirez des employés ou des pigistes à distance pour travailler sur le projet.
Transférez une partie des travaux vers le cloud (par exemple, si l'équipement existant est obsolète et que le budget ne permet pas de le mettre à jour).
Obtenez des économies, y compris sur les licences logicielles.
Protégez l'accès et les résultats de travail (vous pouvez utiliser les options VPN, protection antivirus, sauvegarde).

Ils sont également utilisés de manière pratique pour la formation, les tests, l'organisation du travail temporaire.

De l'histoire de VDI

La technologie VDI est née à la jonction de trois domaines: l'accès aux terminaux, le travail à distance avec les stations graphiques et la virtualisation des serveurs.
L'infrastructure VDI standard peut être de trois types:

Sessions Terminal (Session Terminal), applications de streaming.
Ordinateurs de bureau selon le modèle de mise en file d'attente (Pooled Desktop).
Ordinateurs de bureau personnels (Personal Desktop).

Contrairement aux fermes de terminaux, dans ce dernier cas, les utilisateurs VDI ont à leur disposition une machine virtuelle personnelle avec OS et applications installés, et la virtualisation fournit l'isolement des utilisateurs et le partage des ressources: seules les ressources informatiques allouées à sa machine virtuelle sont disponibles pour l'utilisateur.

L'infrastructure de poste de travail virtuel (VDI) est un moyen d'accéder aux postes de travail qui fonctionnent à distance dans le centre de données.

Les principaux consommateurs de solutions VDI sont aujourd'hui les secteurs financier et bancaire, la vente au détail, la santé et les assurances.Cependant, les entreprises du secteur de l'ingénierie se sont intéressées au lien avec le développement de technologies pour accélérer le traitement et la transmission d'images et les solutions VDI.

L'évolution du VDI peut être décomposée en plusieurs étapes clés:

VDI 1.0

Cette première étape est une approche de base de VDI, qui n'est pas encore généralisée dans les entreprises qui commençaient à peine à se familiariser avec la solution et utilisaient principalement le VDI pour des applications non commerciales critiques. Cette technologie a été utilisée principalement pour les applications de centre d'appels. Les configurations VDI étaient assez limitées et lors du démarrage des machines virtuelles dans le centre de données, beaucoup de ressources n'étaient pas consommées (ressources informatiques, de stockage et réseau).

Avec un tel déploiement, des exigences élevées ont été placées sur les performances d'E / S de stockage, la bande passante ou la latence du réseau. Les disques traditionnels (HDD) répondaient pleinement aux besoins de l'utilisateur.

VDI 1.0 est la première tentative d'application d'une technologie de virtualisation révolutionnaire à un PC, mais il n'a pratiquement pas permis de gagner en coût.

VDI 2.0

Il s'agit de la génération actuelle de VDI, apparue il y a environ 2 à 3 ans. Cette étape devrait durer encore quelques années. VDI 2.0 est également la version de base de VDI, mais la prochaine génération.

Alors que les entreprises ont réussi à évaluer les avantages du VDI 1.0 en termes de sécurité, de disponibilité, de flexibilité et de facilité de gestion par rapport aux postes de travail physiques, l'introduction du VDI s'est généralisée et il y a tout lieu de croire que cette tendance se poursuivra.

Avec la popularité croissante du VDI, de nouveaux scénarios d'utilisation de cette technologie sont apparus; elle est devenue utilisée dans de nombreuses applications. Cependant, cela a créé des problèmes au niveau de l'infrastructure, comme une tempête de démarrage, l'application de correctifs et un déploiement rapide. «» .

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VDI 3.0

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VDI

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Citrix (WinFrame) Citrix XenDesktop , ( Citrix XenServer, Microsoft Hyper-V VMware ESXi) Citrix.

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NVIDIA AMD . Windows Server, — SSD (NVMe). VMware, Microsoft Citrix.

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IBS DataFort

En tant que fournisseur de cloud fournissant un service vGPU, IBS DataFort identifie plusieurs étapes sur la voie de la formation de notre service.

Initialement, l'infrastructure de l'entreprise a été construite sur la base de serveurs lames Cisco UCS et HPE. Les premières expériences avec le GPU que nous avons prises fin 2017, lorsque nous avons acheté la lame de serveur HPE WS460c Gen9 avec un slot d'extension pour les cartes NVIDIA Tesla M6. En raison des tests de charge interne et de plusieurs démos avec des clients potentiels, les performances de la carte ne répondaient pas aux exigences spécifiées. De plus, la solution était clairement économiquement désavantageuse: elle ne permettait pas d'organiser une haute densité de cartes GPU sur le serveur, de plus, le slot d'extension pour eux occupait un slot supplémentaire dans le châssis. Parmi les tâches au sein desquelles le test a été effectué, nous notons le transcodage vidéo pour l'une des chaînes fédérales, ainsi que la numérisation et l'intégration des bases de relevés aériens pour les cartographes.

La deuxième étape remonte à la mi-2018, lorsque nous avons mené une étude à grande échelle des technologies existantes et du fer. D'abord analysé les cartes GPU du serveur; Le leader absolu sur ce marché est bien sûr NVIDIA, mais en raison de la politique de licence spécifique, fournir le service GPU VDI sur leurs cartes semblait trop coûteux et pas assez attractif pour le marché. Par conséquent, nous avons également testé et élaboré une option d'organisation de service sur les cartes AMD FirePro S7150x2. Selon les résultats de la communication avec le fournisseur et l'étude de la documentation, les cartes M10, P40 et V100 ont été sélectionnées comme cartes cibles NVIDIA.

Après avoir déterminé les cartes cibles, nous avons identifié pour nous-mêmes le public cible du service: designers, designers, employés des médias; et la liste correspondante des logiciels qu'ils utilisent. Ensuite, nous avons effectué divers tests basés sur divers benchmarks, où nous avons comparé les performances de toutes les cartes avec différentes variations du profil vGPU sur les cartes (de 1G à 8 / 16G vGPU sur la VM).

Il y avait un choix sur la façon de fournir le service au client, et ici nous nous sommes installés sur la solution vmware Horizon, MS VDI et Teamviewer. Selon les résultats des tests, il s'est avéré que MS VDI, comme nous nous y attendions, n'est pas en mesure de "tirer" le service et de fournir rapidement l'image en raison des limitations du protocole RDP.

Parmi les options restantes - Teamviewer et Horizon - les deux, curieusement, ont produit des chiffres de référence presque identiques. Mais grâce aux capacités supplémentaires d'Horizon, la présence d'un accord de service vmware déjà signé et la prévalence de cette solution dans l'infrastructure des clients eux-mêmes, ils se sont arrêtés précisément à Horizon.

Du point de vue des cartes, il s'est avéré surprenant que les modèles AMD, avec des paramètres de profil identiques, etc., étaient légèrement supérieurs aux cartes NVIDIA similaires à bien des égards. Mais encore une fois, en raison de la prévalence des cartes NVIDIA sur le marché et parmi les clients, il est plus logique de fournir un service spécifiquement pour eux. En outre, un rôle important a été joué par le fait que la plupart des applications ont une intégration avec les bibliothèques CUDA, et leur présence était l'une des exigences pour la plupart des cas.

Selon les résultats de tous les tests, fin 2018, un tas de cartes vmware Horizon + NVIDIA M10 et P40 est devenu une option de travail. Nous avons décidé de ne pas utiliser les cartes V100, car ils sont plus applicables au big data et à la science des données - domaines dans lesquels nous avons encore quelques requêtes.

Logiciel IBS DataFort testé et distribué par carte.

En ce qui concerne le reste du fer, le choix s'est porté exclusivement sur le serveur rack Cisco UCS (pourquoi pas les lames, voir ci-dessus), qui permettent d'installer de deux à six cartes NVIDIA dans un seul boîtier. Cela vous permet d'organiser VDI avec une densité élevée de postes de travail sur le serveur, mais impose en même temps ses propres limites et exigences en matière d'ES et de dissipation thermique pour le centre de données, où tout cela est installé.

À ce stade, nous avons finalisé la formation du service et l'avons lancé sur le marché.

Nous recherchons maintenant un créneau où IBS DataFort utilise très efficacement la carte NVIDIA T4 sortie fin 2018 - début 2019. Cette carte est optimisée en termes de consommation d'énergie, de dissipation thermique et d'espace qu'elle occupe dans le serveur (un siège PCI à la place deux, comme M10 et P40). La nouveauté est capable de résoudre les problèmes avec ES et la densité relativement faible de cartes sur un serveur (surviennent lors de l'utilisation des mêmes M10 et P40).

Ainsi, pour IBS DataFort, travailler avec T4 est l'occasion de concevoir une solution plus attractive en termes de prix et de performances que ce que nous proposions précédemment sur le marché.

Au lieu de la sortie

Les postes de travail virtuels signifient la centralisation et la protection des données utilisateur, la possibilité de connecter rapidement et budgétiser de nouveaux utilisateurs, par exemple lors de l'expansion d'une entreprise, éliminant les temps d'arrêt en cas de panne de l'équipement (vous pouvez immédiatement reprendre le travail sur un autre appareil sans perdre de données. Vous pouvez intégrer et normaliser les processus d'affaires dans les succursales distantes, standardiser et unifier les lieux de travail, augmenter la stabilité des flux de travail. L'essentiel est de choisir un fournisseur fiable avec des plans tarifaires .

Véritable virtualité: postes de travail ++