👰 🐕 🍕 Virtualitas Nyata: Workstation ++ 🉐 🔔 👩‍💼

Jika otomasi memutuskan 3-4 tahun yang lalu, kini giliran virtualisasi: workstation kuat yang terjangkau menyamakan potensi raksasa transnasional dan bisnis kecil. Workstations - komputer profesional dengan serangkaian perangkat keras dan perangkat lunak yang dirancang untuk menyelesaikan berbagai tugas spesifik: multimedia (pemrosesan gambar, video, suara), CAD, GIS, perhitungan ilmiah dan teknis, aplikasi industri, dll. Saat ini, sumber daya workstation dapat terima sebagai layanan cloud. Ini mendapatkan popularitas di antara semakin banyak perusahaan karena kemudahan integrasi ke dalam infrastruktur TI dan keuntungan ekonomi. Jadi, tidak ada jalan untuk kembali, apakah hanya ada moralitas di depan? Mari kita cari tahu.

Apa itu workstation?

Stasiun kerja pertama muncul kembali di akhir 60-an dan hari ini mereka banyak digunakan untuk bekerja dengan desain dan sistem konstruksi berbantuan komputer, grafis 2D dan 3D, untuk mengedit video dan komputasi intensif sumber daya. Dengan munculnya versi 64-bit dari sistem operasi Microsoft Windows, workstation UNIX berkinerja tinggi dengan lingkungan perangkat lunak berpemilik telah memberikan jalan bagi sistem MS Windows. Banyak vendor juga menawarkan Linux dari Red Hat atau SuSE sebagai alternatif.

Workstation adalah alat yang berguna untuk perancang dan perancang, analis dan peneliti keuangan, pembuat konten dan pembuat konten. Mereka mendukung tugas dan aplikasi yang paling berat, seperti merender grafik yang rumit, analisis keuangan, tugas komputasi dan mengedit video dan membuat konten digital kompleks lainnya.

Saat memproses data geospasial, membangun model medan tiga dimensi, dll. Pada PC standar, Anda sering harus kehabisan memori, penundaan dan "hang", sementara workstation menunjukkan kinerja tinggi dan pandai menampilkan data.

Workstation bukan hanya sebuah komputer, ini adalah sejumlah mekanisme yang dirancang untuk melakukan tugas-tugas yang paling menuntut, memastikan operasi yang lancar dan fungsionalitas yang canggih.

Fitur khas workstation modern adalah kecepatan pemrosesan data yang tinggi, prosesor yang kuat, kapasitas besar RAM cepat, pengontrol jaringan berkinerja tinggi yang terintegrasi, dan subsistem grafik profesional.

Lingkup dan jenis workstation

Peralatan workstation menyediakan produktivitas desain tinggi, visualisasi realistis dari kawat-bingkai dan model tiga dimensi bertekstur, cepat memperoleh hasil perhitungan ilmiah, pemrosesan video resolusi tinggi dan penciptaan berbagai efek video.

Menurut kelas tugas yang harus diselesaikan, workstation dapat dibagi secara kondisional menjadi beberapa jenis:

Jenis workstation	Bidang aplikasi
Grafis	Grafik dan multimedia, khususnya, grafik komputer dan pemrosesan gambar, video, suara, pengembangan game komputer dan konten digital.
Untuk teknik atau desain arsitektur	Berbagai teknik, arsitektur dan CAD lainnya, SIG, kerja lapangan dan geodesi, dll.
Untuk tugas-tugas ilmiah dan teknis	Perhitungan ilmiah dan rekayasa.
Untuk perdagangan	Pertukaran profesional dan perdagangan online.
Untuk aplikasi industri	Desain, manajemen operasional dan pemantauan, manajemen proses.

Setiap subkelas workstation profesional dapat memiliki fitur yang melekat dan komponen unik yang berbeda secara signifikan dari model PC massal: ukuran besar / resolusi layar dan / atau beberapa tampilan (CAD, GIS, perdagangan saham, perdagangan online), kartu video yang kuat (film dan video) , animasi, permainan komputer), kapasitas besar / kinerja subsistem penyimpanan data (tugas ilmiah, animasi), eksekusi seluler atau aman (operasi di lapangan atau di toko-toko perusahaan produksi), dll.

Dengan demikian, model yang dilengkapi dengan akselerator grafis NVIDIA cocok untuk para profesional yang terlibat dalam pemodelan 3D, analisis teknik, pengeditan video non-linear (NLE), desain, serta bagi karyawan di bidang keuangan.

Kartu grafis profesional Quadro RTX 6000 dan Quadro RTX 5000, yang dibangun berdasarkan GPU selektif pada arsitektur Turing, dibedakan oleh dukungan untuk akselerasi perangkat keras ray tracing, yang disediakan oleh core-core khusus.

Workstation grafis (kategori paling luas) cocok untuk perancang, seniman, fotografer, animator, editor video, perancang, insinyur, dan semua orang yang menggunakan paket grafik khusus. Mereka memiliki kinerja tinggi ketika bekerja dengan grafik, video dan animasi. GPU biasanya menggunakan NVIDIA atau GPU AMD terbaru.

Mereka sering dilengkapi dengan beberapa monitor, mereka digunakan untuk bekerja dengan grafis 2D dan 3D (desain, teknik, dll.), Visualisasi data (kedokteran, analisis data besar), rendering, pemodelan (CAD / CAM), membuat dinding video, pengenalan gerakan, GIS dan lainnya

Workstation grafis banyak digunakan dalam pemodelan untuk industri otomotif, manufaktur pesawat terbang, industri minyak dan gas, produksi konten media, pemrosesan data medis, dan visualisasi hasil penelitian.

^{Lingkup workstation grafis}	^Deskripsi	^{Tugas yang harus diselesaikan}	^{Perangkat lunak sampel}
^CAD	^{Stasiun kerja profesional untuk insinyur dan desainer yang bekerja dengan aplikasi desain dan rekayasa (CAD / CAM / CAE) berbantuan komputer.}	^{Desain, konstruksi, produksi.}	^{Autodesk AutoCAD, Autodesk Inventor, Altair HyperWorks, Siemens NX.}
^{Grafik 3D}	^{Mereka digunakan untuk bekerja di bidang animasi dan pemodelan 3D, ketika grafis interaktif cepat diperlukan.} ^{Dengan visualisasi 3D, mereka memberikan hasil rendering secepat mungkin.}	^{Pemodelan, animasi, visualisasi.}	^{Autodesk 3ds Max, Autodesk Maya, Adobe After Effects CC, Maxon CINEMA 4D.}
^{Pengeditan video}	^{Workstation pengeditan video berdasarkan akselerator grafis NVIDIA QUADRO profesional dengan dukungan CUDA mempercepat proses pemrosesan dan konversi video definisi tinggi Full HD dan ULTRA HD 4K puluhan kali.}	^{Pengeditan video, bekerja dengan konten video Full HD, Ultra HD 4K.}	^{Adobe Premiere Pro CC, Komposer Avid Media, Sony Vegas Pro, Grass Valley Edius.}

Workstation CAD

Workstation CAD - subkelas workstation grafis - memungkinkan Anda untuk membuat desain dan / atau dokumentasi teknologi, model geometris (solid-state, tiga dimensi, komposit), serta gambar produk. Sumber daya perangkat keras dari stasiun kerja tersebut menggunakan semua fungsi sistem CAD profesional: CATIA, CREO, NX, Inventor, Kompas, AutoCAD, Solid Works, SolidEdge, T-Flex CAD dan lainnya.

Jenis CAD	Tugas yang harus diselesaikan
Bangunan mesin	Pengembangan beragam produk: mulai dari penciptaan sistem dirgantara hingga desain peralatan rumah tangga.
Produk Mikroelektronika	Desain diagram skematik dan kabel, papan sirkuit cetak, penempatan otomatis elemen-elemen produk, routing otomatis.
Kelistrikan	Pengembangan diagram sirkuit dan diagram pengkabelan peralatan listrik, tata ruangnya, mempertahankan basis data produk jadi.
Arsitektur	Desain 2D / 3D struktur arsitektur dan bangunan, perhitungan struktur khusus seperti atap, perhitungan statis khas struktur bangunan, pemeliharaan basis data elemen standar, perencanaan wilayah untuk konstruksi.
Peralatan untuk pabrik dan struktur industri	Pembuatan diagram skematik instalasi, kabel spasial jalur pipa dan rute kabel, desain pemanas, pasokan air, saluran pembuangan, listrik, ventilasi dan sistem pendingin udara, pemeliharaan basis data peralatan, perlengkapan pipa, produk listrik jadi.
Informasi geoinformasi	Digitalisasi data survei lapangan, analisis jaringan geodetik, membangun model ketinggian digital, membuat peta dan rencana dalam bentuk vektor, memelihara kadaster tanah dan kota, memelihara arsip kartografi elektronik.

Workstation grafis untuk desain sistem otomasi (CAD) mewakili kelas yang luas dari sistem untuk tugas CAD (Computer Aided Design), CAM (Computer Aided Manufacturing) dan CAE (Computer Aided Engineering).

Stasiun kerja CAD modern secara konvensional dibagi menjadi kelompok-kelompok berikut:

Workstation CAD	Lingkup workstation
Level masuk	Pemodelan produk 2D, bekerja dengan rakitan kecil dalam 3D; desain entry-level dan desain arsitektur.
Tingkat menengah	Pemodelan 3D bagian, bekerja dengan majelis kecil dan menengah; desain dan desain arsitektur.
Workstation Senior	Komputasi kinerja tinggi menggunakan perangkat lunak khusus, analisis teknik, dan simulasi; persiapan gambar fotorealistik (rendering); pemrosesan video dan efek overlay; bekerja dengan majelis ekstra besar.

Saat ini, ketika cloud menjadi elemen umum infrastruktur TI sebagai server atau workstation, layanan dari kelas "virtual graphic station" semakin populer, yang menyelesaikan tugas penting menggunakan kekuatan grafis dari cloud, yang tampaknya mustahil beberapa tahun yang lalu.

Stasiun Grafik Virtual - waktunya telah tiba

Sebelumnya, bekerja dengan aplikasi intensif sumber daya ditugaskan untuk komputer yang kuat dan workstation dengan sejumlah besar program aplikasi. Kerugian dari solusi di atas adalah tingginya biaya kepemilikan, kebutuhan untuk investasi reguler dalam peningkatan dan membatasi mobilitas pengguna.

Jalan keluarnya adalah stasiun grafik virtual yang terletak di lingkungan cloud berkinerja tinggi. Teknologi ini tidak hanya menyediakan akses ke sumber daya komputasi yang sebenarnya tidak terbatas dalam cloud, tetapi juga memungkinkan Anda untuk bekerja secara bersamaan dengan beberapa aplikasi online yang menuntut. Dan semua ini - tanpa referensi ke tempat kerja yang stasioner.

Teknologi VDI (Virtual Desktop Infrastructure) memungkinkan Anda untuk membuat infrastruktur TI virtual dan menyebarkan pekerjaan berdasarkan sistem server, tempat banyak mesin virtual bekerja. Bahkan, bagi pengguna sepertinya tempat kerja yang akrab di PC dengan aplikasi yang diperlukan.

VDI memungkinkan untuk membuat workstation pengguna penuh, secara fungsional identik dengan workstation arsitektur klasik. Infrastruktur VDI melibatkan penempatan workstation virtual dan sumber daya pengguna lain dalam infrastruktur server (di pusat data perusahaan atau di cloud penyedia) dan menyediakan akses ke mereka dari jaringan internal perusahaan dan / atau melalui Internet.

Alhasil, alih-alih memperlengkapi pengguna dengan aplikasi grafis berat dengan workstation yang kuat, Anda dapat memanfaatkan solusi yang lebih modern dan menggunakan infrastruktur VDI. Mereka akan memiliki workstation grafik virtual - layanan untuk mengakses mesin virtual dengan akselerator grafis.

Bahkan, ini adalah akses terminal jarak jauh ke mesin virtual dengan subsistem grafik yang kuat. Perusahaan dapat menyimpan, bekerja dengan karyawan jarak jauh dari daerah atau negara lain, untuk mengumpulkan tim virtual.
Menyediakan inti komputasi penuh kartu video ke mesin virtual memungkinkan menggunakan aplikasi yang sangat dimuat seperti AVEVA, SolidWorks, AutoCAD, SketchUP, 3DS Max, Revit, ArChiCAD, dll di workstation virtual. Selain itu, konfigurasi ini menggantikan beberapa stasiun kerja yang kuat.

Tugas kartu AMD Radeon Pro V340 adalah grafik yang andal di semua sistem, dari solusi cloud hingga hampir semua perangkat. Solusi perangkat keras untuk virtualisasi grafis (AMD MxGPU) didasarkan pada teknologi virtualisasi perangkat SR-IOV (Single-Root I / O Virtualization) standar, yang memungkinkan pengguna tervirtualisasi untuk bekerja dari jarak jauh (jumlahnya dapat mencapai 16 pada setiap GPU fisik).

Platform semacam itu sering dibangun berdasarkan kartu grafis produktif NVIDIA atau GPU dari AMD dengan penyimpanan cepat. Windows Server sering digunakan sebagai platform virtualisasi. Biasanya flash drive (SSD) digunakan untuk meningkatkan kinerja sistem disk.

Manfaat VDI

Stasiun grafik virtual dapat diintegrasikan ke dalam infrastruktur TI perusahaan yang ada. Semua proyek dapat disimpan di jaringan perusahaan atau di penyimpanan cloud, yang dapat diakses dari mana saja dengan Internet.

Infrastruktur VDI menyediakan tingkat perlindungan yang lebih tinggi selama transfer dan penyimpanan informasi penting, manajemen terpusat dari infrastruktur TI tempat kerja dan penyediaan layanan TI kepada karyawan. Selain itu, biaya memperkenalkan VDI sebanding dengan mengganti armada PC.

Dalam arsitektur VDI, semua data disimpan di server di pusat data. Solusi semacam itu secara signifikan meningkatkan tingkat keamanan informasi, menyediakan penggunaan sumber daya komputasi yang jauh lebih efisien dibandingkan dengan workstation fisik berfitur lengkap, dan menyediakan alat yang nyaman untuk administrasi workstation terpusat.

Salah satu keuntungan VDI adalah, jika perlu, workstation pengguna dari setiap kinerja yang tersedia dibuat, dan ketika tidak lagi diperlukan, itu dihapus. Dengan demikian, dengan adanya saluran Internet modern, daya komputasi yang signifikan dapat dialokasikan untuk pengguna jarak jauh.

Omong-omong, seperti yang ditunjukkan pengujian, kecepatan jaringan seluler 3G 3G 17 Mbps (2,12 MB / s) jelas tidak cukup - tidak nyaman untuk bekerja, belum lagi video HD yang VMware Verizon hanya tidak menarik saluran seperti itu.

Secara umum, VDI memberikan manfaat utama berikut:

kemungkinan manajemen sumber daya komputasi yang dinamis dan operasional;
penyatuan armada perangkat lunak dan workstation;
administrasi perangkat lunak dan workstation terpusat;
pengurangan yang signifikan dalam jumlah insiden keamanan informasi;
pengurangan dalam hal menyediakan stasiun kerja baru;
meningkatkan keamanan penyimpanan dan pemrosesan data;
pengurangan biaya dengan dukungan kantor jarak jauh.

Penggerak utama untuk implementasi VDI adalah keamanan dan keselamatan data, sentralisasi manajemen dan administrasi. Sistem VDI biasanya digunakan oleh perusahaan yang cukup besar.

Anda dapat menggunakan stasiun grafik virtual dalam kasus-kasus tersebut ketika diperlukan:

Alokasikan kekuatan grafis untuk proyek jangka pendek.
Perluas infrastruktur Anda dengan cepat tanpa proses pengadaan yang lama untuk stasiun grafis baru.
Menarik karyawan jarak jauh atau pekerja lepas untuk mengerjakan proyek.
Transfer bagian pekerjaan ke cloud (misalnya, jika peralatan yang ada sudah ketinggalan zaman, dan anggaran tidak memungkinkan memperbaruinya).
Dapatkan penghematan, termasuk pada lisensi perangkat lunak.
Lindungi akses dan hasil kerja (Anda dapat menggunakan opsi VPN, perlindungan antivirus, cadangan).

Mereka juga mudah digunakan untuk pelatihan, pengujian, pengorganisasian pekerjaan sementara.

Dari sejarah VDI

Teknologi VDI lahir di persimpangan tiga area: akses terminal, kerja jarak jauh dengan stasiun grafis dan virtualisasi server.
Infrastruktur VDI standar dapat terdiri dari tiga jenis:

Sesi Terminal (Terminal Session), streaming aplikasi.
Desktop berdasarkan model antrian (Pooled Desktop).
Desktop pribadi (Personal Desktop).

Tidak seperti terminal farm, dalam kasus terakhir, pengguna VDI dapat menggunakan mesin virtual pribadi dengan OS dan aplikasi yang terinstal, dan virtualisasi menyediakan isolasi pengguna dan berbagi sumber daya: hanya sumber daya komputasi yang dialokasikan untuk mesin virtualnya yang tersedia bagi pengguna.

Virtual Workstation Infrastructure (VDI) adalah cara untuk mengakses stasiun kerja yang bekerja secara jarak jauh di pusat data.

Konsumen utama dari solusi VDI saat ini adalah sektor keuangan dan perbankan, ritel, perawatan kesehatan dan asuransi, namun, perusahaan-perusahaan dari industri teknik telah menjadi tertarik pada koneksi dengan pengembangan teknologi untuk mempercepat pemrosesan dan transmisi gambar, dan solusi VDI.

Evolusi VDI dapat dipecah menjadi beberapa langkah utama:

VDI 1.0

Tahap awal ini adalah pendekatan dasar untuk VDI, yang belum menyebar luas di perusahaan-perusahaan yang baru mulai berkenalan dengan solusi dan terutama menggunakan VDI untuk aplikasi kritis non-bisnis. Teknologi ini digunakan terutama untuk aplikasi call center. Konfigurasi VDI sangat terbatas, dan ketika memulai mesin virtual di pusat data, banyak sumber daya tidak dikonsumsi (komputasi, penyimpanan, dan sumber daya jaringan).

Dengan penyebaran seperti itu, tuntutan tinggi ditempatkan pada kinerja I / O penyimpanan, bandwidth, atau latensi jaringan. Disk tradisional (HDD) sepenuhnya memenuhi kebutuhan pengguna.

VDI 1.0 adalah upaya pertama untuk menerapkan teknologi virtualisasi terobosan ke PC, tetapi secara praktis tidak memberikan keuntungan dalam biaya.

VDI 2.0

Ini adalah generasi VDI saat ini, yang muncul sekitar 2-3 tahun yang lalu. Tahap ini kemungkinan akan berlangsung beberapa tahun lagi. VDI 2.0 juga merupakan versi dasar VDI, tetapi generasi berikutnya.

Ketika perusahaan berhasil mengevaluasi keunggulan VDI 1.0 dalam hal keamanan, ketersediaan, fleksibilitas dan pengelolaan dibandingkan dengan workstation fisik, pengenalan VDI telah menjadi lebih luas, dan ada setiap alasan untuk percaya bahwa tren ini akan terus berlanjut.

Dengan semakin populernya VDI, skenario baru untuk penggunaan teknologi ini muncul, telah menjadi digunakan dalam banyak aplikasi. Namun, ini menciptakan masalah di tingkat infrastruktur, seperti badai boot, penerapan tambalan, dan penyebaran cepat.Konfigurasi "lebih berat" dari workstation virtual.

Subsistem penyimpanan persyaratan kinerja I / O adalah ribuan IOPS, dan HDD tidak bisa lagi mengatasinya. Ada upaya untuk mengoptimalkan kinerja media penyimpanan menggunakan SAN dari ratusan media magnetik, tetapi solusi tersebut terbukti tidak efisien secara teknis maupun ekonomis, dan tugas VDI membutuhkan input-output dari berbagai jenis. Array Flash digunakan untuk memperbaiki masalah ini, tetapi ini meningkatkan biaya solusi.

Arsitektur baru menggunakan sistem konvergensi berbasis flash (menggabungkan penyimpanan, komponen jaringan, dan komputasi) untuk memenuhi persyaratan kinerja penyimpanan. Beberapa solusi menggunakan SSD untuk menyimpan data, sedangkan dalam solusi lain, seperti VMware All Flash Virtual SAN, seluruh tumpukan penyimpanan data dirancang menggunakan berbagai jenis memori flash.

Saat ini, perusahaan menyebarkan solusi berbasis flash sepenuhnya atau sebagian menggunakan pendekatan hyper-konvergen. Tren ini berlanjut di VDI 3.0.

VDI 3.0

Dalam VDI 2.0, ruang lingkup infrastruktur ini telah berkembang, biaya rata-rata dari stasiun kerja virtual telah menurun. Sebuah panggung baru telah dimulai. Dengan penyebaran VDI, pendekatan ini mulai diuji dalam bidang virtualisasi workstation berkinerja tinggi.

VDI 2.0 dan VDI 3.0 memiliki banyak kesamaan. Memori flash memainkan peran penting dalam pengembangan teknologi. Dengan penggunaan aplikasi grafis yang lebih aktif di VDI 3.0, subsistem penyimpanan menjadi lebih penting.

Kemungkinan menggunakan workstation berkinerja tinggi, seperti workstation untuk perhitungan teknik atau sistem desain (CAD), telah berkembang. Beberapa tahun yang lalu, virtualisasi workstation dengan persyaratan serupa sama sekali tidak terpikirkan. Namun, hari ini ini menjadi kenyataan berkat memori flash dan akselerator grafis.

Pada saat yang sama, VDI 3.0 menjanjikan kinerja yang dapat diterima dan biaya kompetitif bahkan untuk kasus penggunaan virtual workstation yang paling kompleks.

Pasar VDI

Pasar VDI baru berusia lebih dari 10 tahun. Para pemimpin tradisionalnya adalah Citrix dan VMware. VMware telah menciptakan rangkaian solusi virtualisasi workstation yang kuat melalui pengembangan produknya sendiri dan pengambilalihan aktif dari perusahaan lain. Solusi VDI-nya terintegrasi dengan platform virtualisasi vSphere, sistem pemantauan vRealize Operations Manager, perangkat lunak manajemen jaringan yang ditentukan perangkat lunak NSX, dan repositori perangkat lunak vSAN.

Citrix memulai dengan aplikasi akses terminal (WinFrame) dan mendapatkan popularitas dengan Citrix XenDesktop karena fungsionalitas produk yang mendukung beberapa platform virtualisasi (hypervisor Citrix XenServer, Microsoft Hyper-V dan VMware ESXi) dan basis terminal klien Citrix.

Microsoft, Parallels, Huawei dan beberapa vendor lainnya juga dikenal di pasar VDI. Terlebih lagi, Microsoft secara aktif mempromosikan solusi dari mitranya Citrix.

Instalasi VDI besar menuntut kapasitas dan kinerja penyimpanan. Saat menggunakan, memulai, atau memperbarui stasiun kerja virtual, sistem penyimpanan berada di bawah beban berat. Array flash modern yang dirancang untuk memberikan indikator kinerja yang diperlukan dirancang untuk mengatasi masalah ini.

Sistem Hyper-konvergen (HCI), yang semakin populer, memungkinkan Anda untuk menggabungkan sumber daya komputasi dan penyimpanan data dalam satu solusi. Selain itu, HCI menyediakan penskalaan horizontal untuk infrastruktur VDI.

VDI dengan sentralisasi dan penyatuan infrastruktur TI, meningkatkan keamanan penyimpanan dan pemrosesan data, juga ditandai dengan biaya modal yang relatif tinggi dibandingkan dengan workstation fisik, kebutuhan untuk memodernisasi infrastruktur TI yang ada.

Ini adalah salah satu alasan semakin populernya layanan menyediakan akses ke stasiun kerja virtual berdasarkan langganan bulanan (misalnya, VMware Horizon Air dan Amazon Workspaces). Mewakili layanan stasiun kerja virtual dan sejumlah penyedia cloud Rusia.

Stasiun grafik virtual dan fitur-fiturnya

Stasiun grafik virtual - akses layanan ke mesin virtual dengan akselerator grafis. Akses terminal jarak jauh semacam itu sangat nyaman bagi para profesional yang bekerja dengan perangkat lunak grafis. Sangat cocok untuk desainer, seniman lepas, karyawan studio kecil.

Platform server biasanya dibangun berdasarkan kartu grafis produktif NVIDIA atau AMD dengan penyimpanan cepat. Sebagai platform virtualisasi, Windows Server digunakan, subsistem penyimpanan adalah SSD (NVMe). Klien adalah VMware, Microsoft, atau Citrix.

Interaksi VM dan kartu grafis.

Teknologi NVIDIA GRID vGPU membuka potensi untuk mempercepat grafis NVIDIA dalam lingkungan tervirtualisasi. Prosesor grafik virtual NVIDIA GRID vGPU memberikan kinerja grafis kelas atas dalam workstation virtual dan penggunaan akselerasi perangkat keras GPU oleh beberapa workstation virtual tanpa mengorbankan kualitas grafis. Perintah grafik untuk setiap mesin virtual ditransmisikan langsung ke GPU tanpa terjemahan oleh hypervisor.

Kartu grafis Probros VM.

Untuk kerja tim atau penggunaan aplikasi intensif sumber daya (SolidWorks, AutoCAD, 3DS Max, Revit, ArChiCAD, dll.), Anda dapat menggunakan mode Pass-through GPU khusus - mentransfer kartu (perangkat PCIe) ke server virtual. Dalam hal ini, VM langsung menerima inti komputasi penuh dari kartu video. Opsi ini menggantikan beberapa workstation yang kuat.

Sebagai klien, Anda dapat menggunakan PC biasa dan bahkan thin client, tetapi saluran ini disarankan belum mencapai 4 Mbps.

Untuk "meneruskan" kartu video ke server virtual, Anda harus mengaktifkan mode passthrough untuk perangkat PCIe ini dalam konfigurasi host dan menambahkan perangkat PCI ke konfigurasi VM. Dalam tes 3DMark, kartu virtual "penerusan" menunjukkan hasil tinggi, yang hampir identik dengan kartu grafis yang dipasang secara fisik.

Fitur teknologi akselerasi grafik seperti kemampuan untuk "meneruskan" kartu video langsung ke mesin virtual tidak hanya secara positif mempengaruhi kualitas dan kecepatan bekerja dengan grafik. Beberapa aplikasi tidak akan berfungsi dengan benar tanpa akses penuh ke kartu grafis.

Target Pemirsa VDI.

Menggunakan teknologi grafis dalam lingkungan VDI memberikan hasil yang baik. Berkat mode akselerasi grafik pada platform VDI, aplikasi grafis bekerja dengan cara yang hampir sama seperti pada workstation fisik - tanpa penundaan atau pengereman.

Aspek penting adalah keamanan. Setiap stasiun kerja fisik di tempat kerja berpotensi tidak aman karena mengandung informasi yang kehilangannya dapat menyebabkan kerusakan serius pada perusahaan.

Akses terminal menyelesaikan masalah ini, karena karyawan tidak memiliki kemampuan untuk mengunggah data dan membawanya.

Keuntungan penting lainnya adalah penggunaan sumber daya secara efisien.

Kartu grafis NVIDIA mahal yang diperoleh dalam anggaran terbatas tidak akan digunakan 100% hampir sepanjang waktu, dan anggaran tersebut tidak memungkinkan penyediaan semua pekerjaan yang kuat dan mahal kepada semua karyawan. Virtualisasi adalah jalan keluar dari situasi ini.

Kartu video dapat dibagikan. Dengan demikian, dimungkinkan untuk memberi setiap karyawan kartu grafis high-end investasi minimal dan tanpa downtime.

Alih-alih kumpulan besar workstation grafis, beberapa server dengan kartu grafis yang kuat digunakan. Karyawan perusahaan akan dapat terhubung ke mereka secara bersamaan dan menggunakan sumber daya CPU, RAM, SSD, dan GPU dengan dasar kompetitif. Selain itu, semua informasi (file, proyek, rakitan) tidak meninggalkan batas pusat data.

Kartu grafis NVIDIA memiliki beberapa GPU grafis yang bekerja secara independen satu sama lain. Hypervisor mendefinisikan GPU ini sebagai perangkat PCI yang terpisah. Beberapa kartu video memiliki peningkatan jumlah memori video, yang digunakan secara aktif, misalnya, dalam merender model.

GPU ini memiliki ribuan inti pemrosesan untuk pemrosesan paralel beban kerja yang efisien, seperti aplikasi grafis 3D, pemrosesan video, dan rendering gambar. Virtualisasi GPU memungkinkan Anda untuk membagi kekuatannya di antara beberapa mesin virtual - masing-masing mendapatkan vGPU sendiri.

Perangkat lunak NVIDIA vGPU dan akselerator NVIDIA Tesla menyediakan workstation dengan GPU yang kuat di pusat data. Aplikasi sebagai hasilnya berfungsi seperti seharusnya.

Perangkat lunak virtualisasi mengubah prosesor grafis fisik di server menjadi beberapa vGPU yang dapat dibagi antara beberapa mesin virtual.

Penawaran NVIDIA untuk GPU virtual mencakup beberapa produk untuk mengatur workstation digital: PC virtual NVIDIA GRID (GRID vPCs), aplikasi virtual NVIDIA GRID (GRID vApps) dan workstation pusat data virtual NVIDIA Quadro (Quadro vDWS) untuk desainer, insinyur dan arsitek.

Seperangkat teknologi virtualisasi grafis dari VMware-Citrix-Microsoft, yang dapat dikombinasikan untuk mengoptimalkan karakteristik yang diperlukan.

Siapa yang butuh VDI?

Sebuah stasiun kerja virtual adalah alat yang sangat berharga bagi para pencipta, pembuat konten, spesialis di studio desain dan agen pemasaran, serta untuk semua orang yang pembelian stasiun grafis yang kuat tidak rasional atau melebihi anggaran. Ya, dan semua pengguna potensial lainnya dapat memanfaatkan model layanan (transfer CAPEX ke OPEX).

Secara teoritis, menerapkan VDI di perusahaan dengan jaringan yang luas membantu mengurangi (dari waktu) biaya operasi. Setidaknya hanya karena upaya yang terkait dengan menyelesaikan tugas sehari-hari (semua orang dapat membantu memulihkan sistem, memperbarui, menerapkan tambalan) dari departemen TI akan membutuhkan jauh lebih sedikit. Tetapi untuk mengimplementasikan proyek seperti itu tidak akan murah. Ya, VDI adalah teknologi yang mahal, dan terkadang bukan pengganti terbaik untuk workstation klasik. Itu semua tergantung pada kasus spesifik, tujuan, dan ketersediaan sumber daya.

Selain itu, keberhasilan proyek VDI, sebagai suatu peraturan, sangat tergantung pada implementasi yang tepat, analisis awal yang kompeten pada kepatuhan tujuan proyek dengan kemampuan nyata, sehingga tidak ada cara untuk melakukannya tanpa keahlian.

Pengalaman proyek tersebut menunjukkan bahwa beberapa pelanggan benar-benar puas dengan hasilnya, sementara yang lain mengalami kesulitan yang signifikan dalam implementasi dan pengoperasian solusi tersebut.

Jika kita berbicara tentang VDI secara keseluruhan, sebelumnya diyakini bahwa virtualisasi tempat kerja masuk akal ketika jumlah pengguna lebih dari 500, lalu 200 (virtualisasi workstation adalah kasus khusus). Saat ini, biaya implementasi teknologi VDI telah menjadi jauh lebih terjangkau.Para ahli mengatakan bahwa secara ekonomis layak untuk mengimplementasikan sistem seperti itu di perusahaan-perusahaan dengan lebih dari 50 pekerjaan.

Sementara itu, untuk menggunakan pusat data di perusahaan Anda dan mengatur pekerjaannya, Anda harus mengeluarkan uang untuk pembelian peralatan, serta perangkat lunak bersertifikat. Mungkin perlu menyiapkan infrastruktur TI untuk perubahan, mengoptimalkan perangkat lunak untuk lingkungan multi-pengguna, mengganti perangkat lunak lama, tidak kompatibel, dan berpemilik dengan solusi standar.

Peran penting, terutama selama virtualisasi workstation, dimainkan oleh saluran komunikasi antara klien dan infrastruktur pusat data - mereka harus dengan margin bandwidth dan lebih disukai redundan. Perhatian khusus harus diberikan pada periferal plug-in dan kompatibilitasnya dalam lingkungan VDI.

Tidak jarang - masalah dengan sistem penyimpanan data yang harus menahan arus informasi yang besar. Tuntutan tinggi juga ditempatkan pada kualifikasi spesialis yang harus bekerja dengan sistem baru.

Pilihan terbaik untuk VDI adalah perusahaan dengan infrastruktur TI baru, sejumlah besar pengguna dari jenis yang sama dengan perangkat lunak perkantoran modern, departemen organisasi dengan serangkaian tugas terbatas, seperti pusat panggilan, proyek untuk membakukan workstation untuk bekerja dengan berbagai perangkat dan dari tempat yang berbeda, sering kali pergerakan pengguna di dalam dan di luar perusahaan, serta persyaratan keamanan khusus.

Perusahaan dengan infrastruktur TI jangka panjang dan armada besar perangkat lunak pengguna heterogen yang tidak dapat diganti atau dioptimalkan karena satu dan lain alasan bukan pilihan terbaik untuk VDI, serta heterogenitas sebagian besar pengguna, saluran komunikasi yang tidak memadai untuk kerja nyaman dengan VDI. Dalam kasus seperti itu, lebih baik mengurangi proyek atau menunda proyek VDI secara keseluruhan.

Kasus khusus - ketika VDI digunakan untuk memvirtualisasikan workstation yang kuat untuk memproses grafik, untuk bekerja dengan file yang berat Teknologi modern untuk virtualisasi workstation memungkinkan untuk bekerja bersama tidak hanya pada tugas-tugas biasa, tetapi juga dengan perangkat lunak khusus, menjalankan file CAD, pemodelan tiga dimensi, dan editor grafis profesional pada VM. Ada semua generasi baru kartu grafis NVIDIA, AMD, dan segera Intel, vendor VDI akan mengoptimalkan perangkat lunak mereka. Oleh karena itu, kinerja stasiun virtual praktis tidak kalah dengan yang fisik. Namun, proyek semacam itu biasanya tidak memberikan penghematan.

Penggunaan teknologi VDI (dalam kasus virtualisasi workstation) melibatkan penggantian workstation yang digantikan oleh thin client. Semua beban kerja dari workstation ditransfer ke beberapa server. Lingkungan kerja pengguna dikerahkan dalam infrastruktur virtual, dan stasiun kerja pengguna akan menjadi VM.

Harga masalah pada perangkat keras dari solusi turun ke biaya klien tipis (ditambah monitor, keyboard, mouse), infrastruktur virtual (beberapa server diperlukan berdasarkan pada satu server untuk 2-3 lusin VM, tergantung pada perangkat lunak), penyimpanan disk yang terpisah diperlukan. Ditambah lagi dengan biaya perangkat lunak virtualisasi (seperti VMware), lisensi Windows, lisensi akses klien CAL, lisensi akses VDI, lisensi CAD, atau perangkat lunak khusus lainnya.

Akibatnya, skema klasik adalah yang termurah. Dan virtualisasi workstation sebenarnya tetap merupakan teknologi yang mahal. Inilah sebabnya mengapa masuk akal untuk menghubungi penyedia VDI Anda. Ini bukan hanya terjemahan CAPEX ke OPEX, tetapi juga penghematan yang signifikan pada sejumlah artikel yang terdaftar. Jadi, menurut berbagai sumber , VDI dapat mengurangi biaya administrasi hingga 70% dan biaya listrik hingga 97%.

Secara khusus, VDI "from the cloud" tidak hanya akan memungkinkan untuk meninggalkan penggunaan workstation dan komputer pribadi yang kuat, tetapi juga secara signifikan mengurangi jumlah karyawan yang memberikan dukungan teknis dengan beralih ke administrasi jarak jauh atau outsourcing IT.

Menurut berbagai sumber, VDI dapat mengurangi biaya administrasi hingga 70% dan biaya energi hingga 97%.

Biaya tergantung pada konfigurasi dan jumlah pengguna. Berikut adalah contoh grafik komparatif per 50 karyawan.

Biaya komparatif workstation virtual dan fisik untuk 50 pengguna (menurut Efsol).

Pengalaman DataFort IBS

Sebagai penyedia cloud yang menyediakan layanan vGPU, kami di IBS DataFort mengidentifikasi beberapa tahapan dalam perjalanan menuju pembentukan layanan kami.

Awalnya, infrastruktur perusahaan dibangun berdasarkan Cisco UCS dan server blade HPE. Eksperimen pertama dengan GPU yang kami ambil pada akhir 2017, ketika kami membeli blade server HPE WS460c Gen9 dengan slot ekspansi untuk kartu NVIDIA Tesla M6. Karena pengujian beban internal dan beberapa demo dengan pelanggan potensial, kinerja kartu tidak memenuhi persyaratan yang ditentukan. Selain itu, solusinya jelas tidak menguntungkan secara ekonomi: tidak memungkinkan pengorganisasian kartu GPU dengan kepadatan tinggi di server, ditambah, slot ekspansi bagi mereka menempati slot tambahan di sasis. Di antara tugas-tugas di mana pengujian dilakukan, kami mencatat transcoding video untuk salah satu saluran federal, serta digitalisasi dan integrasi frame survei udara untuk kartografer.

Tahap kedua tanggal kembali ke pertengahan 2018, ketika kami melakukan studi skala besar teknologi dan besi yang ada. Pertama menganalisis kartu GPU server; Pemimpin mutlak di pasar ini, tentu saja, adalah NVIDIA, tetapi karena kebijakan lisensi khusus, menyediakan layanan VDI GPU pada kartu mereka terlihat terlalu mahal dan tidak cukup menarik untuk pasar. Oleh karena itu, kami juga menguji dan menyusun opsi organisasi layanan pada kartu AMD FirePro S7150x2. Menurut hasil komunikasi dengan vendor dan mempelajari dokumentasi, M10, P40 dan V100 dipilih sebagai kartu target NVIDIA.

Setelah menentukan kartu target, kami mengidentifikasi sendiri target audiens layanan: desainer, desainer, karyawan media; dan daftar perangkat lunak yang sesuai yang mereka gunakan. Kemudian kami melakukan berbagai tes berdasarkan berbagai tolok ukur, di mana kami membandingkan kinerja semua kartu dengan variasi profil vGPU yang berbeda pada kartu (dari 1G hingga 8 / 16G vGPU pada VM).

Ada pilihan bagaimana memberikan layanan kepada klien, dan di sini kami memilih solusi vmware Horizon, MS VDI dan Teamviewer. Menurut hasil pengujian, ternyata MS VDI, seperti yang kami harapkan, tidak dapat "menarik" layanan dan dengan cepat mengirimkan gambar karena keterbatasan protokol RDP.

Dari opsi yang tersisa - Teamviewer dan Horizon - keduanya, cukup aneh, menghasilkan angka patokan yang hampir sama. Namun berkat kemampuan tambahan Horizon, kehadiran perjanjian layanan vmware sudah ditandatangani dan prevalensi solusi ini dalam infrastruktur pelanggan sendiri, mereka berhenti tepat di Horizon.

Dari sudut pandang kartu, ternyata mengejutkan bahwa model AMD, dengan pengaturan profil yang identik, dll., Sedikit lebih unggul daripada kartu NVIDIA serupa dalam banyak hal. Tetapi sekali lagi, karena prevalensi kartu NVIDIA di pasar dan di antara pelanggan, lebih logis untuk memberikan layanan khusus untuk mereka. Juga, peran penting dimainkan oleh fakta bahwa sebagian besar aplikasi memiliki integrasi dengan perpustakaan CUDA, dan kehadiran mereka adalah salah satu persyaratan untuk sebagian besar kasus.

Menurut hasil dari semua tes, pada akhir 2018, sekelompok kartu vmware Horizon + NVIDIA M10 dan P40 menjadi pilihan yang berfungsi. Kami memutuskan untuk tidak menggunakan kartu V100, karena mereka lebih berlaku untuk data besar dan ilmu data - area di mana kita masih memiliki beberapa pertanyaan.

IBS DataFort menguji dan mendistribusikan perangkat lunak berdasarkan peta.

Dalam hal sisa dari besi, pilihan jatuh secara eksklusif pada server rak Cisco UCS (mengapa bukan blade, lihat di atas), yang memungkinkan untuk memasang dua hingga enam kartu NVIDIA dalam satu kasus. Ini memungkinkan Anda untuk mengatur VDI dengan kepadatan tinggi workstation di server, tetapi pada saat yang sama memaksakan keterbatasan dan persyaratannya sendiri pada ES dan pembuangan panas untuk pusat data, di mana semua ini diinstal.

Pada titik ini, kami menyelesaikan pembentukan layanan dan meluncurkannya di pasar.

Sekarang kami sedang mencari ceruk di mana IBS DataFort menggunakan kartu NVIDIA T4 yang dirilis pada akhir 2018 - awal 2019 dengan sangat efisien. Kartu ini dioptimalkan dalam hal konsumsi daya, pembuangan panas, dan ruang yang ditempati di server (satu kursi PCI sebagai gantinya dua, seperti M10 dan P40). Hal baru ini mampu menyelesaikan masalah dengan ES dan kepadatan kartu yang relatif rendah pada satu server (timbul saat menggunakan M10 dan P40 yang sama).

Jadi, untuk IBS DataFort, bekerja dengan T4 adalah peluang untuk merancang solusi yang lebih menarik dalam hal harga dan kinerja daripada yang sebelumnya kami tawarkan ke pasar.

Alih-alih output

Stasiun kerja virtual berarti sentralisasi dan perlindungan data pengguna, kemampuan untuk dengan cepat dan anggaran menghubungkan pengguna baru, misalnya, ketika memperluas perusahaan, menghilangkan downtime jika terjadi kegagalan peralatan (Anda dapat segera melanjutkan bekerja di perangkat lain tanpa kehilangan data. Anda dapat mengintegrasikan dan menstandardisasi proses bisnis di cabang-cabang terpencil, melakukan standarisasi dan menyatukan tempat kerja, meningkatkan stabilitas alur kerja, yang utama adalah memilih penyedia yang andal dengan cocok rencana tarif .

Virtualitas Nyata: Workstation ++