如果要在3-4年前决定自动化，那么今天轮到虚拟化了：负担得起的强大工作站可以平衡跨国巨头和小型企业的潜力。 工作站-具有各种硬件和软件的专业计算机，旨在解决特定任务：多媒体（图像处理，视频，声音），CAD，GIS，科学技术计算，工业应用等。当前，工作站的资源可以作为云服务接收。 由于易于集成到IT基础架构和经济优势，它在越来越多的公司中越来越受欢迎。 因此，没有回头路可走，前面只有虚拟性吗？ 让我们弄清楚。
什么是工作站？
第一批工作站出现在60年代后期，如今已广泛用于与计算机辅助设计和施工系统，2D和3D图形，视频编辑和资源密集型计算一起使用。 随着64位版本的Microsoft Windows操作系统的出现，具有专有软件环境的高性能UNIX工作站已被MS Windows系统所取代。 许多供应商还提供Red Hat或SuSE的Linux作为替代方案。
工作站是设计师和设计师，财务分析师和研究人员，内容创建者和创作者的有用工具。 它们支持最苛刻的任务和应用程序，例如渲染复杂的图形，财务分析，计算任务和视频编辑以及创建其他复杂的数字内容。
在标准PC上处理地理空间数据，建立三维地形模型等时，您常常不得不用光内存，延迟和“挂起”，而工作站却表现出高性能并且擅长显示数据。
工作站不仅是计算机，它还具有多种机制，旨在执行最苛刻的任务，确保平稳运行和高级功能。
现代工作站的显着特征是高数据处理速度，强大的处理器，大容量的快速RAM，集成的高性能网络控制器和专业的图形子系统。
工作站的范围和类型
工作站的设备可提供高设计生产率，线框和纹理三维模型的逼真的可视化，快速获得科学计算的结果，高分辨率视频的处理以及各种视频效果的创建。
根据要解决的任务类别，工作站可以有条件地分为几种类型：
专业工作站的每个子类都可以具有与大型PC型号明显不同的固有功能和独特组件：大尺寸/显示分辨率和/或多个显示（CAD，GIS，股票交易，在线交易），功能强大的视频卡（电影和视频） ，动画，计算机游戏），数据存储子系统的大容量/高性能（科学任务，动画），移动或安全执行（在生产企业的现场或商店中进行操作）等。
因此，配备NVIDIA图形加速器的模型适用于从事3D建模，工程分析，非线性视频编辑（NLE），设计的专业人员，以及金融领域的员工。
专业的图形卡Quadro RTX 6000和Quadro RTX 5000建立在Turing架构上的选择性GPU的基础上，其特色在于对射线追踪的硬件加速的支持，而后者是由专门的RT内核提供的。
图形工作站（类别最广泛）适用于设计师，艺术家，摄影师，动画师，视频编辑，设计师，工程师以及所有使用特殊图形包的人员。 它们在处理图形，视频和动画时具有高性能。 GPU通常使用最新的NVIDIA或AMD GPU。
它们通常配备了几台显示器，用于处理2D和3D图形（设计，工程等），数据可视化（医学，大数据分析），渲染，建模（CAD / CAM），创建视频墙，手势识别， GIS等
图形工作站广泛用于汽车行业，飞机制造，石油和天然气行业的建模，媒体内容的生产，医学数据处理以及研究结果的可视化。
CAD工作站
CAD工作站-图形工作站的子类-允许您创建设计和/或技术文档，几何模型（固态，三维，复合）以及产品图纸。 这样的工作站的硬件资源使用专业CAD系统的所有功能：CATIA，CREO，NX，Inventor，指南针，AutoCAD，Solid Works，SolidEdge，T-Flex CAD等。
设计自动化系统（CAD）的图形工作站代表了用于CAD（计算机辅助设计），CAM（计算机辅助制造）和CAE（计算机辅助工程）任务的广泛系统。
传统上，现代CAD工作站分为以下几组：
如今，当云变得像服务器或工作站一样成为IT基础架构中的常见元素时，“虚拟图形站”类的服务正变得越来越普及，这解决了使用云的图形功能的重要任务，这在几年前似乎是不可能的。
虚拟图形站-时机已到
以前，将资源密集型应用程序的工作分配给功能强大的计算机和具有大量应用程序集的工作站。 上述解决方案的缺点是高昂的拥有成本，需要定期投资进行升级以及限制用户的移动性。
出路是位于高性能云环境中的
虚拟图形站 。 这项技术不仅可以访问几乎无限量的云计算资源，而且还允许您同时与多个要求苛刻的在线应用程序一起工作。 所有这些-无需提及固定的工作场所。
VDI（虚拟桌面基础结构）技术使您可以创建虚拟IT基础结构，并基于其中有许多虚拟机工作的服务器系统部署作业。 实际上，对于用户来说，它看起来像是PC上熟悉的工作场所，带有必要的应用程序。
VDI使创建功能完善的用户工作站成为可能，该工作站的功能与经典体系结构的工作站相同。 VDI基础结构涉及将虚拟工作站和其他用户资源放置在服务器基础结构中（在公司数据中心或提供商的云中），并提供从公司内部网络和/或通过Internet对其的访问。
因此，您无需为用户提供带有强大工作站的繁重图形应用程序，而是可以利用更现代的解决方案并部署VDI基础结构。 他们将可以使用虚拟图形工作站-一种使用图形加速器访问虚拟机的服务。
实际上，这是对具有强大图形子系统的虚拟机的远程终端访问。 该公司可以与来自区域或其他国家/地区的远程员工一起保存，以组建虚拟团队。
通过将视频卡的完整计算核心提供给虚拟机，可以在虚拟工作站上使用高负载的应用程序，例如AVEVA，SolidWorks，AutoCAD，SketchUP，3DS Max，Revit，ArhiCAD等，此外，此配置还可以替代多个功能强大的工作站。
从云解决方案到几乎所有设备，AMD Radeon Pro V340卡的任务是在所有系统中提供可靠的图形。 图形处理器虚拟化（AMD MxGPU）的硬件解决方案基于设备虚拟化SR-IOV（单根I / O虚拟化）的标准技术，该技术允许虚拟化的用户进行远程工作（每个物理GPU上的用户数可以达到16）。
这样的平台通常基于具有快速存储功能的AMD生产的图形卡NVIDIA或GPU建立。 Windows Server通常用作虚拟化平台。 通常，闪存驱动器（SSD）用于提高磁盘系统性能。
VDI的好处
虚拟图形工作站可以集成到公司现有的IT基础架构中。 所有项目都可以存储在公司网络或云存储中，可通过Internet在任何地方进行访问。
VDI基础架构在重要信息的传输和存储，工作场所的IT基础架构的集中管理以及向员工提供IT服务期间提供了更高级别的保护。 同时，实施VDI的成本与更换PC机群相当。
在VDI体系结构中，所有数据都存储在数据中心的服务器上。 与全功能的物理工作站相比，这种解决方案显着提高了信息安全级别，提供了对计算资源的更有效利用，并且为工作站的集中管理提供了方便的工具。
VDI的优点之一是，如有必要，可以创建具有任何可用性能的用户工作站，并在不再需要时将其删除。 因此，在现代互联网信道的存在下，可以将大量的计算能力分配给远程用户。
顺便说一句，正如测试所显示的，3G 3G移动网络的速度17 Mbps（2.12 MB / s）显然不够-工作起来不舒服，更不用说VMware Verizon根本不在这种频道上播放的高清视频了。
通常，VDI具有以下主要优点：
- 动态和运营管理计算资源的可能性；
- 软件和工作站机群的统一；
- 软件和工作站的集中管理；
- 大大减少了信息安全事件的数量；
- 减少提供新工作站的条件；
- 增加数据存储和处理的安全性；
- 在远程办公室的支持下降低了成本。
VDI实施的主要推动力是数据安全性和安全性，以及管理和管理的集中化。 VDI系统通常由相当大的公司部署。
在需要的情况下，可以使用虚拟图形工作站：
- 为短期项目分配图形功能。
- 快速扩展您当前的基础架构，而无需花费大量时间购买新的图形工作站。
- 吸引远程员工或自由职业者从事该项目。
- 将部分作业转移到云中（例如，如果现有设备已过时，并且预算不允许对其进行更新）。
- 获得节省，包括软件许可证费用。
- 保护访问和工作结果（您可以使用选项VPN，防病毒保护，备份）。
它们也方便地用于培训，测试，组织临时工作。
从VDI的历史
VDI技术诞生于三个领域的交界处：终端访问，图形工作站的远程工作和服务器虚拟化。
标准VDI基础结构可以分为三种类型：
- 终端会话（Terminal Session），流媒体应用程序。
- 排队模型的桌面（池桌面）。
- 个人桌面（个人桌面）。
与终端服务器场不同，在后一种情况下，VDI用户可以使用安装了OS和应用程序的个人虚拟机，而虚拟化则可以隔离用户和共享资源：只有分配给他的虚拟机的那些计算资源可供用户使用。
虚拟工作站基础结构（VDI）是一种访问在数据中心中远程工作的工作站的方法。
如今，VDI解决方案的主要消费者是金融和银行业，零售，医疗保健和保险，然而，来自工程行业的公司已经对与加速图像处理和传输技术以及VDI解决方案的连接感兴趣。
VDI的发展可以分为几个关键步骤：
VDI 1.0
早期阶段是VDI的基本方法，在尚未开始了解该解决方案且主要将VDI用于非关键业务应用程序的企业中尚未普及。 该技术主要用于呼叫中心应用。 VDI配置非常有限，并且在数据中心中启动虚拟机时，没有消耗很多资源（计算，存储和网络资源）。
通过这样的部署，对存储I / O性能，带宽或网络延迟提出了很高的要求。 传统磁盘（HDD）完全可以满足用户的需求。
VDI 1.0是将突破性的虚拟化技术应用于PC的首次尝试，但实际上并没有增加成本。
VDI 2.0
这是大约2-3年前出现的当前VDI代。 这个阶段可能会持续数年。 VDI 2.0也是VDI的基本版本，但是下一代。
随着企业设法评估VDI 1.0在安全性，可用性，灵活性和可管理性方面的优势，与物理工作站相比，VDI的引入已变得越来越普遍，并且有充分理由相信这种趋势将继续下去。
随着VDI的日益普及，出现了使用该技术的新方案；它已在许多应用程序中使用。 但是，这在基础结构级别上产生了问题，例如引导风暴，补丁程序的应用和快速部署。
虚拟工作站的“较重”配置。存储子系统的I / O性能要求是成千上万的IOPS，而HDD不能再满足它们了。曾尝试使用SAN从数百种磁性介质中优化存储介质的性能，但是事实证明，这种解决方案在技术上或经济上均不高效，并且VDI任务需要各种类型的输入输出。闪存阵列用于解决这些问题，但这增加了解决方案的成本。新的体系结构使用基于闪存的超融合系统（结合存储，网络组件和计算）来满足存储性能要求。一些解决方案使用SSD来缓存数据，而在其他解决方案（例如VMware All Flash Virtual SAN）中，整个数据存储堆栈是使用各种类型的闪存设计的。当前，企业正在使用超融合方法来部署全部或部分基于闪存的解决方案。这种趋势在VDI 3.0中继续。VDI 3.0
在VDI 2.0中，此基础结构的范围已扩大，虚拟工作站的平均成本已降低。新的阶段已经开始。随着VDI的普及，这种方法开始在高性能工作站的虚拟化领域中得到测试。VDI 2.0和VDI 3.0有很多共同点。闪存在技术发展中起着关键作用。随着VDI 3.0中对要求苛刻的图形应用程序的更积极使用，存储子系统变得更加重要。使用高性能工作站（例如用于工程计算或设计系统（CAD）的工作站）的可能性得到了扩展。几年前，虚拟化具有类似要求的工作站简直是不可想象的。但是，今天有了闪存和图形加速器，这已成为现实。同时，即使最复杂的虚拟工作站用例，VDI 3.0仍可保证可接受的性能和具有竞争力的成本。VDI市场
VDI市场已有10多年的历史了。它的传统领导者是Citrix和VMware。 VMware通过开发自己的产品以及积极收购其他公司，创建了一套强大的工作站虚拟化解决方案。其VDI解决方案已与vSphere虚拟化平台，vRealize Operations Manager监视系统，NSX软件定义的网络管理软件以及vSAN软件存储库集成在一起。Citrix从终端访问应用程序（WinFrame）开始，由于具有支持多个虚拟化平台（Citrix XenServer虚拟机管理程序，Microsoft Hyper-V和VMware ESXi）和Citrix客户终端基础的产品的功能而在Citrix XenDesktop中获得了广泛的欢迎。微软，Parallels，华为和其他几家供应商在VDI市场上也很知名。此外，微软正在积极推广其合作伙伴思杰的解决方案。大型VDI安装需要存储容量和性能。部署，启动或更新虚拟工作站时，存储系统的负载很大。设计用于提供必要性能指标的现代闪存阵列旨在解决此问题。超融合系统（HCI）越来越流行，它允许您将计算资源和数据存储结合在一个解决方案中。另外，HCI提供了VDI基础结构的水平扩展。与物理工作站相比，VDI凭借其IT基础架构的集中化和统一性，提高了数据存储和处理的安全性，还具有相对较高的投资成本，以及对现有IT基础架构进行现代化改造的需求。这是基于月度订阅提供对虚拟工作站的访问服务（例如，VMware Horizon Air和Amazon Workspaces）日益普及的原因之一。代表虚拟工作站和许多俄罗斯云提供商的服务。虚拟图形工作站及其功能
虚拟图形站-使用图形加速器访问虚拟机的服务。这样的远程终端访问对于使用图形软件的专业人员来说非常方便。它适用于设计师，自由艺术家，小型工作室的员工。服务器平台通常基于具有快速存储功能的高效能显卡NVIDIA或AMD构建。作为虚拟化平台，使用Windows Server，存储子系统为SSD（NVMe）。客户端是VMware，Microsoft或Citrix。VM和图形卡的交互。NVIDIA GRID vGPU技术释放了在虚拟化环境中加速NVIDIA图形的潜力。 NVIDIA GRID vGPU虚拟图形处理器可在虚拟工作站中提供高端图形性能，并在不牺牲图形质量的情况下，通过多个虚拟工作站使用GPU的硬件加速。每个虚拟机的图形命令都直接传输到GPU，而无需管理程序进行转换。Probros VM图形卡。对于团队合作或使用资源密集型应用程序（SolidWorks，AutoCAD，3DS Max，Revit，ArhiCAD等），您可以使用特殊的GPU直通模式-将卡（PCIe设备）转发到虚拟服务器。在这种情况下，VM直接接收视频卡的完整计算核心。此选项替代了几个功能强大的工作站。作为客户端，您可以使用普通PC甚至瘦客户端，但是建议该通道尚未达到4 Mbps。要将视频卡“转发”到虚拟服务器，您需要在主机配置中为此PCIe设备启用直通模式，并将PCI设备添加到VM配置。在3DMark测试中，“转发”虚拟卡显示出很高的结果，实际上与物理安装的图形卡相同。图形加速技术的这种功能，例如将视频卡直接“转发”到虚拟机的能力，不仅会积极影响使用图形的质量和速度。如果没有完全访问图形卡的权限，某些应用程序将无法正常运行。目标受众VDI。在VDI环境中使用图形技术可获得良好的效果。借助VDI平台中的图形加速模式，图形应用程序的工作方式与物理工作站几乎相同，而不会出现延迟或刹车。一个重要方面是安全性。工作场所中的任何物理工作站都可能是不安全的，因为其中包含的信息丢失可能会严重损害公司。终端访问解决了这个问题，因为员工根本没有能力上传数据并随身携带。另一个重要的优势是资源的有效利用。在有限的预算中购买的昂贵的NVIDIA图形卡在大多数情况下不会100％使用，并且该预算无法为所有员工提供强大而昂贵的工作。虚拟化是摆脱这种情况的出路。视频卡可以共享。因此，可以为每个员工提供最少的投资并且没有停机的高端图形卡。代替了大量的图形工作站，使用了几台具有强大图形卡的服务器。公司的员工将能够同时连接到他们，并在竞争的基础上使用CPU，RAM，SSD和GPU的资源。此外，所有信息（文件，项目，程序集）都不会超出数据中心的范围。
NVIDIA图形卡具有多个彼此独立工作的图形GPU。系统管理程序将这些GPU定义为单独的PCI设备。某些视频卡具有增加的视频内存量，例如在渲染模型中被积极使用。GPU具有数千个处理内核，可高效并行处理工作负载，例如3D图形应用程序，视频处理和图像渲染。 GPU的虚拟化使您可以在多个虚拟机之间共享其功能-每个虚拟机都有自己的vGPU。NVIDIA vGPU软件和NVIDIA Tesla加速器为工作站提供了数据中心中功能强大的GPU。结果，应用程序以应有的方式工作。虚拟化软件将服务器上的物理图形处理器转换为可以在多个虚拟机之间共享的多个vGPU。
NVIDIA针对虚拟图形处理器的产品包括用于组织数字工作站的多种产品：针对设计师的NVIDIA GRID虚拟PC（GRID vPC），NVIDIA GRID虚拟应用程序（GRID vApps）和NVIDIA Quadro虚拟数据中心工作站（Quadro vDWS），工程师和建筑师。VMware-Citrix-Microsoft提供的一组图形虚拟化技术，可以结合使用以优化所需的特性。谁需要VDI？
对于创建者，内容创建者，设计工作室和市场营销机构的专家以及对于购买功能强大的图形工作站不合理或超出预算的所有人员而言，虚拟工作站是宝贵的工具。是的，所有其他潜在用户都可以从服务模型中受益（将CAPEX转移到OPEX）。从理论上讲，在具有广泛网络的企业中实施VDI有助于降低（随着时间的推移）运营成本。至少仅因为与IT部门解决日常任务（每个人都可以帮助还原系统，更新，应用补丁程序）相关的工作所需要的时间会少得多。但是实施这样一个项目并不便宜。是的，VDI是一项昂贵的技术，有时不是经典工作站的最佳替代品。这完全取决于具体情况，目标和资源的可用性。此外，VDI项目的成功通常取决于其适当的实施，对项目目标与实际功能的符合性进行有力的初步分析，因此，没有专业知识就无法做。这些项目的经验表明，有些客户对结果非常满意，而另一些客户则在实施和操作此类解决方案时遇到了很大的困难。如果我们整体上谈论VDI，则以前认为，当用户数量超过500到200时，工作场所虚拟化才有意义（工作站虚拟化是一种特殊情况）。如今，实施VDI技术的成本已经可以负担得起，专家表示，在拥有50个以上工作岗位的企业中实施这种系统在经济上是可行的。同时，为了在企业中部署数据中心并组织其工作，您将需要花钱购买设备以及经过认证的软件。可能有必要准备IT基础架构以进行更改，为多用户环境优化软件，用更多的标准解决方案代替旧的，不兼容的专有软件。客户端和数据中心基础结构之间的通信通道（尤其是在工作站虚拟化期间）起着重要的作用-它们必须具有一定的带宽余量，最好是冗余的。应特别注意插件外围设备及其在VDI环境中的兼容性。并不少见-必须承受大量信息流的数据存储系统出现问题。对必须使用新系统的专家的资格也提出了很高的要求。VDI的最佳选择是拥有新IT基础架构的公司，拥有大量现代办公软件的相同类型的用户，组织任务有限的组织部门，例如呼叫中心，标准化工作站的项目，这些工作站可用于在不同地方使用各种设备公司内部和外部用户的移动以及特殊的安全要求。拥有长期IT基础架构且拥有庞大的异构用户软件群的公司，由于某种原因或其他原因而无法对其进行替换或优化，这些公司并不是VDI的最佳选择，而且大多数用户的异构性，沟通渠道不足以使VDI舒适地工作。在这种情况下，最好缩小项目规模或推迟整个VDI项目。特定情况-使用VDI虚拟化功能强大的工作站来处理图形，处理大量文件时。用于工作站虚拟化的现代技术使不仅可以在典型任务上协同工作，而且还可以与专用软件，运行CAD文件，三维建模以及VM上的专业图形编辑器一起工作。有新一代的图形卡NVIDIA，AMD，不久之后，Intel，VDI供应商将优化他们的软件。因此，虚拟站的性能实际上并不逊色于物理站。但是，此类项目通常无法节省费用。VDI技术的使用（在工作站虚拟化的情况下）涉及用瘦客户机代替工作站。工作站的所有工作负载都转移到了几台服务器上。用户的工作环境部署在虚拟基础架构中，并且用户的工作站将是VM。解决方案硬件问题的价格下降到瘦客户端（加上显示器，键盘，鼠标），虚拟基础架构（一目了然的需要几台服务器-一台服务器可容纳2-3台虚拟机，具体取决于软件）的成本，需要单独的磁盘存储。此外，还会增加虚拟化软件（例如VMware），Windows许可证，CAL客户端访问许可证，VDI访问许可证，CAD许可证或其他特殊软件的成本。结果，经典方案是最便宜的。工作站的虚拟化实际上仍然是一项昂贵的技术。这就是为什么联系您的VDI提供商有意义的原因。这不仅是将CAPEX转换为OPEX的翻译，而且可以显着节省许多列出的文章。因此，根据各种消息来源，VDI最多可以减少70％的管理成本和97％的电费。特别是，“来自云”的VDI不仅可以放弃使用功能强大的工作站和个人计算机，而且可以通过切换到远程管理或IT外包来显着减少提供技术支持的员工数量。根据各种资料，VDI最多可以减少70％的管理成本和97％的能源成本。成本取决于配置和用户数量。这是每50名员工的比较表示例。50个用户的虚拟和物理工作站的相对成本（根据Efsol）。代替输出
虚拟工作站意味着集中和保护用户数据，具有快速和预算连接新用户的能力，例如，在公司扩展时，消除了设备故障时的停机时间（您可以立即在另一台设备上恢复工作而不会丢失数据。您可以集成和标准化远程分支机构的业务流程，工作场所的标准化和统一性，提高工作流程的稳定性主要是选择一个合适的可靠提供商
关税计划 。