Bedrijven met een verspreid personeelsbestand moeten hun IT-infrastructuur inrichten zodat hun werknemers overal makkelijk kunnen werken, maar het liefst nog wel binnen een centraal beheerde omgeving. Een Virtuele Desktop Infrastructuur maakt dit mogelijk. Beroepen waarbij werknemers met zware grafische en rekenintensieve projecten werken, hebben een krachtigere oplossing nodig: een VDI met een Virtual GPU. Hieronder lichten we toe wat dit inhoudt. Bovendien heeft Gigabyte een whitepaper over dit onderwerp beschikbaar gesteld dat u kunt downloaden via het formulier aan het einde van dit artikel.
Dit jaar heeft de maatschappij een dramatische verandering doorgemaakt, die nog steeds voortduurt. Hoewel iedereen hoopt dat we zo snel mogelijk kunnen terugkeren naar een situatie zoals hij was voor de coronapandemie, zijn er ook enkele effecten die mogelijk blijvend zijn, omdat ze een positief effect hebben. Gedwongen thuiswerken is niet prettig, maar voor veel werknemers en werkgevers is gebleken dat gedeeltelijk thuiswerken vele voordelen kan bieden en de productiviteit en levenskwaliteit ten goede komt. Dit vereist dan wel een technische infrastructuur die het thuiswerken optimaal ondersteunt.
Doordat mensen veel op afstand en verspreid werken met de apparatuur die ze ter beschikking hebben, brengt dit veel uitdagingen mee voor het IT-beheer wat betreft beveiliging, productiviteit en gegevensbeheer. Voor werknemers die genoeg hebben aan een Office-pc is dit nog relatief eenvoudig te regelen, maar er zijn ook disciplines waarbij de hardwarvereisten complexer zijn, zoals ingenieurs en ontwerpers die gebruikmaken van zware 3D-toepassingen en andere grafisch intensieve visualisatietoepassingen met grote hoeveelheden gegevens. Veelal wordt er gebruikgemaakt van een Virtual Desktop Infrastructure (VDI) waarbij cpu-taken en het beheer gecentraliseerd zijn. Het gebruik van virtuele servers zorgt voor een betere beschikbaarheid van resources, verbeterde schaalbaarheid, verhoogde veiligheid en een grotere mobiliteit.
VDI-architectuur
Het concept van VDI is het maken van desktop stations vanaf een server. Om VDI-instances te kunnen leveren is een server uitgerust met typische serverhardware (cpu, ram, opslag, netwerk interconnects, etc.) waarop een hypervisor is geïnstalleerd om deze te abstraheren. Bekende hypervisors zijn Microsoft Hyper-V, Citrix XenServer en VMWare vSphere.
De hypervisor creëert een virtualisatielaag voor virtuele machines. Deze hypervisor zit tussen de virtualisatielaag en de hardware, en bevat een Virtual Machine Manager. Bovenop de virtualisatielaag bevinden zich virtuele machines, die een besturingssysteem (Windows, Linux, etc.) en applicaties bevatten.
Dit alleen is echter niet genoeg voor powerusers, die dedicated workstations gebruiken voor hun grafisch intensieve taken. De machines die ze gebruiken moeten bovendien continu geüpgraded en individueel onderhouden worden, met alle bijkomende complexiteit van een gedecentraliseerd beheer en de resulterende securityproblematiek. De oplossing voor deze gebruikers is de combinatie van een VDI-omgeving met Virtual GPU’s (vGPU).
De afbeelding vergelijkt verschillende niveaus van virtualisatie. De VDI aan de linkerkant is een server zonder vGPU die zijn hardware in twee virtuele machines verdeelt. Rechts is een server met een vGPU die kan worden toegewezen aan virtuele machines. (Bron: Gigabyte)
VDI met Virtuele GPU
De toepassing van een Virtual GPU in een VDI-omgeving stelt gebruikers in staat om een verbeterde ervaring te hebben voor workloads die het gebruik van 3D-graphics of andere visualisatietoepassingen vereisen, evenals voor High Performance Computing (HPC) en Artificial Intelligence (AI) toepassingen. Gebruikers kunnen monitoren met een hoge resolutie (4K of 8K) gebruiken en meerdere monitoren tegelijk inzetten.
Historisch traden latency-problemen op wanneer er hoge-resolutie beeldschermen en meerdere monitoren werden gebruikt. Het inzetten van een vGPU lost dit probleem op. Om grafisch intensieve beelden weer te geven moet een VDI-instantie een vGPU hebben om de gebruiker een goede en bruikbare ervaring te bieden met een snelle reactietijd bovenop een hogesnelheidsnetwerk.
Voor VDI met Virtual GPU wordt software zoals NVIDIA Virtual GPU Manager in de hypervisor geïnstalleerd. Met deze software in combinatie met Nvidia vCS, Quadro vDWS, GRID vPC of GRID vApps kan de virtuele machine worden aangepast aan het type gebruiker. Op de vGPU-laag staan virtuele machines, elk met een eigen OS, applicaties, binary’s/bibliotheken en Nvidia-drivers.
Voorbeelden van vGPU-toepassingen zijn computerondersteund ontwerp (CAD), Adobe Premiere Pro, Geografisch Informatie Systeem (GIS), toepassingen die gebruik maken van CUDA, OpenGL of DirectX, en meer. Andere toepassingen worden misschien niet gezien als grafisch veeleisend, maar dat zijn ze wel, zoals Office 2019, Skype, webbrowsers, PowerPoint, streaming video (YouTube), enz. Deze toepassingen vereisen allemaal versnelde grafische prestaties voor een goede gebruikerservaring. Een VDI-instantie moet uiteindelijk dezelfde ervaring bieden of beter zijn dan een desktopsysteem.
Systemen
Het inzetten van een VDI met een vGPU stelt speciale vereisten aan servers. Gigabyte heeft een aantal servers in zijn protfolio die speciaal ontworpen zijn voor dit doel. Hieronder twee modellen die over de vereiste hardware beschikken om een VDI-omgeving met een vGPU te realiseren.
Gigabyte G242-Z11 (rev. 100) (Bron: Gigabyte )
De G242-Z11 (rev. 100) van Gigabyte is een high performance computing-server waar een AMD EPYC™ 7002-serie processor in zit. De rackserver biedt ruimte aan maximaal vier NVIDIA ® PCIe Gen4 GPU-kaarten, acht DDR4 acht-kanaals RDIMM/LRDIMM geheugenpoorten en vier sata 3,5” hot-swappable bays voor harde schijven of ssd’s die van de voorzijde bereikbaar zijn. Daarnaast zijn er nog twee 2,5-inch Gen4 U.2/SAS/SATA hot-swappable HDD/SSD-bays aan de achterzijde. De G242-Z11 biedt ruimte aan twee low-profile PCIe Gen4 uitbreidingspoorten en een OCP 3.0 Gen4 x16 mezzanine slot dat de mogelijkheid biedt om een extra uitbreidingskaart toe te voegen.
Gigabyte G291-281 (rev. 100) (Bron: Gigabyte )
Gigabyte heeft met de G291-281 (rev. 100) ook een server in zijn assortiment die geschikt is voor twee cpu’s uit de tweede generatie Intel® Xeon® Scalable-processors. Op het moederbord zitten 24 DDR4-poorten voor 6-kanaals RDIMM/LRDIMM DDR4. Het platform ondersteunt bovendien Intel® Optane™ DC Persistent Memory. In de server zitten acht PCIe Gen3-poorten die ruimte bieden aan dubbelslots Nvidia Tesla grafische kaarten. Hij is daarnaast uitgerust met twee 10Gb/s ethernetpoorten, acht 2,5” hot-swappable hdd/ssd-bays, twee PCIe x16 half-length low-profile poorten voor add-onkaarten. Bovendien is de server uitgerust met twee 2000w 80 Plus Titanium redundant voedingen.
