Wir montieren einen Server für Grafik- und CAD/CAM-Anwendungen für Remote-Arbeit per RDP auf Basis eines CISCO UCS-C220 M3 v2

Wir montieren einen Server für Grafik- und CAD/CAM-Anwendungen für Remote-Arbeit per RDP auf Basis eines CISCO UCS-C220 M3 v2
Fast jedes Unternehmen verfügt mittlerweile zwangsläufig über eine Abteilung oder Gruppe, die mit CAD/CAM arbeitet
oder schwere Designprogramme. Diese Benutzergruppe verbindet hohe Anforderungen an die Hardware: viel Speicher – 64 GB oder mehr, eine professionelle Grafikkarte, eine schnelle SSD und Zuverlässigkeit. Unternehmen kaufen oft mehrere leistungsstarke PCs (oder Grafikstationen) für einige Benutzer dieser Abteilungen und weniger leistungsstarke für andere, abhängig von den Bedürfnissen und finanziellen Möglichkeiten des Unternehmens. Dies ist oft der Standardansatz zur Lösung solcher Probleme und funktioniert gut. Aber während einer Pandemie und bei Fernarbeit und im Allgemeinen ist dieser Ansatz suboptimal, sehr überflüssig und in Bezug auf Verwaltung, Management und andere Aspekte äußerst umständlich. Warum ist das so und welche Lösung wird die Anforderungen vieler Unternehmen an Grafikstationen optimal erfüllen? Willkommen bei der Katze, die beschreibt, wie man eine funktionierende und kostengünstige Lösung zusammenstellt, um mehrere Fliegen mit einer Klappe zu töten und zu füttern, und welche kleinen Nuancen berücksichtigt werden müssen, um diese Lösung erfolgreich umzusetzen.

Im vergangenen Dezember eröffnete ein Unternehmen ein neues Büro für ein kleines Designbüro und wurde damit beauftragt, die gesamte Computerinfrastruktur für dieses zu organisieren, da das Unternehmen bereits über Laptops für Benutzer und einige Server verfügte. Die Laptops waren bereits ein paar Jahre alt und hauptsächlich Gaming-Konfigurationen mit 8–16 GB RAM und konnten der Belastung durch CAD/CAM-Anwendungen im Allgemeinen nicht standhalten. Benutzer müssen mobil sein, da sie häufig außerhalb des Büros arbeiten müssen. Im Büro wird für jeden Laptop ein zusätzlicher Monitor angeschafft (so funktioniert die Grafik). Bei solchen Eingabedaten besteht die einzig optimale, aber riskante Lösung für mich darin, einen leistungsstarken Terminalserver mit einer leistungsstarken professionellen Grafikkarte und einer NVME-SSD-Festplatte zu implementieren.

Vorteile eines grafischen Terminalservers und der Arbeit über RDP

  • Auf einzelnen leistungsstarken PCs oder Grafikstationen werden die Hardware-Ressourcen meist nicht einmal zu einem Drittel genutzt, bleiben ungenutzt und werden nur für kurze Zeit mit 35-100 % ihrer Kapazität ausgelastet. Grundsätzlich liegt der Wirkungsgrad bei 5-20 Prozent.
  • Aber oft ist die Hardware bei weitem nicht die teuerste Komponente, denn einfache Grafik- oder CAD/CAM-Softwarelizenzen kosten oft ab 5000 US-Dollar und selbst mit erweiterten Optionen ab 10 US-Dollar. Normalerweise laufen diese Programme in einer RDP-Sitzung ohne Probleme, aber manchmal müssen Sie zusätzlich die RDP-Option bestellen oder in den Foren nach dem suchen, was in die Konfigurationen oder die Registrierung geschrieben werden soll und wie man solche Software in einer RDP-Sitzung ausführt. Aber prüfen Sie, ob die von uns benötigte Software über RDP funktioniert ganz am Anfang benötigt Und das geht ganz einfach: Wir versuchen, uns über RDP anzumelden – wenn das Programm gestartet ist und alle grundlegenden Softwarefunktionen funktionieren, wird es höchstwahrscheinlich keine Probleme mit Lizenzen geben. Und wenn es zu einem Fehler kommt, suchen wir vor der Umsetzung eines Projekts mit einem grafischen Terminalserver nach einer für uns zufriedenstellenden Lösung des Problems.
  • Ein großes Plus ist auch die Unterstützung derselben Konfiguration und spezifischer Einstellungen, Komponenten und Vorlagen, die für alle PC-Benutzer oft nur schwer umzusetzen ist. Auch Management, Administration und Software-Updates laufen „reibungslos“

Generell gibt es viele Vorteile – mal sehen, wie sich unsere nahezu ideale Lösung in der Praxis zeigt.

Wir bauen einen Server auf Basis eines gebrauchten CISCO UCS-C220 M3 v2 zusammen

Ursprünglich war geplant, einen neueren und leistungsstärkeren Server mit 256 GB DDR3-ecc-Speicher und 10 GB Ethernet zu kaufen, aber sie sagten, wir müssten ein wenig sparen und das Budget für einen Terminalserver von 1600 US-Dollar einhalten. Nun gut, der Kunde ist immer gierig und hat Recht, und wir wählen diesen Betrag aus:

gebrauchter CISCO UCS-C220 M3 v2 (2 X SIX CORE 2.10 GHz E5-2620 v2) 128 GB DDR3 ecc – 625 $
3.5" 3 TB Sas 7200 US-ID - 2×65$=130$
SSD M.2 2280 970 PRO, PCI-E 3.0 (x4) 512 GB Samsung – 200 $
Grafikkarte QUADRO P2200 5120 MB – 470 $
Ewell PCI-E 3.0 auf M.2 SSD-Adapter (EW239) -10 $
Gesamt pro Server = 1435 $

Es war geplant, eine 1-TB-SSD und einen 10-GB-Ethernet-Adapter mitzunehmen – 40 US-Dollar, aber es stellte sich heraus, dass es für die beiden Server keine USV gab, und wir mussten ein wenig sparen und eine USV PowerWalker VI 2 RLE kaufen – 2200 US-Dollar.

Warum ein Server und kein leistungsstarker PC? Begründung der gewählten Konfiguration.

Viele kurzsichtige Administratoren (das ist mir schon oft begegnet) kaufen aus irgendeinem Grund einen leistungsstarken PC (oft einen Gaming-PC), stellen dort 2-4 Festplatten ein, erstellen RAID 1, nennen ihn stolz einen Server und stellen ihn in den Ecke des Büros. Das Gesamtpaket ist natürlich – ein Sammelsurium zweifelhafter Qualität. Daher werde ich im Detail beschreiben, warum diese spezielle Konfiguration für ein solches Budget ausgewählt wurde.

  1. Zuverlässigkeit!!! — Alle Serverkomponenten sind für eine Betriebsdauer von mehr als 5–10 Jahren ausgelegt und getestet. Und Gaming-Mütter arbeiten höchstens 3-5 Jahre, und bei einigen liegt der Prozentsatz der Ausfälle während der Garantiezeit sogar über 5 %. Und unser Server ist von der äußerst zuverlässigen Marke CISCO, sodass keine besonderen Probleme zu erwarten sind und ihre Wahrscheinlichkeit um eine Größenordnung geringer ist als bei einem stationären PC
  2. Wichtige Komponenten wie die Stromversorgung sind doppelt vorhanden und im Idealfall kann die Stromversorgung über zwei verschiedene Leitungen erfolgen und bei Ausfall einer Einheit läuft der Server weiter
  3. ECC-Speicher – heute erinnern sich nur noch wenige Menschen daran, dass der ECC-Speicher ursprünglich eingeführt wurde, um einen Fehler, der hauptsächlich durch die Auswirkungen kosmischer Strahlung verursacht wurde, um ein Bit zu korrigieren. Bei einer Speicherkapazität von 128 GB kann ein Fehler mehrmals im Jahr auftreten. Auf einem stationären PC können wir beobachten, dass das Programm abstürzt, einfriert usw., was nicht kritisch ist, aber auf dem Server sind die Kosten eines Fehlers manchmal sehr hoch (z. B. ein falscher Eintrag in der Datenbank), in unserem Fall Im Falle eines schwerwiegenden Fehlers ist ein Neustart erforderlich, der manchmal mehrere Personen pro Tag Arbeit kostet
  4. Skalierbarkeit – oft wächst der Ressourcenbedarf eines Unternehmens im Laufe einiger Jahre um ein Vielfaches und es ist einfach, dem Server Festplattenspeicher hinzuzufügen oder Prozessoren zu wechseln (in unserem Fall sechs Kerne E5-2620 auf zehn Kerne Xeon E5 2690 v2) - Auf einem normalen PC gibt es fast keine Skalierbarkeit
  5. Serverformat U1 – Server müssen in Serverräumen stehen! und in kompakten Racks, anstatt in der Ecke des Büros zu heizen (bis zu 1 kW Wärme) und Lärm zu machen! Gerade im neuen Büro des Unternehmens wurde ein kleiner (3-6 Einheiten) Platz im Serverraum separat bereitgestellt und eine Einheit auf unserem Server stand direkt neben uns.
  6. Remote: Verwaltung und Konsole – ohne diese normale Serverwartung für Remote! extrem schwierige Arbeit!
  7. 128 GB RAM – die technischen Spezifikationen besagten 8–10 Benutzer, aber in Wirklichkeit wird es 5–6 gleichzeitige Sitzungen geben – daher, unter Berücksichtigung des typischen maximalen Speicherverbrauchs in diesem Unternehmen, 2 Benutzer mit 30–40 GB = 70 GB und 4 Benutzer von 3-15 GB = 36 GB, + bis zu 10 GB pro Betriebssystem für insgesamt 116 GB und 10 % Reserve (dies ist alles in seltenen Fällen maximaler Nutzung der Fall. Wenn jedoch nicht genug vorhanden ist, können Sie jederzeit bis zu 256 GB hinzufügen Zeit
  8. Grafikkarte QUADRO P2200 5120 MB – durchschnittlich pro Benutzer in diesem Unternehmen in
    In einer Remote-Sitzung lag der Videospeicherverbrauch zwischen 0,3 GB und 1,5 GB, sodass 5 GB ausreichen würden. Die ursprünglichen Daten stammen von einer ähnlichen, aber weniger leistungsstarken Lösung auf Basis von i5/64GB/Quadro P620 2 GB, was für 3-4 Benutzer reichte
  9. SSD M.2 2280 970 PRO, PCI-E 3.0 (x4) 512GB Samsung – für gleichzeitigen Betrieb
    8–10 Benutzer benötigen die Geschwindigkeit von NVMe und die Zuverlässigkeit der Samsung-SSD. Im Hinblick auf die Funktionalität wird diese Festplatte für das Betriebssystem und die Anwendungen verwendet
  10. 2 x 3 TB Sas – kombiniert in RAID 1, verwendet für umfangreiche oder selten genutzte lokale Benutzerdaten sowie für Systemsicherung und kritische lokale Daten von der NVME-Festplatte

Die Konfiguration wurde genehmigt und gekauft, und bald wird der Moment der Wahrheit kommen!

Montage, Konfiguration, Installation und Problemlösung.

Von Anfang an war ich mir nicht sicher, ob dies eine 100 % funktionierende Lösung war, da man in jeder Phase, von der Montage bis zur Installation, dem Start und dem korrekten Betrieb von Anwendungen, stecken bleiben konnte, ohne weitermachen zu können, also stimmte ich dem zu Server, auf dem es sich befinden würde. Es wird in ein paar Tagen möglich sein, es zurückzugeben, und andere Komponenten können in einer alternativen Lösung verwendet werden.

1 weit hergeholtes Problem – die Grafikkarte ist professionell, vollformatig! + ein paar mm, aber was ist, wenn es nicht passt? 75 W – was passiert, wenn der PCI-Anschluss nicht funktioniert? Und wie stellt man einen normalen Kühlkörper für diese 75 W her? Aber es hat gepasst, es hat angefangen, die Wärmeableitung ist normal (vor allem, wenn die Serverkühler mit überdurchschnittlicher Geschwindigkeit eingeschaltet werden). Allerdings habe ich bei der Installation etwas im Server verbogen, um sicherzustellen, dass es nicht zu einem Kurzschluss kommt um 1 mm (ich weiß nicht mehr was), aber für eine bessere Wärmeableitung vom Deckel. Der Server hat dann nach dem endgültigen Aufbau die Anleitungsfolie abgerissen, die sich auf dem gesamten Deckel befand und die Wärmeableitung durch den Deckel beeinträchtigen könnte.

2. Test – Die NVMe-Festplatte ist möglicherweise nicht durch den Adapter sichtbar, oder das System wäre dort nicht installiert und würde, wenn es installiert wäre, nicht booten. Seltsamerweise wurde Windows auf einer NVMe-Festplatte installiert, konnte aber nicht von dieser booten, was logisch ist, da das BIOS (auch das aktualisierte) NVMe in keiner Weise zum Booten erkennen wollte. Ich wollte keine Krücke sein, aber ich musste – hier kam unser Lieblings-Hub und -Beitrag zur Rettung Informationen zum Booten von einer NVME-Festplatte auf älteren Systemen heruntergeladen Boot-Festplatten-Dienstprogramm (BDUtility.exe), ein Flash-Laufwerk mit CloverBootManager gemäß den Anweisungen im Beitrag erstellt, das Flash-Laufwerk zuerst im BIOS installiert, um zu booten, und jetzt laden wir den Bootloader vom Flash-Laufwerk. Clover hat unsere NVMe-Festplatte erfolgreich erkannt und automatisch von dort gebootet ein paar Sekunden! Wir konnten mit der Installation von Clover auf unserer Raid-3-TB-Festplatte herumspielen, aber es war bereits Samstagabend und es war noch ein Tag Arbeit übrig, denn bis Montag mussten wir den Server entweder abgeben oder stehen lassen. Ich habe das bootfähige USB-Flash-Laufwerk im Server gelassen; dort gab es einen zusätzlichen USB-Stick.

3. Fast droht ein Scheitern. Ich habe die Standard-+RD-Dienste von Windows 2019 installiert, die Hauptanwendung installiert, für die alles gestartet wurde, und alles funktioniert wunderbar und fliegt buchstäblich.

Toll! Ich fahre nach Hause und verbinde mich über RDP, die Anwendung startet, aber es gibt eine erhebliche Verzögerung, ich schaue mir das Programm an und im Programm erscheint die Meldung „Soft-Modus ist aktiviert“. Was?! Ich suche neueres und superprofessionelles Brennholz für die Grafikkarte, ich gebe null Ergebnisse, älteres Brennholz für die p1000 ist auch nichts. Und zu diesem Zeitpunkt spottet die innere Stimme immer wieder: „Ich habe dir gesagt – experimentiere nicht mit dem frischen Zeug – nimm p1000.“ Und es ist soweit – es ist schon Nacht im Hof, ich gehe schweren Herzens ins Bett. Sonntag gehe ich ins Büro – ich habe einen Quadro P620 in den Server gesteckt und es funktioniert auch nicht über RDP – MS, was ist los? Ich habe in den Foren nach „2019-Server und RDP“ gesucht und fast sofort die Antwort gefunden.

Es stellt sich heraus, dass die Hardwarebeschleunigung standardmäßig über Gruppenrichtlinien deaktiviert ist, da die meisten Menschen mittlerweile über Monitore mit hohen Auflösungen verfügen und der eingebaute Grafikadapter in den meisten Servern diese Auflösungen nicht unterstützt. Ich zitiere die Anweisungen zur Aufnahme:

  • Öffnen Sie das Tool „Gruppenrichtlinie bearbeiten“ in der Systemsteuerung oder verwenden Sie das Windows-Suchdialogfeld (Windows-Taste + R, dann geben Sie gpedit.msc ein).
  • Navigieren Sie zu: Lokale Computerrichtlinie, Computerkonfiguration, Administrative Vorlagen, Windows-Komponenten, Remotedesktopdienste, Remotedesktopsitzungshost, Remotesitzungsumgebung
  • Aktivieren Sie dann „Hardware-Standardgrafikadapter für alle Remotedesktopdienste-Sitzungen verwenden“

Wir starten neu – über RDP funktioniert alles einwandfrei. Wir tauschen die Grafikkarte gegen P2200 aus und es funktioniert wieder! Nachdem wir nun sicher sind, dass die Lösung vollständig funktioniert, bringen wir alle Servereinstellungen auf den Idealzustand, tragen sie in die Domäne ein, konfigurieren den Benutzerzugriff usw. und installieren den Server im Serverraum. Wir haben es mit dem gesamten Team ein paar Tage lang getestet – alles funktioniert perfekt, es sind genügend Serverressourcen für alle Aufgaben vorhanden, die minimale Verzögerung, die durch die Arbeit über RDP entsteht, ist für alle Benutzer unsichtbar. Großartig – die Aufgabe wurde zu 100 % erledigt.

Ein paar Punkte, von denen der Erfolg der Implementierung eines Grafikservers abhängt

Denn in jeder Phase der Implementierung eines grafischen Servers in einer Organisation können Fallstricke auftreten, die zu einer ähnlichen Situation wie auf dem Bild mit dem entkommenen Fisch führen können

Wir montieren einen Server für Grafik- und CAD/CAM-Anwendungen für Remote-Arbeit per RDP auf Basis eines CISCO UCS-C220 M3 v2

Dann müssen Sie in der Planungsphase ein paar einfache Schritte unternehmen:

  1. Zielgruppe und Aufgaben sind Benutzer, die intensiv mit Grafiken arbeiten und eine Hardwarebeschleunigung einer Grafikkarte benötigen. Der Erfolg unserer Lösung basiert auf der Tatsache, dass der Leistungsbedarf der Benutzer von Grafik- und CAD/CAM-Programmen bereits vor mehr als 10 Jahren übertroffen wurde und wir derzeit über eine Leistungsreserve verfügen, die den Bedarf um das Zehnfache übersteigt mehr. Beispielsweise ist die Leistung der Quadro P10-GPU mehr als ausreichend für 2200 Benutzer, und selbst bei unzureichendem Videospeicher gleicht die Grafikkarte dies durch RAM aus, und für einen normalen 10D-Entwickler bleibt ein so kleiner Rückgang der Speichergeschwindigkeit unbemerkt . Wenn die Aufgaben der Benutzer jedoch intensive Rechenaufgaben (Rendering, Berechnungen usw.) umfassen, die häufig 3 % der Ressourcen verbrauchen, ist unsere Lösung nicht geeignet, da andere Benutzer in diesen Zeiträumen nicht normal arbeiten können. Daher analysieren wir sorgfältig Benutzeraufgaben und die aktuelle Ressourcenbelastung (zumindest ungefähr). Wir achten auch auf das Volumen des Neuschreibens auf die Festplatte pro Tag. Wenn es sich um ein großes Volume handelt, wählen wir für dieses Volume Server-SSD- oder Optane-Laufwerke aus.
  2. Basierend auf der Anzahl der Benutzer wählen wir einen Server, eine Grafikkarte und Festplatten aus, die für die Ressourcen geeignet sind:
    • Prozessoren nach der Formel 1 Kern pro Benutzer + 2,3 pro Betriebssystem verwenden jedoch jeweils nicht einen oder maximal zwei (bei seltener Auslastung des Modells) Kerne;
    • Grafikkarte – Sehen Sie sich die durchschnittliche Menge an Videospeicher und den GPU-Verbrauch pro Benutzer in einer RDP-Sitzung an und wählen Sie eine professionelle aus! Grafikkarte;
    • Das Gleiche machen wir mit RAM und Festplatten-Subsystem (heutzutage können Sie sogar kostengünstig RAID-NVMe wählen).
  3. Wir prüfen sorgfältig die Dokumentation des Servers (zum Glück verfügen alle Markenserver über eine vollständige Dokumentation) auf Übereinstimmung mit Anschlüssen, Geschwindigkeiten, Stromversorgung und unterstützten Technologien sowie auf die physikalischen Abmessungen und Wärmeableitungsstandards der installierten Zusatzkomponenten.
  4. Wir prüfen in mehreren Sitzungen per RDP den Normalbetrieb unserer Software, das Fehlen lizenzrechtlicher Einschränkungen und prüfen sorgfältig die Verfügbarkeit der notwendigen Lizenzen. Wir lösen dieses Problem vor den ersten Schritten der Implementierung. Wie im Kommentar des lieben Malefix gesagt wurde
    „- Lizenzen können an die Anzahl der Benutzer gebunden sein – dann verstoßen Sie gegen die Lizenz.
    „Bei mehreren laufenden Instanzen funktioniert die Software möglicherweise nicht richtig – wenn sie Müll oder Einstellungen an mindestens einer Stelle nicht in das Benutzerprofil / %temp%, sondern an etwas öffentlich Zugängliches schreibt – wird es Ihnen später viel Spaß machen, das Problem zu erkennen.“ .“
  5. Wir denken darüber nach, wo der Grafikserver installiert wird. Vergessen Sie nicht die USV und das Vorhandensein von Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Ports und dem Internet dort (falls erforderlich) sowie die Einhaltung der klimatischen Anforderungen des Servers.
  6. Wir erhöhen den Implementierungszeitraum auf mindestens 2,5-3 Wochen, da viele selbst kleine notwendige Komponenten bis zu zwei Wochen dauern können, die Montage und Konfiguration jedoch mehrere Tage in Anspruch nimmt – allein ein normales Laden des Servers in das Betriebssystem kann mehr als 5 Minuten dauern.
  7. Wir besprechen mit dem Management und den Lieferanten, dass wir eine Rückgabe oder einen Ersatz vornehmen können, wenn das Projekt in irgendeinem Stadium plötzlich nicht mehr gut läuft oder schief geht.
  8. Es wurde auch freundlicherweise vorgeschlagen Malefix-Kommentare
    Nach all den Experimenten mit den Einstellungen alles abreißen und von Grund auf neu installieren. So:
    — Während der Experimente ist es notwendig, alle kritischen Einstellungen zu dokumentieren
    - Bei einer Neuinstallation wiederholen Sie die minimal erforderlichen Einstellungen (die Sie im vorherigen Schritt dokumentiert haben).
  9. Wir installieren das Betriebssystem (vorzugsweise Windows Server 2019 – es verfügt über hochwertiges RDP) zunächst im Testmodus, testen es aber auf keinen Fall (Sie müssen es dann von Grund auf neu installieren). Und erst nach einem erfolgreichen Start lösen wir Probleme mit Lizenzen und aktivieren das Betriebssystem.
  10. Außerdem wählen wir vor der Implementierung eine Initiativgruppe aus, um die Arbeit zu testen und zukünftigen Benutzern die Vorteile der Arbeit mit einem grafischen Server zu erklären. Wenn Sie dies später tun, erhöhen wir das Risiko von Beschwerden, Sabotage und unbegründeten negativen Bewertungen.

Das Arbeiten über RDP unterscheidet sich nicht vom Arbeiten in einer lokalen Sitzung. Oftmals vergisst man sogar, dass man irgendwo über RDP arbeitet – schließlich funktionieren auch Video- und teilweise auch Videokommunikation in einer RDP-Sitzung ohne spürbare Verzögerungen, da mittlerweile die meisten Menschen über einen Highspeed-Internetanschluss verfügen. In puncto Geschwindigkeit und Funktionalität von RDP überrascht Microsoft nun weiterhin positiv mit 3D-Hardwarebeschleunigung und Multi-Monitoren – also allem, was Nutzer von Grafik-, 3D- und CAD/CAM-Programmen für die Remote-Arbeit benötigen!

Daher ist in vielen Fällen die Installation eines Grafikservers entsprechend der durchgeführten Implementierung vorzuziehen und mobiler als 10 Grafikstationen oder ein PC.

PS Wie Sie sich einfach und sicher über RDP über das Internet verbinden, sowie die optimalen Einstellungen für RDP-Clients – erfahren Sie im Artikel „Fernarbeit im Büro. RDP, Port Knocking, Mikrotik: einfach und sicher"

Source: habr.com

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