Montando um servidor para aplicativos gráficos e CAD/CAM para trabalho remoto via RDP baseado no CISCO UCS-C220 M3 v2

Montando um servidor para aplicativos gráficos e CAD/CAM para trabalho remoto via RDP baseado no CISCO UCS-C220 M3 v2
Quase todas as empresas agora têm, obrigatoriamente, um departamento ou grupo que trabalha com CAD/CAM
ou em programas de design pesados. Este grupo de usuários compartilha sérias exigências quanto ao hardware: muita memória — 64GB ou mais, placa de vídeo profissional, SSD rápido e que seja confiável. Frequentemente, as empresas compram para alguns usuários desses departamentos vários PCs poderosos (ou estações gráficas) e para os outros menos poderosos, dependendo das necessidades e também das possibilidades financeiras da empresa. Este é frequentemente o método padrão para resolver tais problemas, e funciona bem. Mas durante a pandemia e o trabalho remoto, assim como em geral — essa abordagem não é otimizada, é excessiva e extremamente inconveniente em termos de administração, gerenciamento e outros aspectos. Por que é assim, e qual solução atenderá perfeitamente às necessidades de estações gráficas de muitas empresas? Convido você a continuar, onde está descrito como montar uma solução de trabalho e econômica, para resolver vários problemas ao mesmo tempo, e quais pequenos detalhes precisam ser considerados para implementar essa solução com sucesso.

Em dezembro do ano passado, uma empresa estava abrindo um novo escritório para um pequeno departamento de P&D e recebeu a tarefa de organizar toda a infraestrutura de computação, considerando que os laptops para os usuários e alguns servidores já estavam disponíveis. Os laptops já tinham alguns anos e eram em sua maioria configurações para jogos com 8-16GB de RAM, que geralmente não suportavam a carga dos aplicativos CAD/CAM. Os usuários precisam ser móveis, pois frequentemente é necessário trabalhar fora do escritório. No escritório, cada laptop também recebe um monitor adicional (assim é como trabalham com gráficos). Com esses dados de entrada — a única solução otimizada, mas arriscada para mim, é implementar um poderoso servidor terminal com uma placa de vídeo profissional potente e um disco NVMe SSD.

Vantagens do servidor terminal gráfico e do trabalho via RDP

  • Em PCs poderosos ou estações gráficas separadas, a maior parte do tempo, os recursos de hardware não são utilizados nem mesmo um terço e permanecem sem uso, sendo apenas utilizados por curtos períodos de tempo em 35-100% de sua capacidade. Na maioria das vezes, a eficiência operacional é de 5-20 por cento.
  • Mas muitas vezes, a parte de hardware não é a mais cara, pois as licenças básicas de software gráfico ou CAD/CAM costumam custar a partir de 5000$, e se forem adicionadas opções avançadas, podem chegar a 10.000$. Normalmente, esses programas funcionam sem problemas em uma sessão RDP, mas às vezes é necessário adicionar a opção RDP ou procurar nos fóruns o que configurar nos arquivos de configuração ou no registro para executar esse software na sessão RDP. Mas verificar se o software que precisamos funciona via RDP precisamos fazer logo no início e isso é simples: tentamos acessar via RDP — se o programa iniciou e todas as funções básicas do software funcionam, então provavelmente não teremos problemas com as licenças. Se apresentar um erro, então antes de implementar o projeto com o servidor de terminal gráfico, devemos buscar uma solução satisfatória para o problema.
  • Além disso, é uma grande vantagem ter suporte para configurações idênticas e ajustes específicos, componentes e modelos, o que muitas vezes é difícil de realizar para todos os usuários de PC. A gestão, administração e atualização do software também são "sem percalços"

Em geral, há muitas vantagens — vamos ver como nosso quase idealito se comporta na prática.

Estamos montando um servidor baseado no usado CISCO UCS-C220 M3 v2

Inicialmente, planejamos comprar um servidor mais novo e poderoso, com 256GB de memória DDR3 ECC e 10GB ethernet, mas disseram que precisávamos economizar um pouco e nos manter dentro do orçamento de 1600$ para o servidor de terminal. Tudo bem — o cliente sempre tem razão e adaptamos à quantia:

usado CISCO UCS-C220 M3 v2 (2 X SIX CORE 2.10GHZ E5-2620 v2) 128GB DDR3 ECC — 625$
3.5" 3TB SAS 7200 dos EUA — 2×65$=130$
SSD M.2 2280 970 PRO, PCI-E 3.0 (x4) 512GB Samsung — 200$
Placa de vídeo QUADRO P2200 5120MB — 470$
Adaptador Ewell PCI-E 3.0 para M.2 SSD (EW239) -10$
Total pelo servidor = 1435$

Planejamos comprar um SSD de 1TB e um adaptador de ethernet de 10GB — 40$, mas descobrimos que não havia UPS para seus 2 servidores, e tivemos que nos ajustar e comprar um UPS PowerWalker VI 2200 RLE -350$.

Por que um servidor e não um PC poderoso? Justificação da configuração escolhida.

Muitos administradores que não têm visão (já encontrei isso várias vezes) compram um PC poderoso (muitas vezes um PC para jogos), instalam 2-4 discos, criam um RAID 1, orgulhosamente chamam isso de servidor e o colocam em um canto do escritório. Naturalmente, toda a configuração é "uma colagem" de qualidade duvidosa. Por isso, detalharei o motivo pelo qual esta configuração foi selecionada para esse orçamento específico.

  1. Confiabilidade!!! — todos os componentes do servidor são projetados e testados para funcionarem por mais de 5-10 anos. Já as placas-mãe para jogos, no máximo, duram de 3 a 5 anos e a porcentagem de falhas durante o período de garantia em algumas ultrapassa 5%. Nosso servidor é de uma marca super confiável, a CISCO, portanto, não se prevê problemas significativos e a probabilidade de falhas é muito inferior à de um PC de mesa.
  2. Componentes importantes, como a fonte de alimentação, são duplicados e, idealmente, é possível fornecer energia de duas linhas diferentes; assim, ao falhar uma fonte, o servidor continua operando.
  3. Memória ECC — agora, poucos lembram que a memória ECC foi inicialmente introduzida para corrigir um único bit de erro, geralmente causado pela radiação cósmica. Em um volume de memória de 128 GB, erros podem ocorrer várias vezes ao ano. Em um PC de mesa, podemos observar a falha de um programa, travamentos e outros problemas que não são críticos, mas no servidor, o custo de um erro pode ser muito alto (por exemplo, uma gravação incorreta no banco de dados); neste caso, em uma falha grave, é necessário reiniciar, o que pode custar um dia de trabalho de várias pessoas.
  4. Escalabilidade — frequentemente, a necessidade de recursos de uma empresa cresce várias vezes em poucos anos, e é fácil adicionar memória, trocar discos e processadores (neste caso, de E5-2620 com seis núcleos para Xeon E5 2690 v2 com dez núcleos) em um servidor — em um PC convencional, a escalabilidade é quase inexistente.
  5. Formato de servidor U1 — os servidores devem estar em salas de servidores! E em racks compactos, e não queimando (até 1 kW de calor) e fazendo barulho em um canto do escritório! No novo escritório da empresa, foi disponibilizado um pouco de espaço (3-6 unidades) na sala de servidores, e uma unidade para nosso servidor estava justinha.
  6. Remoto: gerenciamento e console — sem isso, a manutenção adequada do servidor para trabalho remoto é extremamente difícil!
  7. 128 GB de RAM — no termo de referência (TR), foi mencionado 8-10 usuários, mas na prática, haverá 5-6 sessões simultâneas; portanto, considerando o consumo típico de memória nessa empresa, 2 usuários com 30-40 GB = 70 GB e 4 usuários com 3-15 GB = 36 GB, + até 10 GB para o sistema operacional no total de 116 GB, com 10% de reserva (tudo isso em casos raros de uso máximo. Mas se faltar, pode-se adicionar até 256 GB a qualquer momento.
  8. Placa de vídeo QUADRO P2200 5120MB — em média, para cada usuário na empresa, um
    Em uma sessão remota, o consumo de memória de vídeo variou de 0,3 GB a 1,5 GB, então 5 GB deve ser suficiente. Os dados foram extraídos de uma solução semelhante, mas menos poderosa, baseada em i5/64 GB/Quadro P620 2 GB, que atendia de 3 a 4 usuários.
  9. SSD M.2 2280 970 PRO, PCI-E 3.0 (x4) 512GB Samsung — para operação simultânea.
    8-10 usuários, é necessária precisamente a velocidade do NVMe e a confiabilidade do SSD Samsung. Em função, este disco será usado para o sistema operacional e aplicações.
  10. 2x3TB SAS — unimos em RAID 1 para armazenar dados volumosos ou raramente utilizados dos usuários, além de backups do sistema e dados locais críticos do disco NVMe.

A configuração foi aprovada e comprada, e em breve chegará o momento da verdade!

Montagem, configuração, instalação e resolução de problemas.

Desde o começo, eu não tinha certeza de que esta era uma solução 100% funcional, pois em qualquer etapa, desde a montagem até a instalação, execução e funcionamento adequado das aplicações, eu poderia ficar preso sem possibilidade de continuidade. Portanto, a respeito do servidor, combinei que poderia devolvê-lo em alguns dias, enquanto outros componentes poderiam ser usados em uma solução alternativa.

1 problema imaginário — a placa de vídeo é profissional, em formato completo! + alguns mm, e se não couber? 75W — e se o slot PCI não suportar? E como garantir uma boa dissipação térmica desses 75W? Mas coube, iniciou e a dissipação térmica está normal (especialmente se aumentar a rotação dos ventiladores do servidor acima da média). Na verdade, ao instalar, por precaução, para garantir que nada estivesse em curto no servidor, eu dobrei algo em 1 mm (não me lembro o que), e para melhor dissipação térmica, depois da configuração final, eu retirei o filme de instruções que cobria toda a tampa do servidor e que poderia prejudicar a dissipação através da tampa.

2ª tentativa — o disco NVMe, via adaptador, poderia não ser reconhecido ou o sistema poderia não ser instalado nele, e se fosse instalado, poderia não inicializar. Estranhamente, o Windows foi instalado no disco NVMe, mas não conseguiu inicializar a partir dele, o que é lógico, já que a BIOS (mesmo atualizada) não queria reconhecer o NVMe para inicialização. Não queria improvisar, mas foi necessário — aqui nosso querido Habr e post sobre inicialização com discos NVMe em sistemas legados. baixei a ferramenta Boot Disk Utility (BDUtility.exe)., criei um pen drive com CloverBootManager seguindo as instruções do post, configurei o pen drive como o primeiro dispositivo de inicialização na BIOS e aqui estamos nós, carregando o bootloader do pen drive. O Clover identificou com sucesso nosso disco NVMe e, em poucos segundos, iniciou automaticamente a partir dele! Poderíamos brincar com a instalação do Clover em nosso disco RAID de 3 TB, mas já era sábado à noite e ainda havia trabalho pela frente até segunda-feira, quando precisaríamos ou devolver o servidor ou mantê-lo. Deixei o pen drive de inicialização dentro do servidor, já que havia uma porta USB livre.

Terceira quase ameaça de falha. Instalei o Windows 2019 Standard + serviços RD, instalei o principal aplicativo para o qual tudo foi feito, e tudo funciona maravilhosamente bem e literalmente voa.

Maravilha! Estou indo para casa e me conecto via RDP, o aplicativo inicia, mas sinto um sério atraso; olho e vejo na aplicação a mensagem 'modo soft ativado'. O que?! Procuro drivers mais recentes e super profissionais para a placa de vídeo, instalo - resultado zero, até os drivers mais antigos para a p1000 também não ajudam. E nesse meio tempo, a minha voz interior continua a me atormentar: 'Eu te disse — não experimente com novidades — use a p1000'. E já era de noite lá fora, com um coração pesado, vou dormir. Domingo, vou para o escritório — coloco no servidor uma quadro P620 e também via RDP não funciona — MS, o que está acontecendo? Procuro em fóruns 'servidor 2019 e RDP' — encontrei a resposta quase de imediato.

Acontece que, devido à maioria dos monitores de hoje terem alta resolução, e a maioria dos servidores terem adaptadores gráficos embutidos que não suportam essas resoluções — o hardware de aceleração está desativado por padrão através de políticas de grupo. Cito a instrução para habilitar:

  • Abra a ferramenta Editar Política de Grupo no Painel de Controle ou use o diálogo de Pesquisa do Windows (Tecla do Windows + R, e digite gpedit.msc)
  • Navegue até: Política do Computador LocalConfiguração do ComputadorModelos AdministrativosComponentes do WindowsServiços de Área de Trabalho RemotaHost de Sessão de Área de Trabalho RemotaAmbiente de Sessão Remota
  • Então habilite 'Usar o adaptador gráfico padrão de hardware para todas as sessões de Serviços de Área de Trabalho Remota'

Reiniciamos — tudo funciona perfeitamente via RDP. Trocamos a placa de vídeo para a P2200 e tudo volta a funcionar! Agora que estamos certos de que a solução está totalmente operacional, ajustamos todas as configurações do servidor para o ideal, configuramos o domínio, preparamos o acesso dos usuários e outras configurações, e colocamos o servidor no data center. Testamos com toda a equipe por alguns dias — tudo funciona perfeitamente, os recursos do servidor são mais do que suficientes para todas as tarefas, o pequeno atraso resultante do uso via RDP é imperceptível para todos os usuários. Maravilha — a tarefa foi concluída com 100%.

Alguns pontos que influenciam o sucesso da implementação do servidor gráfico

Como em qualquer etapa da implementação de um servidor gráfico na organização, podem surgir armadilhas que podem criar uma situação semelhante à da imagem com os peixinhos fugindo

Montando um servidor para aplicativos gráficos e CAD/CAM para trabalho remoto via RDP baseado no CISCO UCS-C220 M3 v2

portanto, na fase de planejamento, é necessário realizar alguns passos simples:

  1. Público-alvo e tarefas — usuários que trabalham intensivamente com gráficos e precisam de aceleração de hardware da placa de vídeo. O sucesso da nossa solução baseia-se no fato de que as necessidades de potência dos usuários de programas gráficos e CAD/CAM foram atendidas com folga há mais de 10 anos, e atualmente temos uma reserva de potência que supera as necessidades em 10 vezes ou mais. Por exemplo, a potência da GPU Quadro P2200 é mais do que suficiente para 10 usuários, e mesmo em caso de falta de memória de vídeo, a placa busca na RAM, e para um desenvolvedor 3D comum, essa pequena queda na velocidade da memória passa despercebida. Mas se as tarefas dos usuários envolvem cálculos intensivos (renderização, cálculos etc.), que frequentemente utilizam 100% dos recursos — então a nossa solução não é adequada, pois outros usuários não conseguirão trabalhar normalmente durante esses períodos. Portanto, analisamos cuidadosamente as tarefas dos usuários e a carga atual dos recursos (pelo menos aproximadamente). Também prestamos atenção ao volume de gravação no disco por dia e, se este for alto, selecionamos SSDs de servidor ou discos Optane adequados para esse volume.
  2. Com base no número de usuários, selecionamos o servidor, a placa de vídeo e os discos adequados em termos de recursos:
    • processadores pela fórmula 1 núcleo por usuário + 2,3 para o sistema operacional, afinal, cada um em um dado momento não utiliza mais que um ou, no máximo, dois (em raros casos de carga do modelo) núcleos;
    • placa de vídeo - vamos observar o consumo médio de memória de vídeo e GPU por usuário na sessão RDP e escolher uma! placa de vídeo profissional;
    • procedemos da mesma forma com a RAM e o subsistema de discos (atualmente é possível até escolher RAID NVMe por um preço acessível).
  3. Verificamos cuidadosamente na documentação do servidor (felizmente, todos os servidores de marcas conhecidas têm documentação completa) a compatibilidade em relação aos conectores, velocidades, alimentação e tecnologias suportadas, além das dimensões físicas, e as normas de dissipação de calor dos componentes adicionais instalados.
  4. Verificamos o funcionamento adequado do nosso software em várias sessões RDP, bem como a ausência de restrições de licença e checamos cuidadosamente a presença das licenças necessárias. Resolvemos essa questão antes dos primeiros passos para a implementação. Como foi mencionado no comentário do respeitável malefix.
    "— Licenças podem estar ligadas ao número de usuários — então você está violando a licença.
    — O software pode não funcionar corretamente com várias instâncias em execução — se em algum lugar ele escrever lixo ou configurações não no perfil do usuário/%temp%, mas em algo acessível a todos — você terá bastante trabalho para encontrar o problema"
  5. Planejamos onde o servidor gráfico será instalado, não esquecemos do UPS e da presença de portas Ethernet de alta velocidade e internet (se necessário), assim como a conformidade com os requisitos climáticos do servidor.
  6. Aumentamos o prazo de implementação para pelo menos 2,5-3 semanas, pois muitos componentes necessários, mesmo que pequenos, podem levar até duas semanas para chegar, e a montagem e configuração levam alguns dias — apenas a inicialização do servidor até o sistema operacional pode levar mais de 5 minutos.
  7. Discutimos com a gerência e os fornecedores que, se em algum momento do projeto as coisas não correrem bem, será possível fazer uma devolução ou troca.
  8. Além disso, foi gentilmente sugerido no comentário de malefix
    após todas as experiências com configurações — remover tudo e reinstalar do zero. Assim:
    — durante as experiências, é necessário documentar todas as configurações críticas
    — durante a instalação a partir do zero, você reaplicará as configurações mínimas necessárias (que foram documentadas na etapa anterior)
  9. Instalamos o sistema operacional (preferencialmente Windows Server 2019 — que oferece um bom RDP) inicialmente em modo Trial, mas de forma alguma em evaluate (caso contrário, será necessário reinstalar do zero). E, apenas após o início bem-sucedido, resolvemos questões de licenciamento e ativamos o SO.
  10. Além disso, antes da implementação, selecionamos um grupo de iniciativa para verificar o funcionamento e explicamos aos futuros usuários as vantagens de trabalhar com um servidor gráfico. Se isso for feito depois, aumentamos o risco de reclamações, sabotagens e comentários negativos infundados.

A sensação é que o trabalho via RDP não difere do trabalho em uma sessão local. Muitas vezes, você até esquece que está trabalhando em algum lugar via RDP — uma vez que até vídeos e, às vezes, videoconferências na sessão RDP funcionam sem atrasos perceptíveis, pois agora a maioria das pessoas tem uma internet de alta velocidade. Em termos de velocidade e funcionalidade, a Microsoft continua a surpreender agradavelmente com o RDP, e a aceleração de hardware 3D e monitores múltiplos — tudo o que é necessário para o trabalho remoto de usuários de programas gráficos, 3D e CAD/CAM!

Portanto, em muitos casos, a instalação de um servidor gráfico de acordo com a implementação realizada é preferível e mais móvel do que 10 estações gráficas ou PCs.

P.S. Como se conectar de forma simples e segura via internet usando RDP, além das configurações ideais para clientes RDP — você pode conferir no artigo "Trabalho remoto no escritório. RDP, Port Knocking, Mikrotik: simples e seguro"

Fonte: habr.com

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