Pixelsturm für virtuelle Desktops

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Zum jährlichen VMware Forum in der Messe Zürich sind dieses Jahr über 600 Teilnehmer angereist. Am Presse-Roundtable konzentrierte sich VMware auf die Desktop-Virtualisierung, so heisst das Auslagern des gesamten PC in ein Rechenzentrum. Schweiz- und Österreich-Chef Othmar Bienz sieht darin die grosse Chance für Schulen und Verwaltungen. Ein Beispielsprojekt läuft in den Luzerner Gemeinden Emmen und Kriens mit zusammen über 50’000 Einwohnern. Eine Nvidia-Technologie löst das letzte Hindernis zur vollkommenen Virtualisierung aller Arbeitsplätze, auch der 3D-Grafik-PC im Multimedia-Labor.

Bernhard Bieri hat in Emmen und Kriens die Desktops virtualisiert. (mro)

Am Fuss des Pilatus sind die IT-Sorgen ein wenig kleiner geworden. Schüler, Lehrer und Gemeindeangestellte in Kriens bekommen ihre Informatik-Infrastruktur erneuert. Bis Ende Jahr sind rund 1000 PC-Arbeitsplätze der knapp 30’000 Einwohner zählenden Gemeinde auf dem aktuellen Stand. Gemeinsam mit Luzerns Nachbargmeinde im Süden wird  im Norden die öffentliche Infrastruktur Emmens genauso erneuert – in ebenso grossem Umfang mit rund 1000 PC.

Ein Kessel voll Buntes an über 30 Standorten mit 200 Hardware- und 1000 Software-Varianten in Kriens und Emmen wird schrittweise seit 2010 durch eine vituelle Desktop-Infrastruktur abgelöst. «Es war ein Zoo», sagte Projektleiter Bernhard Bieri von Extra Act. Zentrale Server und Speichersysteme übernehmen die Rechenarbeit über das Netzwerk. Auf den PC laufen nun moderne, einheitliche Systeme mit Windows 7 und Office 2010. Die PC sind zu Ein- und Ausgabestationen degradiert. Die degradierten PC eröffnet neue Möglichkeiten für die Hardware des Benutzers.

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Server anstatt PC betreibt Software und spart Strom

Spezielle Computer für virtuelle Desktop-Nutzer (sogenannte «Thin-Clients») sind kleiner und sparsamer. Es können aber auch PC und Notebooks egal welchen Alters wiederverwendet werden, oder auch Smartphones und Tablets wie iPad, iPhone und Android. Alle diese virtuellen PC sind für den Administrator zentral steuerbar, wie eine Krake mit 2000 Armen spielt er Updates ein, installiert Programme und gibt Dateien frei. Das Rechenzentrum für die insgesamt 2000 PC-Arbeitsplätze in Kriens und Emmen besteht im finalen Ausbau aus 8 Servern mit zusammen 16 Prozessoren (Intel Xeon 5600) und 6 Datenspeicher-Systemen für insgesamt 96 schnelle Server-Festplatten (SAS mit 450 Gigabyte, 6G, 15’000 U/min). Derzeit stehen im Rechenzentrum erst 5 Server und 4 Speichersysteme.

«Wir bauen die Systeme aus Budget-Gründen modular auf. Die Gemeinde würde uns niemals die gesamten Kosten auf einmal bewilligen», sagte Projektleiter Bernhard Bieri von Extra Act. Zudem müsse er die Einführung mit Blick auf Schul- und Ferienzeiten gestaffelt ausführen, weil die Schulleitung dies so wünsche. Seit 1. Februar läuft die Einführung in den Schulen Kriens und Emmen, sowie in der Verwaltung Kriens. Die Heime beider Gemeinden und die Verwaltung in Emmen laufen bereits.

Quantensprung bei Server-Hardware

Schulen und Verwaltungen, aber auch grosse Unternehmen sparen mit einer modernen Infrastruktur die Informatik-Kosten. Diese moderne Lösung, im Fachjargon genannt Desktop-Virtualisierung, steht an der Schwelle zum technologischen Durchbruch. Bisher stiess der virtuelle Desktop schon bei einem Besuch auf Youtube an technische Grenzen. Videos ruckeln oder laufen gar nicht, grafikintensive Anwendungen wie CAD, 3D-Animation oder Videobearbeitung scheitern so kläglich, dass man sich in einer Diashow wähnt.

Rendering Animation eines CPU. (pd)

Desktop-Virtualisierung für grafikintensive Programme benötigt schnelle Netzwerk-Komponenten und eine hohen Internet-Bandbreite. Für Videos gibt es bereits Abhilfe in Form von Komprimierungstechniken, die wie bei Skype die Qualität dynamisch der Internet-Bandbreite anpassen, um Unterbrüche zu vermeiden. Doch der Hauptgrund für die schwache Grafik-Leistung von virtuellen Desktops ist die fehlende Standard-Server-Hardware für PC-Grafik-Funktionen. Die Hauptprozessoren (CPU) von PC und Server sind in ihrer Grundstruktur für ganz bestimmte Berechnungen in Serie ausgelegt und nicht für schnelle, parallele Kalkulationen für Grafik. Die CPU schwitzen mit ihrer x86-Architektur die Berechnungen für Grafiken nur sehr mühsam und mit grossem Aufwand ab (im Fachjargon «Rendern»), während die spezifischen Grafikprozessoren (GPU) mit Leichtigkeit ganz viele Befehle gleichzeitig durchschaufeln. Wie ein CPU Grafiken rendert, verdeutlicht der CPU-Test der Gratis-Software Cinebench.

Weil bis heute für jeden Arbeitsplatz (ob virtuell oder dediziert) ein eigener Grafikchip im Server nötig ist, übernimmt der Server-CPU bei virtuellen Desktops diese Aufgabe mehr schlecht als recht, aber immerhin finanzierbar und für die allermeisten Zwecke ausreichend. Doch das wird sich in den nächsten Wochen oder Monaten mit einer neuen Generation von Grafikkarten für Server ändern, genannt VGX, die Nvidia nun vorgestellt hat. Für das Beispielsprojekt in Emmen und Kriens der Firma Extra Act, löst genau diese neue VGX-Technologie das letzte Hindernis zur vollkommenen Virtualisierung aller Arbeitsplätze. «Die aktuele Version 5.1 von VMware View unterstützt die VGX-Funktionen», sagte Holger Temme, Manager für das End User Computing Business in der Geschäftsregion Zentraleuropa, gegenüber Greenbyte.ch. Jetzt können auch die Schnittplätze im Multimedia-Labor vom Rechenzentrum aus betrieben und administriert werden.

(Marco Rohner)

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Herausgeber von Greenbyte.ch, dem weltweit exklusiven Online-Magazin über den nachhaltigen Nutzen von Informationstechnologie, gegründet im Jahr 2011 und 500'000 Leser in den ersten drei Jahren erreicht.