АО «Мосэлектронпроект» — ведущая инжиниринговая организация в области промышленного проектирования, работает в тесном взаимодействии с большим количеством клиентов, соисполнителей и подрядчиков для которых важно в реальном времени иметь возможность совместной работы над единым проектом. В данном ключе появилась потребность в построении информационной системе, которая обеспечивала бы возможность удаленной работы инженеров над сложными 3D проектами с различных устройств, в том числе мобильных. Перед АО «Мосэлектронпроект» стояла непростая задача построения масштабируемой, виртуализированной информационной системы, обеспечивающей высокую производительность вычислительных и графических ресурсов, для организации работы подразделения трехмерного проектирования и управления информацией в строительстве (BIM). Но, отсутствие аппаратного ускорения графики является существенным препятствием при внедрении масштабируемой технологий виртуализации в компаниях, работающих в сфере дизайна, проектирования, конструкторских разработок и пр., т.к. инженеры подразделений АО «Мосэлектронпроект» работают в «тяжеловесных» системах автоматизированного проектирования (САПР) Revit®, 3ds Max® и AutoCAD® компании Autodesk, предъявляющих жесткие требования к вычислениям, для которых особенно важна производительность центральных процессоров и графических ускорителей.

Предложенное решение

Совместно со специалистами ЗАО «СКАН» был разработан и введен в эксплуатацию в АО «Мосэлектронпроект» высокопроизводительный центр обработки данных (далее ЦОД) и структурированная локальная вычислительная сеть с использованием технологии виртуализации высокопроизводительных графических ускорителей GRID компании NVIDIA и удаленного доступа, которые позволяют нескольким пользователям одновременно работать с графически насыщенными приложениями, используя общие ресурсы графических процессоров (GPU). Суть технологии GRID, которая исходно предназначена именно для 3D ускорения в виртуальных средах, достаточно проста и включает в себя следующие принципы:

• Агрегация на базе одной PCIe карты нескольких графических ускорителей;
• Возможность виртуализации графических ускорителей на уровне гипервизора;
• Возможность виртуализации графических ускорителей средствами технологии NVIDIA GRID™ vGPU™.

NVIDIA GRID™ vGPU™ — это самая продвинутая в отрасли технология совместного использования аппаратного ускорения на GPU несколькими виртуальными рабочими столами без ущерба для графических возможностей за счет передачи команд каждой виртуальной машины напрямую в GPU, без трансляции гипервизором. Именно поэтому в АО «Мосэлектронпроект» была выбрана реализация инфраструктуры с поддержкой работы по этой технологии в проекте технического перевооружения и построения нового, современного, высокотехнологичного «цифрового» облика АО «Мосэлектронпроект» В рамках проекта используются два типа GPU: NVIDIA GRID K1 (для типовых проектов) и NVIDIA GRID K2 (для сложных проектов организации, таких как, например, трехмерная модель здания с инженерной инфраструктурой). Каждый тип GPU имеет несколько профилей различной мощности, каждый из которых назначается виртуальному рабочему месту. Рисунок 1 показывает структурную схему высокопроизводительного центра обработки данных АО «Мосэлектронпроект». Рисунок 1. Структурная схема высокопроизводительного центра обработки данных АО «Мосэлектронпроект». Одной из важных задач при построении ЦОД была не только разработка технического решения виртуализации графических ускорителей, но также учет и согласованность всего комплекса факторов работы ЦОД – инженерные коммуникации, СКС, ЛВС, системы вентиляции, пожаротушения, энерго безопасности и т.д. Основу аппаратной части ЦОД составляют серверная платформа IBM с набором блейд-серверов, блейд-коммутаторов и графических карт NVIDIA GRID K1 и K2, а также высокопроизводительные системы хранения данных. Все компоненты ЦОД объединены в СКС с пропускной способностью не менее 10 Гбит/c. Структурированная кабельная система построена с использованием коммутационного оборудования АО «РКСС» и обеспечивает пропускную способность 1Гбит/с до каждого рабочего места в здании АО «Мосэлектронпроект». Программная часть базируется на решениях виртуализации XenDesktop и XenServer от компании Citrix, обеспечивающее виртуализацию рабочих мест (VDI) с полной поддержкой работы по технологии совместного использования аппаратного ускорения NVIDIA GRID™ vGPU™. Доступ к системе VDI осуществляется через устройство Citrix Netscaler, которое обрабатывает запросы пользователей на доступ к системе и безопасно публикует VDI для удаленных сотрудников, заказчиков или подрядчиков, которые по зашифрованным каналам связи могут подключаться к своим виртуальным рабочим местам из любой точки мира. Доступ возможен с персональных компьютеров, ноутбуков, планшетов или мобильных устройств. Для доступа пользователей к виртуальным рабочим столам используются тонкие клиенты Wyse компании Dell, обеспечивающие поддержку протокола Citrix HDX 3D Pro™ (High-Definition User Experience), необходимого для эффективной доставки сложной 3D графики и мультимедийного контента на клиентское устройство.

Преимущество данного решения

Создание ЦОД с использованием технологии виртуализации высокопроизводительных графических ускорителей GRID позволило достичь в АО «Мосэлектронпроект» следующих целей:

• Тысячи ядер CUDA® в каждом ускорителе NVIDIA позволило разделить большой объем вычислений и графических задач на тысячи мелких операций, которые могут выполняться одновременно. Благодаря этому стало возможным более быстрое моделирование и более точное воспроизведение трехмерных ресурсоемких моделей.
• Обеспечить совместную работу пользователей одновременно с виртуализированными графическими ускорителями NVIDIA GRID™ K1 и K2.
• Обеспечить универсальный доступ сотрудников и Заказчиков АО «Мосэлектронпроект» к проектам в любом месте с любого устройства, без привязки к платформе (Windows, Mac, Linux). Установив приложение — клиент и используя сеть пользователи получают мгновенный доступ к рабочему месту с «тяжеловесными» САПР.
• Существенно упростить и сократить затраты на обслуживание вычислительной инфраструктуры за счет масштабируемости и быстрой конфигурации рабочих мест пользователей, для которых требуются дополнительные вычислительные и графические ресурсы.

АО «Мосэлектронпроект» выражает отдельную благодарность сотрудникам ЗАО «СКАН», выполнившим весь комплекс работ: от поставки аппаратного обеспечения, монтажа СКС и инженерной инфраструктуры ЦОД до настройки, ввода в эксплуатацию, технической поддержки и содействия в системном администрировании ЦОД виртуализации графических ускорителей средствами технологии XenDesktop и NVIDIA GRID™ vGPU™.

Техническая поддержка и сопровождение проекта

• ЗАО «СКАН»

Специалисты Российской компании ЗАО «СКАН» занимаются компьютерными информационными технологиями более 20 лет, являясь партнером и поставщиком продукции ведущих мировых компаний — производителей вычислительной техники, коммуникационного, испытательного, измерительного оборудования и систем автоматизированного проектирования. ЗАО «СКАН» выполняет весь комплекс работ — от идеи, с учетом требований Заказчика, выбора и проработки решения программно-аппаратной платформы до поставки, установки, настройки оборудования корпоративных систем, Дизайн-Центров и обучения персонала. Более подробную информацию о направлениях деятельности ЗАО «СКАН», а также контакты можно найти на сайте компании по адресу: www.scanru.ru.

• Citrix

Компания Citrix (Citrix Systems, Inc. (NASDAQ:CTXS)) — лидер в области перехода к программно-определяемым рабочим местам, объединяющей виртуализации, управлению мобильностью, сетевых технологиях и решениях по предоставлению программного обеспечения как услуги. Все эти направления помогают бизнесу и людям работать более продуктивно и лучше. Решения Citrix помогают организовать мобильность бизнеса, используя защищённые мобильные рабочие места, обеспечивающие сотрудникам непрерывный доступ к приложениям, десктопам, данным и коммуникациям с любого устройства, через любые сети и облака.

• Lenovo / IBM

Компания Lenovo была основана в 1984. В 2004 компания Lenovo заключила сделку с корпорацией IBM, которая давала право собирать компьютеры на производственной территории IBMи продавать их под этой же маркой до 2010 года. Сейчас продукция IBM выпускается под маркой Lenovo. За это время она заняла достойное место в ряду фаворитов отрасли. По итогам 2005 года Lenovo входит в четвёрку мировых лидеров продаж и занимает более четверти рынка Китая. Около 60% продукции компании приходится на ноутбуки. С недавних пор они пользуются большим спросом, благодаря превосходному качеству сборки, современным технологиям и приемлемой цене. Помимо этого, корпорация выпускает КПК, компьютеры, серверы и компьютерную периферию.