CAD/CAE: - Dell

CAD/CAE:
Die Vorteile der Virtualisierung

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Inhaltsverzeichnis:
Virtualisierung: Ein Begriff macht Karriere 3
Vom Desktop ins Rechenzentrum 3
Unterschiedliche Motive: Wärmeabfuhr, Platzbedarf, Security 3
CAD-Software unterstützt Virtualisierung 4
Die Hardware: Leistungsstarke Workstation in Rack-Bauweise 4
Remote-Zugang über kompakte Zugriffsgeräte 5
Kommunikation mit PC-over-IP ® 5
Virtualisierung: Vier Nutzer auf einer Workstation 6
Möglichkeiten und Grenzen der Virtualisierung 6
CAD/CAE: Die Vorteile der Virtualisierung

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VIRtUALISIERUNG: EIN BEGRIff MACHt KARRIERE
Den Anfang machten – vor einigen Jahren
schon – die Server- und Speichersysteme in
großen Rechensystemen. Sie wurden „virtualisiert“,
und damit war in der IT-Fachwelt ein
neuer Begriff geboren.
Computer-Nutzer, die sich für diesen neuen
Trend interessierten und seine Bedeutung
entschlüsseln wollten, erinnerten sich zuerst an
den Grundbegriff „virtuell“ und die Kuppelwörter
„virtuelle Realität“ und „virtuelle Welten“. In die-
VoM DESKtoP INS RECHENZENtRUM
Ganz so ist es bekanntlich nicht. Auch eine
virtualisierte Serverlandschaft kommt nicht ohne
reale Server aus. Aber sie benötigt deutlich weniger
Ressourcen, weil man bislang fest zugeordnete
Hardware dynamisch aufteilen, flexibel
zuordnen, individuell skalieren und räumlich
verteilen kann. Dasselbe gilt für Speichersysteme.
Der Anwender spart also Kosten und ist
flexibler, seine Hardware wird „schlanker“ und
behält doch ihre Leistungsfähigkeit.
UNtERSCHIEDLICHE MotIVE: WäRMEABfUHR, PLAtZBEDARf, SECURIty
Die ersten Unternehmen, deren Konstruktionsabteilungen
diese neue Art der Workstation-
Nutzung in die Praxis umsetzen, haben bislang
durchweg positive Erfahrungen gemacht.
Die Motive, aus denen sie sich zu diesem Schritt
entschlossen haben, sind verschieden. Bei einigen
war der Wunsch vorherrschend, die CAD-
CAD/CAE: Die Vorteile der Virtualisierung
sem Zusammenhang bedeutet virtuell: Etwas ist
der Kraft oder der Möglichkeit nach vor-handen,
aber eben doch nicht richtig da.
Aus der Marketing-Sicht der Anbieter von
Servern und Speichersystemen war die Erfindung
oder Inanspruchnahme dieses Begriffs
ein geradezu genialer Schachzug, suggeriert sie
doch, dass sich teure und aufwändige Hardware
auf nicht ganz nachvollziehbare Weise in die
Virtualität verflüchtigt.
Nun wird auch der Konstrukteur von der
Virtualisierung erfasst. Verantwortlich dafür ist
ein neues Konzept. Die Workstation, d.h. das
zentrale Arbeitsmedium der Entwickler und
Ingenieure, soll fortan ins Rechenzentrum
verbannt werden. Auf dem Desktop verbleiben
Bildschirme, Tastatur und Maus und ein
sehr kompakter Zero Client, der eine kabellose
Verbindung zur Workstation im Rechenzentrum
gewährleistet.
Workstations aus Gründen der Wärmeemission,
der Geräuschentwicklung oder der beengten
Platz-verhältnisse vom Arbeitsplatz zu entfernen.
Für andere Anwender waren Security-Aspekte
vorherrschend: Sowohl der Rechner selbst als
auch die in ihm gespeicherten Daten sind im
Rechenzentrum sicherer aufgehoben.

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CAD-SoftWARE UNtERStütZt VIRtUALISIERUNG
Wiederum andere Unternehmen nennen Kostengründe
als Motiv: Die Workstation kann in mehrere
„Virtuelle Maschinen“ (VM) aufgeteilt werden,
so dass mehrere Anwender auf einem Rechner
arbeiten.
Gefördert wird der Trend zur Virtualisierung
durch einige namhafte Anbieter von CAD-
DIE HARDWARE: LEIStUNGSStARKE WoRKStAtIoN IN RACK-BAUWEISE
Wie lässt sich eine solche Virtualisierung auf
der Hardware-Seite realisieren? Das folgende
Beispiel erläutert dies anhand des Produktprogramms
von Dell. Zur ganz neuen Generation
der Precision-Workstations (Anm.1) gehört
neben verschiedenen Geräten in Desktop-,
Tower- und Portable-Ausführung auch die Dell
Precision R5500 für die Rack-Montage.
Dieses Gerät bietet das volle Leistungsspektrum
und die Funktionalitäten einer High-
End-Workstation. Ein oder zwei Intel ® Xeon ®
Prozessoren der Produktfamilie 5600 mit vier
oder sechs Kernen garantieren hohe Rechen-
CAD/CAE: Die Vorteile der Virtualisierung
Software, die ihre Applikationen gezielt für eine
solche Umgebung entwickeln, weil sie darin
Vorteile für den Workflow in der computergestützten
Konstruktion und Entwicklung sehen.
Autodesk zum Beispiel ermöglicht für zahlreiche
Produkte aus der AutoCAD® Reihe einen On
Demand-Access mit Hilfe von Citrix XenApp .
leistung und Produktivität. Auch die Grafik
erfüllt dank der Option für zwei Grafikkarten
oder zwei GPGPU-Karten und einer verfügbaren
Grafikleistung von bis zu 450 W höchste
Anforderungen. Der Systemspeicher fasst bis
zu 192 GB, was auch bei den größten Datensätzen
eine hohe Produktivität ermöglicht. Für
Flexibilität sorgt die Option für bis zu fünf standardmäßige
PCIe x16-Karten. Zudem kann die
R5500 mit maximal fünf SATA-Festplatten und
sechs SAS-Festplatten ausgerüstet werden und
stellt dann auch für große Projekte ausreichend
Speicherkapazität bereit.

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REMotE-ZUGANG üBER KoMPAKtE ZUGRIffSGERätE
Der Konstrukteur oder Entwicklungsingenieur
bedient die Rack-Workstation über die Remote-
Zugriffsgeräte Dell FX100 bzw. Dell WYSE P20
Zero Client. Die Zugriffsgeräte sind klein, kühl
und leise und damit auch für solche Endbenutzer
geeignet, die in Bereichen mit beschränktem
Platzangebot oder in temperatur- oder geräuschempfindlichen
Umgebungen arbeiten.
KoMMUNIKAtIoN MIt PC-oVER-IP®
Die Zugriffsgeräte nutzen die hardwarebasierte
PC-over-IP ® -Komprimierungstechnologie von
Teradici . Dabei werden nur die ausgegebenen
Pixeldaten über das Netzwerk übertragen,
sodass hohe Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit
und damit eine gute Benutzerfreundlichkeit
sichergestellt sind. Das Ergebnis: Die Rack-Workstations
bieten die Reaktionsschnelligkeit einer
herkömmlichen Desktop-Workstation und darüber
hinaus den Zugriff von nahezu jedem Ort.
Mit Hilfe von Citrix HDX 3D Pro können auch
3D-Daten problemlos kabellos übertragen
werden. Citrix hat die R5500 entsprechend
zertifiziert. Über HDC 3D Pro können bis zu
vier Grafikkarten vom Typ NVIDIA Quadro 2000
unterstützt werden. Über die LAN-Lösung
CAD/CAE: Die Vorteile der Virtualisierung
Da die Geräte von nahezu jedem Ort aus den
1:1-Remote-Zugriff auf die Dell Precision R5500
ermöglichen, schaffen sie auch die Voraussetzung
dafür, die Produktivität von externen
Vertragspartnern, rotierenden Arbeitskräften und
geografisch getrennten Mitarbeitern zu erhöhen.
Somit kann ortsungebundenes, vernetztes
Arbeiten zur Routine werden.
XenDesktop Enterprise werden 30 Bilder pro
Sekunde übertragen; mit dem WAN-System
XenDesktop Platium gelangt ein kontinuierlicher
H.264 VideoStream ins HomeOffice. Wird ein
Zugriff über einen Soft Client gewünscht, bietet
die Rack-Workstation Unterstützung für VMware
® View .
Der Anwender muss nicht befürchten, dass die
Remote-Lösung die Transparenz und Visualisierungsmöglichkeiten
beeinträchtigt. Bei Bedarf
sind zwei FX100-Geräte einsetzbar, die bis zu
vier Monitore unterstützen. Damit erfüllt das
System auch anspruchsvolle Anforderungen an
die Grafik-Darstellung und die Gesamtanzeigefläche
(Anm.2).

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VIRtUALISIERUNG: VIER NUtZER AUf EINER WoRKStAtIoN
Bislang wurde der eigentliche Nutzen der Virtualisierung
noch gar nicht erwähnt: Bis zu vier User
können Zugriff auf eine R5500 haben, wobei
dann jeder User bzw. jede virtuelle Maschine
(VM) eine eigene Grafikkarte nutzt. Zudem bietet
jede VM volle Treiber- und OpenGL-Unterstützung.
Für die virtualisierte Nut-zung der R5500
liegen ebenfalls bereits ISV-Zertifizierungen vor –
zum Beispiel von AutoDesk, das schon entsprechende
Citrix-Versionen (Revid 3D 2013 Citrix
MöGLICHKEItEN UND GRENZEN DER VIRtUALISIERUNG
Mit der Virtualisierung ergibt sich für CAD/
CAE-Anwender eine neue Option, die geprüft
werden sollte. Dabei gilt es auch seitens der
Anbieter, offen und ehrlich die Möglichkeiten
und Grenzen aufzuzeigen. Es gibt klare Vorteile
– Security, Wärmelasten, Platzbedarf, mehrere
VMs auf einem Rack –, die der Anwender gewichten
muss. Geprüft werden sollte auch, wie
hoch die in der täglichen Praxis auftretenden
Grafikkarten-Lasten sind. Je höher diese Lasten
sind, desto eher kann man Einschränkungen bei
CAD/CAE: Die Vorteile der Virtualisierung
Edition) vorgestellt hat. Zu den weiteren Vorteilen
der Virtualisierung gehört die Tatsache, dass
sich mit den Racks ein redundanter Ausbau auf
Festplatten und Netzteil realisieren lässt. Dadurch
erhöht sich die Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit
der CAD/ CAE-Systeme im Unternehmen.
Zudem ist die neue Rack-Workstation auch eine
stabile und flexible Plattform für Hochleistungs-
Rechencluster (High Performance Compute
Cluster, HPCC).
der Datenübertragungen
bemerken. Bei der Detailkonstruktion
sehr großer
Baugruppen kann das
System also an Grenzen
stoßen. Angesichts der unbestreitbaren Vorteile
lohnt sich aber für viele Anwender das Gespräch
mit Fachleuten wie z.B. von Dell beauftragte
Systemhäusern, die bereits Erfahrungen mit der
Virtualisierung von CAD/CAE-Systemen gesammelt
haben.
ANMERKUNG
(1) CAD-Workstations: Trend geht zu höherer Leistung. Whitepaper der Dell GmbH
(2) Simultaneous Engineering: Konstruktion und Simulation integrieren. Whitepaper der Dell GmbH
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Main unter HRB 75453, USt.-ID: DE 113 541 138, WEEE-Reg.- Nr.: DE 49515708.

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www.dell.de/precision
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