2 - 2016

САПР и графика на виртуальном рабочем столе. Часть 1. Обзор возможностей

Анастасия Калимулина — компания «АйДиТи», специалист по направлению «Архитектура и строительство», авторизованный инструктор Autodesk
Анастасия Калимулина — компания «АйДиТи», специалист по направлению «Архитектура и строительство», авторизованный инструктор Autodesk
Игорь Мамедов — компания «АйДиТи», технический директор
Игорь Мамедов — компания «АйДиТи», технический директор

В непростых условиях современного рынка все большую актуальность приобретают усилия по оптимизации производственных процессов с целью уменьшения затрат. Значимо снизить себестоимость проектно-конструкторских работ — вот задача, над реализацией которой работают руководители и специалисты компаний, на деле стремящихся получить ощутимые конкурентные преимущества.
В многочисленных публикациях сотрудников компании «АйДиТи» в журнале «САПР и графика» постоянно обсуждается проблема, как с наибольшей пользой и выгодой использовать все внутренние возможности современных решений САПР и ГИС, включая технологию информационного моделирования (BIM). В настоящем же материале мы начнем рассказ о не совсем еще привычных, а возможно, кому-то и не очень знакомых внешних инструментах и способах работы с системами автоматизированного проектирования.

В качестве наглядного примера рассмотрим организацию работы в программном комплексе Autodesk Building Design Suite Ultimate на виртуальных рабочих столах с применением инновационных технологий NVIDIA GRID и Citrix VDI. В скобках заметим, что продукция NVIDIA и Citrix сертифицирована для работы с программными продуктами Autodesk.

Сравнение версий программного комплекса Autodesk Building Design Suite

Standard

Premium

Ultimate

AutoCAD

+

+

+

AutoCAD Architecture

+

+

+

AutoCAD MEP

+

+

+

Autodesk Showcase

+

+

+

AutoCAD Raster Design

+

+

+

Autodesk ReCap

+

+

+

Autodesk Revit

+

+

Autodesk 3ds Max

+

+

Autodesk Navisworks Simulate

+

Autodesk Navisworks Manage

+

Autodesk Inventor

+

Autodesk Robot Structural Analysis Professional

+

Autodesk, Inc. — мировой лидер в области решений для 3D­дизайна, проектирования и создания виртуальной реальности. Все компании из списка Fortune 100 применяют инструменты Autodesk, чтобы проектировать, моделировать и визуализировать свои идеи для экономии времени и денег, улучшения качества продукции и скорейшего внедрения инноваций.

Начиная с выпуска AutoCAD в 1982 году компания разработала широчайший спектр инновационных программ, позволяющих инженерам, архитекторам и конструкторам испытывать свои идеи еще до их реализации.

Autodesk Building Design Suite — гибкий, экономически эффективный программный комплекс, в котором объединены архитектурно­строительные САПР и решения на базе технологии BIM, благодаря чему архитекторы, инженеры и специалисты строительных организаций получили возможность готовить наглядные визуальные представления проектов.

Материальная часть

Autodesk Building Design Suite Ultimate — комплекс программных продуктов компании Autodesk, в том числе таких популярных, как AutoCAD, 3Ds Max и Revit. Другими словами — это профессиональный набор самых современных инструментов проектировщика. Не секрет, что программные продукты, входящие в Autodesk Building Design Suite Ultimate, предъявляют высокие требования к аппаратному обеспечению. Так, например, сбалансированными условиями для Revit можно считать: четырехъядерный процессор с максимальной частотой 2,2 ГГц, ОЗУ 8 Гбайт и видеокарту NVIDIA Quadro K600. А для выполнения крупных моделей или таких «тяжелых» задач, как рендеринг, потребуется, как минимум, 16­ядерный процессор с минимальной частотой 3,7 ГГц, ОЗУ 16 Гбайт, видеокарта NVIDIA Quadro K4200 (4 Гбайт).

Технология NVIDIA GRID активно набирает популярность среди любителей компьютерных игр с повышенными требованиями к ресурсам ПК. Однако эта же технология вполне применима и для выполнения ежедневных рабочих задач по 3D­моделированию или информационному моделированию (BIM) в профессиональных трехмерных графических приложениях. По существу, NVIDIA GRID является необходимой аппаратной составляющей для реализации технологии удаленных рабочих столов. Графические ускорители виртуальных рабочих столов NVIDIA GRID предназначены для решения различных задач: K1 позволяет организовать виртуальные рабочие столы с обычными офисными приложениями и несложной графикой для 32 пользователей (по два дисплея на пользователя), а K2 поддерживает профессиональные приложения с мощной графикой при организации виртуальных рабочих столов для 16 пользователей (по два дисплея на пользователя).

Citrix VDI (Virtual Desktop Infrastructure) — инфраструктура виртуальных рабочих столов, или, иначе, — комплекс программных решений, который позволяет осуществлять удаленный доступ к другому ПК, что схематически представлено на рисунке: 1 — рабочий стол стационарного ПК; 2 — виртуальный рабочий стол (открыто приложение Autodesk Revit). На персональное устройство пользователя устанавливается специальное кроссплатформенное приложение Citrix Receiver, предназначенное для осуществления связи с виртуальным рабочим столом. Серверная же часть может быть представлена следующими приложениями:

  • Citrix XenDesktop — система виртуальных рабочих столов;
  • Citrix XenApp — система виртуализации приложений;
  • Citrix XenServer — платформа для управления облачными, серверными и десктопными виртуальными инфраструктурами;
  • Citrix NetScaler — система балансировки нагрузки и безопасного доступа.

Для реализации виртуального доступа необходимо подключение к локальной сети или к Интернету. Удаленное подключение можно осуществить с любого устройства: с рабочей станции дома или в офисе, с ноутбука, планшета или смартфона.

Суть виртуального подключения состоит в том, что пользователю централизованно предоставляется возможность совершенно полноценной работы с его профессиональными приложениями и данными. Правда, на своей рабочей станции он имеет дело всего лишь с поступающими на нее изображениями и звуками. Сами же приложения, данные, вычисления обслуживаются удаленной серверной инфраструктурой, элементами которой являются системы хранения данных и серверы. Это высокопроизводительное и надежное оборудование можно модифицировать и развивать в зависимости от возникающих практических задач.

Заметим, что такая организация работы никоим образом не ограничивает профессиональные возможности пользователя, и отнюдь не снижает, а даже повышает производительность его труда. В то же время, она обеспечивает удобное и надежное централизованное управление инфраструктурой, имеющей при этом единый вид.

NVIDIA — лидер в области визуальных вычислений, разработчик и производитель графических карт для игр на ПК, а также графических процессоров для выполнения профессиональной визуализации, начиная с механического и промышленного проектирования и заканчивая медицинской визуализацией, создания цифрового контента и фильмов.

Информационное моделирование зданий (BIM) — это основанная на интеллектуальной компьютерной модели технология, снижающая затраты времени и средств на выполнение проектов зданий и обеспечивающая при этом минимальное воздействие таких проектов на окружающую среду.

Кому и когда это выгодно

Рассмотрим сценарии для проектных организаций, где использование технологии VDI с установленными на них графическими приложениями (например, Autodesk Building Design Suite) окажется рациональнее, чем организация работы с теми же графическими приложениями традиционным способом на настольных ПК.

Мобильная альтернатива высокопроизводительной рабочей станции

Например, руководителю (ГИП, ГАП и т.п.) необходимо иметь для работы мобильную рабочую станцию. Основное время он занят не процессом моделирования и оформления чертежей, а работой в традиционных офисных приложениях. Однако изредка ему необходимо просматривать результаты деятельности своих подчиненных, готовясь к внутренним совещаниям или встречам с заказчиками, причем открывать чертежи и модели необходимо в исходном формате (например, в приложении Revit). Так вот, чтобы лишний раз не возлагать на проектировщиков или BIM­менеджера дополнительные обязанности по экспорту чертежей в формат программы­просмотрщика, нужно использовать технологию виртуального рабочего стола.

VDI поможет просматривать актуальные результаты работы подчиненных без использования в качестве настольного ПК профессиональной графической станции. В этом случае при наличии всего необходимого программного и аппаратного обеспечения для реализации технологии VDI требуется выполнение двух условий: первое — стабильное подключение к локальной сети или Интернету, второе — хранение рабочих файлов проектов на внешнем ресурсе. А серверное приложение Revit Server поможет реализовать хранение файлов проектов для работы в приложении Revit при подключении через Интернет.

В рамках подобного сценария можно рассматривать и такие случаи, когда рядовой сотрудник­проектировщик по различным причинам не имеет возможности стабильно присутствовать на рабочем месте, но должен иметь постоянный доступ к проектным данным и графическим приложениям. Или существует потребность в демонстрации «тяжелой» модели на выездной презентации. Или нужно организовать процесс обучения пользователей работе с сапровскими приложениями.

Программные комплексы (Suite) Autodesk — комбинации программных продуктов Autodesk, обеспечивающие всестороннее решение задач в той или иной отрасли.
В комплексах семейства Autodesk Design Suite поддерживается сквозной рабочий процесс, охватывающий стадии проектирования, дизайна и визуализации. Выбор продукта, в котором ведется работа в конкретный момент времени, обусловлен потребностями пользователя и выполняемыми операциями.

Компания «АйДиТи» — один из ведущих отечественных поставщиков лицензионного программного и аппаратного обеспечения, системный интегратор в области САПР и ГИС.

Компания «АйДиТи» осуществляет:

  • поставки, как корпоративные, так и розничные, лицензионного программного обеспечения и оборудования для рабочих мест, офисов и центров обработки данных (САПР и ГИС для всех отраслевых направлений; системное, офисное, антивирусное и иное прикладное ПО; системы хранения и обработки данных; серверное и сетевое оборудование; рабочие станции и периферия);
  • консалтинг и внедрение САПР и ГИС, технологии информационного моделирования (BIM);
  • управление активами ПО (Software Asset Management, SAM);
  • разработку и реализацию проектов ИT­инфраструктуры;
  • техническую поддержку и обучение.

Компания обладает высшими партнерскими статусами крупнейших мировых разработчиков, таких как Autodesk, Microsoft, Adobe, Corel, Kaspersky Lab, VMware, и сотрудничает со всеми ведущими производителями программного и аппаратного обеспечения.

Заказчики «АйДиТи» — это тысячи государственных и коммерческих структур, а также частных пользователей, работающих в различных отраслях.

Система менеджмента качества «АйДиТи» сертифицирована и соответствует ГОСТ Р ИСО 9001­2008.

«АйДиТи» ведет свою деятельность по всей территории России через свои представительства:

«АйДиТи — Центральный офис»

Москва: +7(495) 287­4812, idt@idtsoft.ru

«АйДиТи — Урал»

Екатеринбург: +7 (343) 317­02­33, ural@idtsoft.ru

«АйДиТи — Северо­Запад»

Санкт­Петербург: +7(812) 676­1170, spb@idtsoft.ru

«АйДиТи — Юг»

Ростов­на­Дону: +7(863) 218­1157, rostov@idtsoft.ru

«АйДиТи — Северный Кавказ»

Ставрополь: +7 (962) 441­5544, skfo@idtsoft.ru

Кроссплатформенные возможности

Существует возможность использования профессиональных графических приложений на устройствах и операционных системах (iMAC или MacBook от Applе и их OS X), не поддерживающих установку и использование этих приложений. Не секрет, что Mac OS X поддерживает применение весьма ограниченного набора программных продуктов Autodesk. Среди них из входящих в состав Building Design Suite Ultimate — только AutoCAD. Поэтому использовать Revit и 3Ds MAX с таким устройством возможно лишь при подключении к виртуальной рабочей машине с операционной системой Microsoft Windows.

Citrix Systems, Inc. — лидер в области перехода к программно определяемым рабочим местам, объединяющей виртуализации, управлению мобильностью, сетевым технологиям и решениям по предоставлению программного обеспечения как услуги. Решения Citrix помогают организовать мобильность бизнеса, используя защищенные рабочие места, обеспечивающие сотрудникам непрерывный доступ к приложениям, десктопам, данным и коммуникациям с любого устройства, через любые сети и облака.

Ресурсоемкие задачи

Технология виртуальных рабочих столов позволяет также существенно упростить и облегчить реализацию задач, требующих максимального задействования ресурсов компьютера. Среди таких задач: рендеринг (для архитекторов и дизайнеров) и выполнение конструкторских расчетов (для специалистов по несущим конструкциям здания). Не секрет, что эти процессы занимают в среднем до нескольких часов. Применение же компьютера для других задач в это время не представляется возможным, так как активность процессора достигает 100%. Виртуальный рабочий стол в этом случае можно использовать подобно инструментам облачного рендеринга, но с применением профессиональных гибко настраиваемых инструментов, в отличие от ограниченного выбора настроек A360 Cloud Rendering. Так, например, в организации для подобных задач может использоваться один (или несколько — в зависимости от масштабов организации) виртуальный рабочий стол. Причем пользователи могут оставаться на своих рабочих местах, настраивая и следя за процессом расчета, и параллельно выполнять другие задачи на своем ПК.

Защита интеллектуальной собственности

Не исключены ситуации, когда проектная организация должна предоставить конфиденциальную информацию контрагентам или сотрудникам. В этом случае инфраструктура виртуальных рабочих столов поможет обеспечить сохранность данных (путем включения настройки запрета копирования данных через буфер обмена, запрета выхода в Интернет с виртуальной рабочей станции), а также ограничить время доступа к виртуальному рабочему столу.

Варианты приобретения

Существуют две возможности внедрения технологии виртуальных рабочих столов.

Первая: приобретение сервера виртуализации рабочих столов, — в этом случае, если сервер и рабочие станции находятся в одной локальной сети, подключение к Интернету не понадобится.

Вторая: приобретение услуг по аренде инфраструктуры виртуальных рабочих столов через подключение к Интернету.

Выбор способа должен зависеть от планируемой загрузки мощностей виртуальной станции. Если потребность в таких ресурсах возникает не часто и не регулярно, можно ограничиться услугами по аренде, если же планируется постоянное использование виртуальных машин, рациональнее будет приобрести сервер в собственность.

Преимущества и недостатки

К преимуществам использования инфраструктуры виртуальных рабочих столов в процессе выполнения проектных задач можно смело отнести следующее:

  • уникальные возможности быстрого удаленного доступа к приложениям и данным при наличии весьма удобного интерфейса. Можно использовать любые локальные устройства, оснащенные специализированным клиентом и каналом передачи данных, связанные с сетевой структурой серверов. При этом обеспечивается доступ к ресурсоемким данным с менее мощных, но мобильных устройств, причем из любой точки планеты посредством подключения к Интернету;
  • снижение издержек и гибкое администрирование, включая возможности масштабируемости системы, а также инструменты контроля, мониторинга и технической поддержки пользователей. Можно разместить все приложения и данные в едином комплексе. Можно гибко распределять мощности в зависимости от ресурсоемкости возникающих и меняющихся задач пользователей, не внося какие­либо изменения в существующие аппаратные средства. Можно четко и надежно разграничить доступ к корпоративной информации и оптимально организовать инфраструктуру доставки приложений и данных на основе унифицированных рабочих мест;
  • снижение общих затрат на ИТ­инфраструктуру. Можно приобретать меньшее количество лицензий программного обеспечения, но использовать их в существенно большем объеме и гораздо рациональнее. Можно сократить штат необходимых технических специалистов. Можно сократить эксплуатационные расходы за счет экономии на площадях, занимаемых рабочими местами пользователей;
  • высочайшая степень надежности и сохранности информации, основанная на отказоустойчивости аппаратных средств и особенностях организации виртуальной инфраструктуры;
  • исключительная информационная безопасность, практически полностью изолирующая виртуальную машину от вредоносных атак;
  • энергосбережение при большом количестве локальных рабочих мест — совокупное энергопотребление серверной части и тонких клиентов окажется в этом случае существенно ниже такового у рабочих станций.

Недостатки же у технологии виртуальных рабочих столов весьма условны и в большинстве своем вполне разрешимы. Значительную их часть, связанную с аппаратной мощностью и скоростью работы, можно попросту и не заметить, если научиться грамотно распределять ресурсы виртуальных машин на основе экономного и разумного разделения задач. Некоторые затруднения могут возникнуть лишь в тех случаях, когда отдельные аппаратные средства или интерфейсы не поддерживаются платформой виртуализации.

***

Итак, мы видим, что применение технологии виртуальных рабочих столов объективно сулит изрядные бонусы. Высокопрофессиональные специалисты могут работать где, когда и на чем им вздумается, выполняя проекты быстрее и с меньшими издержками. Осталось лишь на практике убедиться, что производительность действительно высокая, а качество при этом не страдает.

С этой целью во второй части публикации мы приведем и проанализируем результаты тестирования производительности при выполнении различных задач моделирования и рендеринга на различных комбинациях настольного и виртуального ПК с разным качеством передачи данных по сети Интернет и по локальной сети.

САПР и графика 2`2016