Neuigkeiten

aus der IT-Branche.

CAD-Virtualisierung:

von Olivia Kallweit (Kommentare: 0)

Sicherheit, Flexibilität und Performance aus dem Rechenzentrum

Karlsruhe, 17.11.2015 – Folgenden Fachbeitrag der Makro Factory veröffentlichte die PLM IT vergangenen Freitag im PLM IT Report 6. 2015 auf den Seiten 46 und 47:

Wie funktioniert CAD-Virtualisierung?

Virtualisierung bezeichnet die Unterteilung einer Computer-Ressource in mehrere fiktive Instanzen, die sich jeweils wie physische Systeme verhalten.

Um CAD-Arbeitsplätze (Computer-Aided Design) zu virtualisieren, werden zwei zusätzliche Komponenten benötigt: Ein Protokoll, etwa HDX3D, für den Zugriff und die Komprimierung sowie serverfähige Hochleistungsgrafikkarten, die das 2D- und 3D-Rendering beschleunigen und dabei die CPU des Systems entlasten.

HDX3D bietet eine optimale Lösung für den Zugriff auf im Rechenzentrum (RZ) vorgehaltene CAx-Anwendungen (z.B. AutoCAD, CATIA, SolidWorks): Die 3D-Grafik wird lokal an einer Workstation bearbeitet, die auf die Daten und Grafik-Performance des zentralen Servers zugreift. Durch Einsatz der CAD-Virtualisierung benötigen Konstrukteure keine Hochleistungs-PCs mehr, auf denen die CAD-Lösung sowie weitere Entwickler-Tools lokal installiert sind. Der Client muss nur performant genug sein, einen hoch auflösenden HD-Videofilm ruckelfrei abzuspielen. Dieser „interaktive Videofilm“ wird übertragen und dem Anwender durch den HDX-Client als Bild dargestellt.

Je nach Performance-Anforderung können auf einer physischen Grafikkarte mehrere unterschiedliche Grafikprofile parallel betrieben werden. Bei höchsten Performance-Anforderungen, wie bei aufwändigen Simulationen, kann eine komplette Grafikkarte an eine einzige virtuelle Workstation durchgereicht werden.

Auf der Anwenderseite können sowohl normale Desktops als auch ThinClient Technologien verwendet werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit von Smartphones oder Tablets aus auf die grafischen Daten zuzugreifen.

Für wen kommt CAD-Virtualisierung infrage?

Bei standortübergreifender Zusammenarbeit ist es ein immens hoher Aufwand eine adäquate CAD-Infrastruktur bereitzustellen. Die hochsensiblen Entwicklungsdaten werden über das öffentliche Netz transportiert und müssen auch in der entfernten Lokation entsprechend gesichert werden. Die regelmäßige Datensynchronisation beansprucht die Netzwerkverbindung enorm.

Zur Zielgruppe zählen alle CAD-Entwickler, die für die 2D- und 3D-Rendering auf hohe Rechenleistung und schnelle Grafik-Performance angewiesen sind. Gerade in der Entwicklung und Konstruktion arbeiten häufig mehrere Mitarbeiter an denselben Projekten. Teilweise sogar weltweit verteilt. Diese Aufstellung macht den Austausch von Grafikdaten untereinander zwingend notwendig.

Interessant ist dieses Szenario auch bei der Rekrutierung neuer Fachkräfte für CAD-Konstruktionen. Fachkräfte sind schwer zu finden und oftmals nicht regional anzutreffen. Dank der CAD-Virtualisierung haben diese nun die Möglichkeit vom Home Office aus zu arbeiten ohne dass das Know-How der Firma je die Server des zentralen RZs verlässt.

Welche Mechanik- u. ECAD-Systeme können eingesetzt werden?

Mit Hilfe der Grafikprofile laufen alle CAD-Anwendungen auf den virtuellen Maschinen (VM) wie auf klassischen PC-Arbeitsplätzen. Die Hochleistungsgrafikkarten mit GRID-Technologie sind für eine Reihe von Anwendungen zertifiziert:

  • Adobe: Photoshop
  • Analytic Graphics: Satellite Toolkit
  • Ansys: Workbench & Simulation
  • Applied Imagery: QT Modler
  • Ascon: KOMPAS-3D V15
  • Autodesk: AutoCAD 2013, 2014, 2015, Inventor 2013, 2014, Revit 2013, 2014, 2015
  • Bunkspeed: Bunkspeed SHOT 2014, Bunkspeed PRO 2014, Bunkspeed DRIVE 2014
  • Chaos: V-ray
  • Ceisoftware: Ensight
  • ESRI: ArcGIS 10.2, ArcGIS Pro
  • Graphisoft: ArchiCAD
  • HIS: Kingdom Suite
  • Intergraph: ERDAS Imagine, GeoMedia, SmartPlant 3D
  • Luciad: LuciadLightspeed 2015, LuciadFusion 2015, LuciadRIA 2015
  • Nanosoft: nanoCAD 6 x64, nanoCAD 6 x32, nanoCAD 5.1 free
  • NASA: World Wind
  • Paradigm: VoxelGeo, SKUA
  • PTC: PTC Creo 2.0 & 3.0
  • Siemens PLM: Siemens NX 8.5 & 9.0, TeamCenter Vis 9
  • SOLIDWORKS: SOLIDWORKS 2015
  • Synerscope: Synerscope
  • TerraSpark: Insight Earth
  • TopSystems: T-FLEX CAD 14

Was ist der Nutzen?

CAD-Virtualisierung bietet eine Reihe von Mehrwerten, angefangen bei der erhöhten Sicherheit durch die zentrale Datenhaltung. Entwicklungsstandorte im Ausland können mit dieser Lösung das Risiko des Data Thefts (Weitergabe der Daten an den Wettbewerb) verhindern, da die unternehmenskritischen Daten lediglich gezeigt, nicht aber physisch übertragen werden.

Hinzu kommt die performante Nutzung von CAx-Anwendungen über WAN-Verbindungen hinaus. Unterbrechungsfreies Arbeiten ist selbst bei 3D-Rendering möglich da diese Lösung die Performance bedarfsorientiert verteilt. Durch die Zentralisierung des Hochleistungssystems ist standortübergreifende Zusammenarbeit ab einer synchronen Leitung von zwei Mbps möglich.

Auch die Hardware der Endgeräte verliert an Bedeutung da sowohl Stand-Alone PCs, als auch ThinClients oder mobile Endgeräte die grafischen Daten ruckelfrei abrufen können. Es wird eine völlig neue Dimension an Flexibilität erreicht.

Eine Umstellung der Entwickler-Arbeitsplätze auf ThinClients wird vorstellbar. Durch die Standardisierung der Endgeräte lassen sich langfristig die Betriebskosten reduzieren. Der administrative Aufwand nimmt durch diese Vereinfachung stark ab. Auch die Kosten im Hard- und Softwarebereich lassen sich senken, da durch diese Lösung nicht mehr zahlreiche Hochleistungsdesktops benötigt werden, sondern diese nur noch in einzelnen Bedarfsfällen ausgerollt werden. Die durch die virtualisierte Bereitstellung reduzierten Hardwareanforderungen sind deutlich kosteneffizienter.

Das Management des gesamten Systems ist wesentlich einfacher als alle Workstations lokal zu betreuen. So lassen sich Arbeitsplätze ohne großen Aufwand erweitern und spezielle Peripheriegeräte integrieren.

Zusammengefasst bietet CAD-Virtualisierung mehr Flexibilität beim Erstellen der Arbeitsplätze, schnelleres Einspielen von Updates, vereinfachtes Management sowie eine bessere standortübergreifende Zusammenarbeit und daraus resultierende höhere Produktivität.

Wo liegen die Grenzen?

Virtuelle IT-Landschaften glänzen schon seit geraumer Zeit durch Flexibilität, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit. Ebenso lange geriet die Virtualisierung jedoch bei CAx- Anwendungen an ihre Grenzen. Durch spezielle Hochleistungsgrafikprozessoren lässt sich diese Hürde sowohl für CAD- als auch 3D-Virtualisierung nun endlich überwinden.

Die einzig verbleibende Grenze bildet nun die Anbindung zum Server. Je weiter der Anwender von diesem entfernt ist, desto höher wird die Latenz. Die Grenze, ab der der Unterschied zwischen Eingabe und Bildschirmsynchronisation zu groß wird beträgt ungefähr 200ms, was einer Entfernung von über 10.000 KM entspricht.

Um Ihnen die Funktionsweise dieser Lösung zu veranschaulichen, bieten seriöse Hersteller die Möglichkeit, ein Proof of Concept durchzuführen bei dem Ihnen Server und Hochleistungsgrafikkarten bereitgestellt und mit Ihren CAD-Anwendungen über einen längeren Zeitraum getestet werden.

Differenzierung zur CAD-Cloud

Bei der CAD-Cloud handelt es um einen Online-Service. Bei Cloud-Lösungen wird die Infrastruktur als eine Plattform bereitgestellt, die je nach individuellen Anforderungen genutzt werden kann. Bildlich gesprochen handelt es sich um aus dem Internet abrufbare Konstruktionsplätze.

Im Gegensatz dazu werden bei der reinen CAD-Virtualisierung sowohl die VMs als auch die Daten über einen firmeneigenen Server bereitgestellt. In Bezug auf Sicherheit liegt der entscheidende Vorteil darin, dass die hochsensiblen Daten in der private Cloud des Unternehmens bleiben. Sie gelangen nicht ins Internet und verlassen nicht das eigene Netzwerk.

(Olivia Peters)


Das Makro Factory Leistungsportfolio

Um reibungslose Workflows bei Ihnen zu implementieren, steht der Know-how-Ausbau im Fokus unserer täglichen Arbeit. Dabei investieren wir fortlaufende in die Entwicklung eines Rund-um-Leistungsportfolios und das Wissen unserer Mitarbeiter. Diese Berater, Entwickler, Techniker, Systemingenieure und weitere Spezialisten unterstützen Sie bei Ihren IT-Projekten von der Strategieentwicklung über die Beratung bis hin zur finalen Umsetzung. Auf unserem Fundament aus Know-how und Ressourcen aufbauend, stehen die IT-Analyse, IT-Strategie sowie IT-Compliance im Vordergrund. Profitieren Sie von einem breiten Spektrum aus Enterprise Mobility, End-User- und Data Center Computing sowie Security und Network.

Teilen Sie diese Nachricht - wählen Sie eine Plattform aus!

Zurück

Einen Kommentar schreiben