Citrix VAD ile GPU Sanallaştırma

Bugün sizlere Citrix VAD ile GPU sanallaştırmayı anlatacağım ancak öncesinde GPU sanallaştırma ile ilgili bilmemiz gereken temel başlıkları kısaca özetlemek istiyorum.

GPU Nedir?

Grafik İşleme Birimi (GPU), öncelikle grafik işlemlerini işlemek ve hızlı matematiksel hesaplamaları yapmak için tasarlanmış bir işlemcidir.

GPU’nun Tarihsel Gelişimi

GPU ilk olarak 1999 yılında Nvidia tarafından geliştirildi ve GeForce 256 olarak adlandırıldı. Bu GPU modelinin özelliği, saniyede 10 milyon çokgeni işleyebilmesi ve 22 milyondan fazla transistöre sahip olmasıydı. GeForce 256 çizim, BitBLT desteği, efektler, kırpma ve işleme motorlarına sahip tek yongalı bir işlemciydi.

Peki Günümüzde?

Günümüzde grafik uygulamalarına artan talep sebebiyle GPU’lara daha fazla ihtiyaç duymaktayız. Artık sadece bir geliştirme ürünü değil, bir cihazın optimum performansı için gerekli bir parça haline geldi. İlk zamanlarda 3D oyun pazarında kullanılan GPU, şimdilerde finansal modelleme, bilimsel araştırmalar, yapay zeka ve yüksek matematiksel işlemler gerektiren uygulamalarda da kullanılır hale geldi.

Güçlük grafik yongalarına ihtiyaç duyan iş uygulamlarını somut verilerle açıklayalım. Örneğin; AutoCad gibi 3B modelleme yazılımı, modelleri oluşturmak için GPU’ları kullanmaktadır. AutoCad ile çalışan insanlar kısa sürede çok sayıda küçük değişiklik yapma eğiliminde olduklarından çalıştıkları cihazın, modeli hızla yeniden oluşturabilmesi gerekmektedir. Diğer bir örnek ise, video düzenleme yazılımları GPU’nun yaygın kullanım alanıdır. Bazı güçlü CPU’lar temel video düzenlemeleri yapabilirken, yüksek çözünürlüklü dosyalarla çalışıyorsanız (özellikle 4K veya 360 derecelik videolar) kaliteli bir GPU’ya sahip olmanız gerekir. GPU’lar, makine öğreniminde de CPU yerine tercih edilir. Çünkü CPU’lardan belirli bir süre içerisinde daha fazla fonksiyon işleyebilirler.

CPU ve GPU kavramlarından bahsediyorken bu arkadaşların arasındaki farkı açıklayalım.

GPU görsel unsurları ele alır. Gölgelendirmeler, efektler, ışıklar, dokular vb. en başarılı olduğu konulardır. Bir kere görüntülenebilecek çokgen sayısını belirler. Aslında GPU’lara akıllı filtreler de diyebiliriz. Parlayan efektleri, ışık kaynaklarını vb. verileri filtreler ve işler.

CPU fiziksel ve mantıksal unsurları ele alır. GPU’nun yarattığı filtreler aracılığıyla, arka planda mantıksal unsurlardan kendi dünyasını yaratır ve işler.

CPU’nun beyin ve GPU’nunda gözler olduğunu söyleyebiliriz. Beyniniz dünyayı, nasıl çalıştığını, yapısını vb. verileri anlar. Gözünüz, yaşadığınız dünyadaki görüntüleri yakalar.

Kavramlardan biraz bahsettikten sonra iş uygulamalarına örnek olarak biz sanallaştırma dünyasına GPU birimini nasıl entegre edebileceğimizi göreceğiz. Bu konuda karşımıza vGpu kavramı çıkıyor.

vGpu Nedir?

Sanal Grafik İşlem Birimi (Virtual Graphics Processing Unit) fiziksel bir son kullanıcı cihazından ziyade, sanal makinenin sunucularda bulunan grafik kartlarını kullanarak işlem yapmasına izin verir. Daha sade bir tanımla GPU kartlarınızı, sanal masaüstlerine ve sanal uygulamalarınıza paylaştırılmasını sağlar.

vGpu Neden Gerekli?

Grafik birimi üzerinde paralel görevleri yerine getiren binlerce çekirdek barındırmaktadır. Bu çekirdekler, bilgisayar destekli mühendislik (CAE), bilgisayar destekli tasarım(CAD) ve bilgisayar destekli imalat (CAM) yazılımları gibi ağır iş gücü gerektiren uygulamalarda performans sağlar. Günümüzde grafik uygulamaları dışında, işletim sistemleri, Office uygulamaları ve web tarayıcıları da GPU kullanmaktadırlar.

Eğer sanal ortamlarınızda GPU kartı olmadan grafik uygulamalarını çalıştırmak isterseniz, yazılımlarınızın oluşturduğu iş yükünü CPU’lar üstlenecektir. CPU da bu işlemler için yeterli düzeyde performans veremeyeceği için uygulamalarınızda performans sorunlarına yol açacaktır.

Artık tanımlarımızı anlayıp yorumladıktan sonra, bu yazımızda Citrix HDX teknolojisini kullanarak Nvidia grafik kartı ile neler yapabileceğimizi öğreneceğiz.

Gerekli Malzemeler

Hypervisor Yazılımı: Citrix XenServer 7.1 CU2

Grafik Kartı: Nvidia K2 (Kepler serisi Nvidia’nın eski bir grafik kartıdır. Artık Tesla ve Pascal serileri ihtiyaçlarımızı karşılamaktadır)

Sanallaştırma Yazılımı: Citrix Virtual Apps and Desktop 7

Sanal Masaüstü İşletim Sistemi: Windows 10 v1803

İzleyeceğimiz Adımlar Nelerdir?

1_ Hypervisor yazılımına GPU kartımızın sürücüsünü kurmak.

2_ Sanal makine üzerine GPU kartımızıın sürücüsünü kurmak

3_ Citrix yapımıza ilgili sanal makineyi dahil etmek ve test edilmesi

Nvidia’nın sitesinden Nvidia K2 grafik kartının XenServer 7.1 uyumlu sürücüsünü aşağıdaki linkten indirelim.

https://www.nvidia.com/Download/index.aspx?lang=en-us

Resim-1

İndirdiğimiz zip dosyası içerisindeki RPM dosyasını WinSCP benzeri araçlar ile XenServer sunucumuza kopyalayalım.

XenServer konsolu üzerinde, rpm dosyasını aşağıdaki komut ile kuralım ve sunucumuzu restart edelim.

Resim-2

XenServer sunucusu yeniden başlatıldığı zaman GPU sekmesine geldiğimizde, XenServer üzerinde bulunan Nvidia K2 kartımızı ve bu kartımızdan oluşturabileceğimiz profilleri görebiliriz.

NOT: Eğer Citrix Hypervisor lisansınız yada Citrix VAD lisansınız yok ise GPU sürücüsünü yükleseniz dahi GPU profillerinizi kullanamazsınız.

Resim-3

Elimizde bulunan Nvidia K2 grafik kartı temelde 2 GPU birimine sahiptir ve bir K2 kartta siz 16 kullanıcıya kadar çalıştırabilirsiniz. Burda her bir profil, kullanıcılara atamak istediğiniz GPU türüdür. Bu GPU türlerinin özellikleri aşağıdaki tabloda belirtilmiştir. (Bknz. Tablo-1)

Tablo-1

İkinci adımda XenServer üzerinde ilgili sanal makineye hangi GPU profilini atamak istiyor isek seçelim. Ben bu örnekte K260Q profilini atayacağım.

Resim-4

Resim-5

İndirmiş olduğunuz zip dosyası içerisinde exe uzantılı işletim sistemleri için sürücüler bulunmaktadır. Biz bu örneğimizde Windows 10 1803 üzerine Nvidia sürücüsünü kuracağız. İlgili sürücü dosyasını sanal makinemize kopyalayıp kuruluma devam edelim.

Resim-6

Resim-7

Sıfırda bir kurulum yapacağımız için Express seçeneği ile devam edebiliriz.

Resim-8

Resim-9

İkinci aşamamızı tamamladık. Hypervisor ve sanal makine üzerinde gerekli Nvidia sürücülerimiz hazır durumdadır. Citrix yapısına bu makinemizi dahil edebilmek için, Citrix VDA yazılımını kurmamız gerekmektedir. Citrix VDA yazılımının nasıl yükleyeceğimizi aşağıdaki linkte bulunan makalemizde anlatmıştık. Kurulum adımlarını aynı şekilde yapabilirsiniz.

https://www.mshowto.org/citrix-vda-master-image-kurulumu-ve-konfigurasyonu-bolum-2.html

Üçüncü aşama da ise Machine Catalog ve Delivery Group oluşturup sanal makinemizi Citrix yapımıza dahil edelim. Create Machine Catalog seçeneği ile devam ediyoruz.

Resim-10

Oluşturacağımız katalog, içerisinde Windows 10 işletim sistemli bir sanal makineyi barındıracağı için Desktop OS seçeneğini seçiyoruz.

Resim-11

Sanal makinemizi ana imaj gibi kullanmayacağımız için Citrix PVS ve MCS gibi makine oluşturma teknolojilerini kullanmayacağız. Another service or technology seçeneği seçip Next ile devam edelim.

Ci

Resim-12

Static desktop seçeneğini seçip, Next butonu ile konfigürasyonumuza devam edelim.

Resim-13

Add butonuna tıklayıp, hazırlamış olduğumuz sanal makinemizin ismini girerek katalogumuza dahil edelim.

Resim-14

Oluşturacağımız makine kataloguna bir isim verip Finish butonuna tıklayarak, ilgili makine katalogumuzu oluşturalım.

Resim-15

Makine kataloguna eklemiş olduğumuz Windows 10 sanal makinemizi kullanıcıların hizmetine sunmak için Delivery Group oluşturacağız. Create Delivery Group seçeneğine tıklayıp, grubumuzu oluşturmaya başlayalım.

Resim-16

Gruba eklemek istediğimiz sanal makinemizi seçip Next butonuna tıklayalım.

Resim-17

Resim-18

Oluşturduğumuz sanal makineyi hangi yöntem ile kullanıcıların hizmetini sunacağımızı belirlediğimiz bu ekranda, Desktops seçeneğini seçip devam ediyoruz.

Resim-19

Erişime açacağımız sanal makinemizin hangi kullanıcılar tarafından erişileceğini belirleyip, grubumuzu oluşturmaya devam ediyoruz.

Resim-20

Resim-21

Katalogda yaptığımız işlem gibi, grubumuza bir isim verip ilgili grubumuzu oluşturuyoruz.

Resim-22

Son olarak oluşturduğumuz Delivery Group’a GPU Policy atamamız gerekmektedir. Bu Policy’nin amacı, sanallaştırdığımız masaüstümüzü GPU sanallaştırmada kullanacağımızı belirttiğimiz yerdir. Önceki versiyonlarda Virtual Delivery Agent (VDA) yazılımını kurarken bu ayrımı yapabiliyorken, artık son sürümlerde bu ayrım Policy bazında yapılmaya başlandı. Create Policy seçeneğine tıklayıp yeni bir Policy oluşturacağız.

Resim-23

İlgili grafik ayarımızı barındıran Policy de Select seçeneğine tıklayıp Enabled ediyoruz. Bu ayar varsayılanda Disabled olarak gelir.

Resim-24

Oluşturduğumuz bu Policy’i sanal makinemizin bulunduğu Delivery Group’a atıyoruz.

Resim-25

Resim-26

Son olarak oluşturduğumuz Policy’e bir isim veriyoruz ve Finish butonuna tıklayarak artık Citrix konfigürasyonumuzu tamamlıyoruz.

Son adımda artık en sevdiğimiz kısım olan test bölümüne geldik. Citrix Storefront adresiniz aracılığıyla kullanıcı doğrulamanızı yapıp sanal makinenize bağlanabilirsiniz.

Aşağıda ilgili test video serisini bulabilirsiniz.

https://www.youtube.com/playlist?list=PLvdLzL9uD_sE9VYNNhF2isKKcNVSruluO

Sanallaştırma yapılarında GPU ve GPU olmadığı durumlarda performans farkını ortayan ilgili videolara da aşağıda ulaşabilirsiniz.

https://www.youtube.com/watch?v=x6302xsQ6NU

https://www.youtube.com/watch?v=wke1YKCeOIc

Bu konuyla ilgili sorularınızı  alt kısımda bulunan yorumlar alanını kullanarak sorabilirsiniz. 

Referanslar

www.mshowto.org 

TAGs: Citrix, Virtual, Apps, Desktops, Hypervisor, Masaüstü Sanallaştırma, HDX, ICA, Nvidia, GPU, CPU