ITpro EXPO 2014: Cisco UCSによる最新VDIソリューションのご紹介

Cisco UCS による
最新 VDI ソリューションのご紹介
2014/10/17
シスコシステムズ合同会社
ソリューションズシステムズエンジニアリング
コンサルティングシステムズエンジニア
坂本公洋
インテル® Xeon® プロセッサー搭載
Cisco Unified Computing System (UCS)
* Intel、インテル、Intel ロゴ、Xeon、Xeon Inside は、アメリカ合衆国およびその他の国における Intel Corporation の商標です。
* 本資料に記載の各社社名、製品名は、各社の商標または登録商標です。

Cisco Public
2
© 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
VDI とは？
3D VDI とは？
3D VDI を実現するテクノロジー
Cisco UCS の優位性
なぜ VDI/3D VDI環境でも Cisco UCS は利用しやすいのか
事例のご紹介
目次

Cisco Public
3
VDI とは？

© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public 4
VDI （Virtual Desktop Infrastructure、仮想デスクトップ）とは？
ネットワークインターネット
従来
例: Windows OS
+ アプリケーション
VDI
ネットワークインターネット
例：シンクライアント
or
例: Windows OS
+ VDI用Viewer
データセンター
画面転送
Windows
OS
画面
Windows
OS

Cisco Public
5
クライアント環境に求められる新たな変化
情報漏洩対策を含めたクライアントのセキュリティ強化
・情報漏洩を防ぐために、外部へのPCの持ち出しの禁止
・ユーザ単位でのアクセス権限などの管理強化
災害対策や事業継続性 (BCP) への対応
・災害時のクライアントのデータ保護
・パンデミック時にも業務を止めないリモートオフィスでの仕事環境
・ワークライフバランスなどを考慮に入れた在宅勤務制度
Windows 7 へのマイグレーション
・Windows XPやVistaからWindows7へのマイグレーション
・バーションアップやセキュリティパッチ適用の運用負荷
パソコン以外のITデバイスの多様化（User Experience）
・スマートフォンの躍進（iPhone、Android etc）
・従来のシンクライアントでの不便さを我慢して活用？
このような課題を克服するために VDI が有効

Cisco Public
6
しかし、VDI にも苦手な分野がありました
グラフィックを多用する
アプリケーションへの対応は？

Cisco Public
7
3D VDI とは？

Cisco Public
8
これまでの 3D グラフィック環境
3D の多くは、GPU (Graphics Processing Unit) が必須
その為、ローカルでワークステーションを利用していた
サーバベースの仮想化デスクトップ環境 (VDI) への移行が困難であった
何故なら、ほとんどのサーバは、GPU をサポートしていなかった
ワークステーション
GPU
Cisco UCS

© 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public 9
これからの、3D VDI 環境
Cisco UCS は、NVIDIA GRID GPU をサポート
これにより、 3D を VDI 環境で使用可能に
データセンターオフィス or 外出先
GRID K1 GRID K2
ネットワーク
Cisco UCS

Cisco Public
10
3D VDI が実現すると例えば、3D CAD 場合、次の課題が解決できる
•情報漏洩対策を含めたクライアントのセキュリティ強化
•設計データの保護
•災害対策や事業継続性(BCP)への対応
•グローバルで設計・開発
•設計パートナー企業との連携
•Windows 7 へのマイグレーション
•IT管理・運用コストの削減
•パソコン以外のITデバイスの多様化（User Experience）
•ワークスタイルの変革
•オフィス環境の改善 (ワークステーションによる熱・音・電力・場所)
•設計データのデータセンターからのLoad/Save時間
このような課題を克服できる
Cisco UCS

Cisco Public
11
PDM
・・・・
・・・・
CADはサーバ側処理
ファイル転送が高速に。
ワークステーション側でCAD処理
CAE
従来
3D VDI
ファイル転送に時間がかかる
PDM
CAE
画面転送のみ
ファイル転送はサーバ間で完結
PDM : Product Data Management
CAE : Computer Aided Engineering

Cisco Public
12
3D VDI を実現するテクノロジー

Cisco Public
13
必要なコンポーネント一般的な VDI と同様にクライアントを仮想化し、各クライアントから GPU を使用可能 VIRTUAL DESKTOPS VIRTUAL MACHINE
Windows OS GPU用ドライバー
3Dアプリケーション Virtual Desktop Agent (VMware/Citrix/Microsoft) NVIDIA GRID GPU Hypervisor (VMware/ Citrix/ Microsoft)
Cisco UCS C240 M4
様々なデバイスから
アクセス可能
NVIDIA GRID K2 最大 x2
NVIDIA GRID K1 最大 x2
または
Cisco UCS

Cisco Public
14
Cisco UCS C 240 M4 サーバ
•対応プラットフォーム：C 240 M4 (2U)
-CPU x 2 必須
-1,400W PSU x 2 必須
-200V電源
GRID CARD最大搭載数：2枚
*GRID K1/ K2混在不可
C240 M4
新製品
インテル® Xeon® プロセッサー搭載 Cisco UCS

Cisco Public
15
UCS C240 M4
Cisco UCS C 240 M4 サーバ
•スタンドアローンあるいは、UCSMからのマネージメント対応
•ダブルワイドGPUを２枚まで搭載可能
•Two E5v3 CPU, 最大14コア/ソケット
•24 DDR4 DIMMスロット最大 2133 MHzスピード
•Modular LOM (mLOM) VIC / CNA オプション
•Six PCIe 3.0 スロット Four Full / Full - 4つの NCSI
•フレキシブルなStorage 最大 26 SFF or 14 LFFドライブ (筐体が異なります）
•セキュリティベゼルオプション
ストレージや IOの拡張性をより高めた、ラックマウントサーバ
2Uフォームファクタ
新製品
Cisco UCS

Cisco Public
16
Cisco UCS C 240 M3 （M4としばらく併売）
•対応プラットフォーム：C 240 M3 (2U)
-1,200W PSU x 2 必須
-消費電力 1,200W を超えない限り H/W 制限なし
*Rev.1の場合：
GPU Upgrade Kit必須
GRID Cardは、最大1枚搭載可能
•GRID CARD 最大搭載数：2枚
*GRID K1/ K2混在不可
C240 M3
Cisco UCS

Cisco Public
17
NVIDIA GRID GPU
GPUタイプ
4 Kepler
2 High End Kepler
コア数
(CUDA cores)
768 (192 / GPU)
3072 (1536 / GPU)
ボードメモリサイズ
16GB DDR3
(4GB / GPU)
8GB GDDR5
最大消費電力
130 W
225 W
ボード電源コネクタ
6-pin connector
8-pin connector
PCIe
x16
x16
OpenGL
4.x
4.x
Microsoft DirectX
11
11
vGPUサポート
Yes
Yes
# users
4 - 1001
2 – 641
1 Number of users depends on software solution, workload, and screen resolution
GRID K1
GRID K2

Cisco Public
18
GPUの使用方式
ハイパーバイザは、以下の方式のいずれかを選択して GPU を使用
ユーザのアプリケーションやデータの種類によって、以下から選択
•GPU パススルー (占有)
•共有 GPU (API Intercept)
•GPU 仮想化 (vGPU)

Cisco Public
19
GPU パススルー (占有)
ゲスト OS は、物理 GPU を一対一で占有して使用
サーバ辺りの最大ユーザ数は、K1：8 / K2：4
NVIDIA のドライバーが使用可能
ハイパフォーマンス
ハイパーバイザ
ゲスト
OS
GPU NVIDIA Driver

Cisco Public
20
共有 GPU (API Intercept)
ゲスト OS は、仮想 GPU を使用
NVIDIA のドライバー使用不可
集約率が非常に高い
ゲスト OS
GPU
ゲスト
OS Virtual Graphics Driver

Cisco Public
21
GPU 仮想化 (vGPU)
ゲスト OS は、物理 GPU が仮想化した GPU を使用
サーバ辺りの最大ユーザ数は、K1：64 / K2：32
NVIDIA のドライバーが使用可能
GPU
vGPU
vGPU
ゲスト
OS NVIDIA Driver
ゲスト
OS NVIDIA Driver

Cisco Public
22
Card
Physical
GPUs
Virtual GPU
Use Case
Frame Buffer
(MB)
Maximum Resolution
Maximum vGPUs
per GPU
per Board
GRID K2
2
GRID K280Q
High-end Designer
4096
2560x1600
1
2
GRID K2
2
GRID K260Q
Typical Designer
2048
2560x1600
2
4
GRID K2
2
GRID K240Q
Entry-Level Designer
1024
2560x1600
4
8
GRID K2
2
GRID K200
Power User / Knowledge Wkr
256
1920x1200
8
16
GRID K1
4
GRID K140Q
Basic Designer
1024
2560x1600
4
16
GRID K1
4
GRID K100
Power User / Knowledge Wkr
256
1920x1200
8
32
GPU 仮想化 (vGPU) プロファイル

Cisco Public
23
各社ハイパーバイザのサポート状況
ベンダー
GPU
パススルー
GPU Sharing
GPU仮想化 (vGPU)
✔
✔ Xen Appのみ
✔
✔ vDGA
✔ vSGA
対応予定
✔
✔

Cisco Public
24
Desktop OS
Desktop OS
Desktop OS
Desktop OS
Desktop OS
Desktop OS
Desktop OS
Desktop OS
vGPU
vGPU
vGPU
vGPU
Desktop OS
vGPU
vGPU
vGPU
vGPU
RAM
RAM
RAM
RAM
RAM
RAM
RAM
RAM
RAM
RAM
RAM
RAM
•GPU 使用方式は混在可能
•パフォーマンスを最大化するためには
•仮想マシンに割り当てるvCPU, vGPU を同じソケットのCPUとGPUで構成
Cisco UCS 構成例
2 CPU ソケット
24 DIMM スロット
(最大 24コア 768GB )
QPI
CPU Socket 0
0
1
2
3
4
5
6 7
8
9
1011
1213
1415
1617
1819
2021
2223
CPU Socket 1
2425
2627
2829
3031
3233
3435
3637
3839
4041
4243
4445
4647
PCIe Slot2
PCIe Slot5
GPU
GPU
GPU
GPU
RAM
RAM
RAM
RAM
RAM
RAM
RAM
RAM
RAM
RAM
RAM
RAM

Cisco Public
25
CPU と GPU のバランス
上記は CAD ソフトでの例。
K2 の場合は、CPU がボトルネックに。GPU はまだ余裕。アプリに依存しますが、クロック数が高い CPU が有利。
CPU のコアが多くても使いきれない場合も。
Cisco UCS

Cisco Public
26
Cisco UCS の優位性

Cisco Public
27
今回ご説明
UCS マネージャーによる一元管理
サーバとネットワークの統合管理
ブレードサーバとラックサーバの統合管理
サービスプロファイル
Virtual Interface Card (VIC) 仮想インターフェースカード
UCS Mini 小規模環境向け
Cisco UCS の優位性なぜ VDI/3D VDI環境でも UCS は利用しやすいのか
今回は省略
シンプルなケーブリング
シャーシに複雑なインタフェースなし。全てFIからの結線。
FCoEによるイーサネットとFCの統合
オートメーションへの対応 (UCS Director）
パフォーマンスの優位性（各種ベンチマーク）
Cisco UCS

Cisco Public
28
Cisco UCS マネージャ

Cisco Public
29
Cisco UCS マネージャとは
ブラウザでアクセスして使う、Cisco UCS の管理ソフト
ここから、Cisco UCS のサーバやネットワークの一元管理が可能

1 2 3 4
UCS
C460 M4
!
Intel
Inside
XEON
LAN SAN
ファブリックインターコネクト(FI)
UCS マネージャーはこの中で動作
している、管理ソフト。
注）結線数は必要帯域により変更します
 サーバとネットワークの
統合管理
 ブレードサーバとラック
サーバの統合管理
Cisco UCS

1 2 3 4
UCS
C460 M4
!
Intel
Inside
XEON
LAN SAN
ファブリックインターコネクト(FI)
UCSマネージャーはこの中で動
作している、管理ソフト。
 サーバとネットワークの
統合管理
 ブレードサーバとラック
サーバの統合管理
 3D VDIと他のシステムを
一元管理可能
注）結線数は必要帯域により変更します
企業向け
アプリ
VDI
3D VDI
データベース
Cisco UCS

Cisco Public
32
サービスプロファイル

サービスプロファイルとは
1 2 3 4
UCS
C460 M4
!
Intel
Inside
XEON
LAN SAN
外部ストレージ
OSやアプリが
入っている
VDI用
サービスプロファイル 3D VDI用
 物理ハードウェアに依存
しないコンピューティング
属性
 例えば、
 ネットワーク設定 MAC
アドレス
 ファイバチャネル設定
WWN, WWPN
 ブート場所・順序
 Etc.
Cisco UCS

何が便利になるの？
1 2 3 4
UCS
C460 M4
!
Intel
Inside
XEON
LAN SAN
OSやアプリが
入っている
3D VDI用
 サーバを利用目的により
簡単に切り替え可能
 例えば、3D VDI (CAD)
で利用していたサーバを
データベース用として利
用など
 サーバリソースを有効活
用
データベース用
Cisco UCS

1 2 3 4
UCS
C460 M4
!
Intel
Inside
XEON
LAN SAN
OSやアプリが
入っている
 例えばサーバ障害時、サービ
スプロファイルで別サーバに
切り替え、交換は翌日になど
 例えば追加サーバが納品され
る前に、ストレージとの接続を
別サーバで事前設定可能
 迅速で確実なサービスイン
故障時の
切り替え追加サーバーの事前設定
Cisco UCS

Cisco Public
36
Virtual Interface Card (VIC) 仮想インターフェースカード

Cisco Public
37
•ブレードサーバ用、ラックサーバ用など種類があります
•例
VIC1225 Cシリーズラックサーバ用
Dual Port 10Gbps SFP+ CNA
最大256 仮想PCIデバイス(OSやハイパーバイザに依存）
CシリーズサーバのUCSマネージャインテグレーションに利用
•その他 Cシリーズ用VICラインナップ
VIC1225T : Dual Port 10GBaseT CNA
VIC 1227 : M4サーバー用、メザニンタイプ、Dual Port 10Gb SFP+
VIC 1385 : Dual Port 40Gb QSFP+ CNA
VIC1225
新発売
発売
予定
Cisco UCS

Cisco Public
38
•仮想環境のための機能満載
•VIC1枚あたり最大256 vNIC を設定可能
（ただしOS, Hypervisorによって数の制限あり）
•各vNICを各VMに割り当て(VM-FEX)
•各vNICに帯域制御やセキュリティなどのネットワークポリシーを個別に設定可能
•ハイパフォーマンス&容易な管理
•VIC1225/VIC1225T 1カードあたり10GE x 2ポート (合計20GE)
•VIC1385 1カードあたり40GE x 2ポート (合計80GE)
•FCとEthernetの統合（FCoE対応）
•UCS Manager からの統合管理
Side A
Side B
Cisco UCS

Virtual Interface Card (VIC)
 サービスプロファイルと
の相性バツグン
 例えば利用アプリにより
NIC の構成が変わる場
合でも、柔軟に対応可能
1 2 3 4
UCS
C460 M4
!
Intel
Inside
XEON
LAN SAN
OSやアプリが
入っている
3D VDI用
NICが3枚必要
データベース用
NICが6枚必要
Cisco UCS

Cisco Public
40
Cisco UCS Mini （小規模環境向け）

Cisco Public
42
© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
小型タイプの FI がシャーシに内蔵
小規模拠点でも、Cisco UCS マネージャによる一元管理、サービスプロファイルなどが利用可能に。
LAN
SAN
注）FC接続やM4サーバーへの対応は、将来バージョンアップ後の対応予定です。詳細は、リリースノート等のドキュメントをご参照下さい。
Cisco UCS

Cisco Public
43
今回ご説明
UCS マネージャによる一元管理
サーバとネットワークの統合管理
ブレードサーバとラックサーバの統合管理
サービスプロファイル
Virtual Interface Card (VIC) 仮想インターフェースカード
UCS Mini 小規模環境向け
Cisco UCS の優位性なぜ VDI/3D VDI 環境でも UCS は利用しやすいのか
今回は省略
シンプルなケーブリング
シャーシに複雑なインタフェースなし全てFIからの結線
FCoEによるイーサネットとFCの統合
オートメーションへの対応 (UCS Director）
パフォーマンスの優位性（各種ベンチマーク）
Cisco UCS

Cisco Public
44
事例

国内導入事例：VDI / 3D VDI
大阪府教育委員会
Cisco UCS

Cisco Public
46
国内導入事例：日立建機株式会社様 GPU(NVIDIA GRID K1) Citrix XenDesktop 7.5 仮想マシン Windows 7 GPU ドライバー
Pro/ENGINEER GPU(NVIDIA GRID K2) Citrix XenDesktop 7.5 仮想マシン Windows 7 GPU ドライバー
Siemens NX
作業端末
作業端末
UCS C240M3*4台
(NVIDIA GRID K1)
UCS C240M3*2 台 (NVIDIA GRID K2)
Cisco UCS

Cisco Public
47
Desktop Virtualization
http://www.cisco.com/go/vdi
Cisco Desktop Virtualization Solutions with Citrix XenDesktop
http://www.cisco.com/go/citrix
Cisco Desktop Virtualization Solutions with VMware Horizon View
http://www.cisco.com/go/vmware
ご参考資料

Cisco Unified Computing System (UCS)

ITpro EXPO 2014: Cisco UCSによる最新VDIソリューションのご紹介

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