75华为FusionCloud桌面云解决方案5.2高清制图技术白皮书

华为FusionCloud桌面云解决方案5.2高清制图技术白皮书文档版本：V1.0发布日期：2014-09-30华为技术有限公司版权所有©华为技术有限公司2014。保留一切权利。非经本公司书面许可，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本文档内容的部分或全部，并不得以任何形式传播。商标声明和其他华为商标均为华为技术有限公司的商标。本文档提及的其他所有商标或注册商标，由各自的所有人拥有。注意您购买的产品、服务或特性等应受华为公司商业合同和条款的约束，本文档中描述的全部或部分产品、服务或特性可能不在您的购买或使用范围之内。除非合同另有约定，华为公司对本文档内容不做任何明示或暗示的声明或保证。由于产品版本升级或其他原因，本文档内容会不定期进行更新。除非另有约定，本文档仅作为使用指导，本文档中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。华为技术有限公司地址：深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼邮编：518129网址：高清制图技术白皮书文档版本(V1.0)华为专有和保密信息版权所有©华为技术有限公司1目录1华为高清制图桌面云方案概述.........................................................................................................21.1高清制图桌面云简介.....................................................................................................................................21.2业务场景分析.................................................................................................................................................31.2.1制图主要应用场景................................................................................................................................31.2.2电视台全媒体编辑主要应用场景........................................................................................................52GPU直通图形桌面云方案.................................................................................................................72.1技术原理.........................................................................................................................................................72.2关键技术.........................................................................................................................................................82.3应用配置建议.................................................................................................................................................83GPU硬件虚拟化图形桌面云方案....................................................................................................93.1技术原理.........................................................................................................................................................93.2关键技术.......................................................................................................................................................103.3应用配置建议...............................................................................................................................................11华为FusionCloud桌面云解决方案5.2高清制图技术白皮书文档版本(V1.0)华为专有和保密信息版权所有©华为技术有限公司21华为高清制图桌面云方案概述1.1高清制图桌面云简介高清制图指的是需要显卡辅助来支持的高清视频编辑和制图3D应用，通常是符合DirectX或者OpenGL图形技术规范的应用。以前的桌面云场景一般仅支持普通办公，没有高性能图形能力，主要原因是之前桌面云的部署还在初始阶段，企业的一些高端专业软件未部署到桌面云，而且高清制图桌面云虚拟机成本也更高，导致桌面云支持高端专业软件的技术研发投入有限。目前普通办公场景下的技术基本都成熟，高清制图桌面方面的技术开始加速发展，各厂商都加大了研发投入并推出了相应的解决方案，如Microsoft的RemoteFx、VMWare的vSGA（VirtualSharedGraphicsAcceleration）和vDGA（VirtualDedicatedGraphicsAdaptor）、Citrix的XenDesktop和XenApp。华为高清制图桌面云，即桌面云解决方案向终端用户提供的3D图形处理和高清视频编辑能力。本特性支持多种高性能图形软件，包括主流CAD（ComputerAidedDesign）软件、常用GIS（GeographicInformationSystem）、高清视频编辑、3D游戏软件等，能满足多领域客户（如工程、制造、油气、汽车、医疗、媒资、游戏等行业）对高性能图形处理的需求。图1-1华为高清制图解决方案示意图华为FusionCloud桌面云解决方案5.2高清制图技术白皮书文档版本(V1.0)华为专有和保密信息版权所有©华为技术有限公司3根据应用场景，高清制图特性又分为如下子特性：GPU直通：服务器的GPU以直通方式分配给虚拟机，并通过远程协议使得用户可以从远程进行接入。GPU直通方式，将承载虚拟机的物理节点上的GPU显卡绑定分配给虚拟机，用户通过终端远程接入虚拟机，这样虚拟机就可以使用GPU获取3D加速能力。好处是：支持多种类型的显卡，兼容性好，支持符合最新DirectX、OpenGL规范的3D应用。GPU硬件虚拟化：通过虚拟化技术将GPU物理显卡的显存静态分配给多个虚拟机，虚拟机安装NVIDIA显卡驱动，共享使用物理显卡的执行计算资源。好处是：支持最多32个用户共享GPU卡，兼容性好，支持符合最新DirectX、OpenGL规范的3D应用。1.2业务场景分析1.2.1制图主要应用场景1.2.1.1业务场景一、Designer：3D图形总装设计师（计算、渲染密集型）采用专业图形工作站方式进行桌面业务处理，常用于CAD/CAE/CAM领域专业设计人员，此类场景具有如下特点：1.使用专业的3D应用软件进行总装设计、仿真设计、产品概念设计等工作。此类制图软件通常对于3D接口（OpenGL/DirectX）有一定的接口兼容性要求。2.专业制图场景设计图形编辑内容复杂，计算、渲染计算需求量较大，硬件方面需要具有高处理能力CPU、高吞吐总线，并配置中高端系列GPU卡。3.具有较高显示分辨率要求，通常使用宽屏高分辨率显示器如1680*1050以上，此类应用场景对于计算、渲染能力要求较强。此类场景通常采用GPU直通或GPU硬件虚拟化高端vGPU类型配置方案。用户使用的专业2D/3D应用软件主要有，AutoCAD、ProE、Catia、NXUG、CreoElements/Pro、Rhinoceros3D、SolidEdge、SolidWorks、TurboCAD、VariCAD、AutodeskInventor、T-FLEXCAD、Vectorworks等。1.2.1.2业务场景二、Poweruser：3D图形部件设计人员（计算、渲染中载）本场景具有如下特点，用户同样适用上述图形软件进行业务处理，如部件级别编辑或图纸查看，除基本的2D功能外，用户具有3D硬件加速要求，对于计算、渲染有一定性能要求，目前的品牌PC机+独华为FusionCloud桌面云解决方案5.2高清制图技术白皮书文档版本(V1.0)华为专有和保密信息版权所有©华为技术有限公司4立GPU可以满足其工作要求，应用软件的运行要求具有一定的图形加速能力，其桌面主要应用仍然为图形应用，此类用户对成本较敏感。此类场景可以通过GPU硬件虚拟化中端vGPU类型配置方案满足其计算、渲染要求，用户使用的专业2D/3D应用软件和上面基本相同，但编辑的模型级别不同。1.2.1.3业务场景三、Knowledgeworker：轻量级3D图形用户（无特殊性能要求）本场景具有如下特点，用户主要为生产加工人员、轻量级3D用户和非专业制图类用户，工作重点领域包括查阅图纸，轻量编辑，办公应用，丰富的Web的体验，及流畅的视频播放功能。对用户体验有着特殊的需求，切换至虚拟桌面后仍然希望可以运行原有PC上程序。此类场景通常采用GPU硬件虚拟化低端vGPU类型配置方案，用户使用3D制图软件的view版本，PPT，Web插件等。1.2.1.4制图业务场景解决方案图1-2GPU直通和GPU硬件虚拟化适用的制图场景根据不同业务场景用户对使用环境的要求，匹配对应的解决方案和对应能力的GPU卡，来满足用户需求。GPU直通解决方案通常面向复杂图纸编辑、图纸总装以及体验要求苛刻的用户，但成本较高。华为FusionCloud桌面云解决方案5.2高清制图技术白皮书文档版本(V1.0)华为专有和保密信息版权所有©华为技术有限公司5GPU硬件虚拟化解决方案面向中等复杂程度图纸编辑及图纸查阅的用户，可以根据用户实际需求配置成不同类型的vGPU。1.2.2电视台全媒体编辑主要应用场景电视台全媒体编辑场景用户使用的专业编辑软件，国内主要有索贝的Nova、NewStar，以及捷成、大洋、新奥特等ISV相关软件。1.2.2.1业务场景一、视频渲染合成编辑（计算、渲染密集型）采用专业图形工作站方式进行后台业务处理，常用于电视台编辑等多媒体领域专业设计人员，此类场景具有如下特点：1.使用集剪辑、特效、合成于一体的集成化后期制作平台，对多轨100Mbps~200Mbps高清视频码流、音频、文本、特技等进行渲染合成生成成片工作。此类高清编辑软件通常对于3D接口（OpenGL/DirectX）有一定的接口兼容性