VDI mithilfe von Citrix und Nvidia-Grid

Virtuelle CAD-Desktops für angehende Architekten und Ingenieure

| Autor / Redakteur: Jana Schubert / Ulrike Ostler

Die Fachhochschule in Lübeck stattet ihre Computerräume mit Thin Clients aus, über die dank Citrix-Technik für virtuelle Desktops ein Zugriff auf CAD-Anwendungen möglich ist.
Die Fachhochschule in Lübeck stattet ihre Computerräume mit Thin Clients aus, über die dank Citrix-Technik für virtuelle Desktops ein Zugriff auf CAD-Anwendungen möglich ist. (Bild: Von Smchh - Eigenes Werk / CC BY 3.0)

Auf dem Campus der Fachhochschule Lübeck gibt es zahlreiche Computerräume. Der Fachbereich Bauwesen hat kürzlich zwei dieser PC-Labore mit Unterstützung der ACP IT Solutions AG auf virtuelle Desktops und Thin Clients umgestellt.

Virtuelle CAD-Desktops für Studierende sollen für mehr Flexibilität und Effizienz im Hochschulbetrieb sorgen. Studierende und Lehrkräfte per Virtual Desktop Infrastructure (VDI) auf die CAD-Software und andere grafikintensive Anwendungen zugreifen. Gleichzeitig ist die laufende Verwaltung der Desktop-Arbeitsplätze für die IT deutlich einfacher geworden.

Die Fachhochschule Lübeck

Die Fachhochschule Lübeck mit ihren fachlichen Schwerpunkten in den Bereichen Technik, Naturwissenschaften, Wirtschaft und Architektur gehört zu den drittmittelstärksten Hochschulen in Deutschland. Mit 125 Professorinnen und Professoren in vier Fachbereichen bietet sie rund 30 Bachelor- und Masterstudiengänge für über 4.700 Studierende an.

Der Technologie- und Wissenstransfer, der E-Learning-Bereich sowie die internationalen Studiengänge der Fachhochschule Lübeck sind überregional erfolgreich und anerkannt. Hochwertige, praxisorientierte Lehre bildet das Fundament, das Studierende bestmöglich auf den Arbeitsmarkt vorbereitet und ideale Grundlagen für lebenslanges Lernen schafft.

Eine wichtige Säule der Hochschulstrategie ist dabei das Thema digitale Kompetenz. Die Fachhochschule baut nicht nur ihr Angebot an Online-Studiengängen, Online-Weiterbildungen und Online-Kursen kontinuierlich aus, sondern erweitert auch laufend ihre digitalen Lehr- und Lernformate für Präsenzstudierende. So stehen den Studierenden im Fachbereich Bauwesen zwei PC-Labore mit insgesamt 50 Arbeitsplätzen und einer Vielzahl aktueller Fachanwendungen zur Verfügung. Die angehenden Architekten, Bauingenieure und Städteplaner können hier beispielsweise mit unterschiedlichen CAD- und Grafik-Anwendungen wie „AutoCAD“, „Vectorworks“, „Allplan“ und „Cinema 4D“ arbeiten.

Vereinfachung und Flexibilität im Blick

Sehr aufwändig war in der Vergangenheit jedoch die Administration dieser PC-Arbeitsplätze. „Wir mussten neue Anwendungen und Updates lokal auf allen Rechnern in den beiden Laboren einspielen und nutzten dafür Software-Verteilungs-Tools“, führt Tobias Wodke aus, IT-Systemadministrator im Fachbereich Bauwesen der Fachhochschule Lübeck. „Die genutzten Verfahren waren jedoch sehr zeitaufwändig und fehleranfällig. Updates im laufenden Betrieb waren zudem kaum möglich: Bei notwendigen Wartungsarbeiten konnten die Studierenden die Räume vorübergehend nicht nutzen.“

Die Hochschule suchte der nach einer neuen Lösung für das Management der Applikationen und Desktops in den PC-Laboren. Ziel war unter anderem, den manuellen Aufwand für die Betreuung der IT-Arbeitsplätze zu reduzieren. Zudem sollten die Studierenden schneller Zugriff auf neue Anwendungsversionen erhalten.

Wodke hatte bei einem anderen Projekt bereits erste Erfahrungen mit der zentralen Anwendungsbereitstellung über eine Citrix-Infrastruktur gesammelt. So entstand die Idee, die Technologie auch für die PC-Labore in der Hochschule zu nutzen.

Schem für den Einsatz von Nvidia Grid.
Schem für den Einsatz von Nvidia Grid. (Bild: Nvidia)

Testlauf mit einer Fokusgruppe

„Die neuesten technologischen Entwicklungen im Bereich Anwendungs- und Desktop-Virtualisierung spielten uns dabei in die Karten“, sagt der IT-Systemadministrator. „Die HDX 3D Pro-Technologie von Citrix und die vGPU-Technologie der Nvidia-Grid-Grafikkarten ermöglichen es heute, auch Desktop-Arbeitsplätze mit grafikintensiven Anwendungen virtualisiert über zentrale Server zur Verfügung zu stellen.“

In einer Machbarkeitsstudie mit dem erfahrenen Citrix-Partner ACP IT Solutions testete die Hochschule zunächst die Möglichkeiten der Technologie in der Praxis. Rund 20 Applikationen – von CAD-Anwendungen über Planungs- und Projekt-Management-Software bis hin zu Geoinformationssystemen wurden in einer virtuellen Desktop-Umgebung auf Basis von „Citrix XenDesktop“ installiert. Eine Testgruppe mit einer Lehrkraft und zwölf Studierenden arbeitete dann rund zwei Wochen mit der neuen Lösung.

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Die Fachhochschule Lübeck

Virtualisierte CAD-Applikationen und Benutzerkomfort

Die Ergebnisse des Tests überzeugten sowohl die Anwender als auch die IT-Verantwortlichen. Die Testgruppe bestätigte, dass sich die Grafikanwendungen auf den virtuellen Desktops im Rechenzentrum genauso komfortabel und flüssig bedienen ließen wie lokale Applikationen auf einer Workstation.

Auch spezielle Zusatzgeräte wie ein Multi-Touch-Display mit Zeichenstift von Wacom konnten problemlos integriert werden. Zudem gingen in der virtuellen Umgebung die Anmeldezeiten beim Start des Desktops deutlich zurück.

„Aus Administratorsicht vereinfacht die Lösung in erster Linie das Management der Desktops und Applikationen“, berichtet Wodke. „Wir müssen nur noch ein virtuelles Desktop-Image pflegen und aktuell halten, statt Software lokal an jedem Arbeitsplatz einzurichten.“

Geringerer Administrationsaufwand

Ein Reboot der Server genüge, um alle Clients auf den neuesten Stand zu bringen. Durch die Virtualisierung seienzudem Manipulationen an den Benutzer-Desktops ausgeschlossen. „Selbst wenn ein Anwender über einen USB-Stick schädliche Software einschleusen würde – schon beim nächsten Neustart wird der virtuelle Desktop wieder in den Ausgangszustand versetzt“, sagt er.

Die Hochschule entschied sich daher schnell, die PC-Labore im Fachbereich Bauwesen auf das neue System umzustellen. Die Spezialisten von ACP IT Solutions richteten dazu alle benötigten Komponenten der Citrix XenDesktop-Infrastruktur ein.

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Die ACP IT Solutions AG

Die virtuellen Desktops laufen auf drei Dell-Servern, die mit je zwei „Nvidia Grid K2“-Grafikkarten ausgestattet sind. Bis zu 17 Studierende arbeiten heute gleichzeitig auf einem Server und nutzen gemeinsam die Leistung der High-End-Grafikprozessoren von Nvidia.

Thin Clients statt Workstations an den Arbeitsplätzen

An den Arbeitsplätzen werden keine leistungsfähigen Workstations mehr benötigt – stattdessen kommen energiesparende und wartungsarme Thin Clients von HP zum Einsatz. „Die Geräte verbrauchen nicht nur deutlich weniger Strom als klassische PCs, sie produzieren auch weniger Lärm und Wärme“, stellt Wodke heraus. „Das Arbeiten in den Computerräumen ist dadurch angenehmer geworden.“

Das aktuelle Thn-Client-Portfolio von HP.
Das aktuelle Thn-Client-Portfolio von HP. (Bild: HP)

Gleichzeitig eröffnet die Desktop-Virtualisierung deutlich flexiblere Nutzungsmöglichkeiten. Bisher war die Arbeit mit CAD-Anwendungen nur in den beiden dafür vorgesehenen Laboren möglich. Künftig können Studierende auch in anderen Computerräumen über das Netzwerk auf die CAD-Arbeitsplätze zugreifen – wenn es sein muss rund um die Uhr.

Auch nachts lässt sich studieren

„Unsere PC-Labore im Bereich Bauwesen schließen um 19:30 Uhr – durch die Virtualisierung der Desktops können die Studierenden jetzt auf andere Räume ausweichen, die 24 Stunden geöffnet sind. Gleichzeitig vereinfacht das für uns in Zukunft die Planung der Raumbelegung“, führte Wodke weiter aus.

Der Systemadministrator würde sich daher jederzeit wieder für die virtuelle Desktops entscheiden. „Citrix XenDesktop hat sich bei uns im Alltag sehr schnell bewährt. Die virtuellen Desktops erfüllen nicht nur die Anforderungen der Studierenden und Lehrkräfte, sondern machen auch der IT das Leben leichter. Die von ACP IT Solutions eingerichtete Infrastruktur läuft zudem sehr stabil. Mittlerweile beginnen auch andere Fachbereiche, sich für das Lösungsmodell zu interessieren.“

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