Sogar CAD-Arbeitsplätze lassen sich virtualisieren

Das 1954 gegründete Unternehmen Kesseböhmer stellt seinen Mitarbeitern rund 700 PC-Arbeitsplätze zur Verfügung. Manche werden nur für einfache Office-Arbeiten benötigt, andere wiederum müssen als leistungsfähige Workstation für komplexe CAD-Arbeiten herhalten.

Im Zuge der Windows 7-Migration wurde der IT-Abteilung von Kesseböhmer klar, dass sie mit dem eingesetzten Softwareverteilungsverfahren nicht mehr weitermachen wollte: "Jedes Software-Update war mit enorm viel Arbeit verbunden und die Ergebnisse waren dennoch oft nicht befriedigend. Letztlich hatte fast jeder unserer PC-Arbeitsplätze einen individuellen Systemzustand", erinnert sich Detlef Voigt, IT-Manager bei Kesseböhmer, an die Situation vor ein paar Jahren.

Ziel: Desktops für alle Benutzergruppen einfach bereitstellen

Beim Rollout von Windows 7 wollte die IT-Organisation daher alle Desktop-Arbeitsplätze und die eingesetzte Software standardisieren und gleichzeitig das Desktop- und Anwendungs-Management vereinfachen.

"Wir haben uns zusammen mit mehreren Systemhäusern verschiedene Konzepte angesehen und sind letztlich bei der Desktop-Virtualisierung gelandet", so Detlef Voigt. "Besonders überzeugen konnte uns dabei ein Lösungskonzept auf Basis von Citrix XenDesktop, das uns der Systemintegrator SVA vorstellte. Im Proof-of-Concept wurde deutlich, dass wir mit dieser Lösung wirklich alle Arten von Arbeitsplätzen virtualisiert über das Rechenzentrum bereitstellen können - von Standard-Desktops bis zu den Workstations unserer CAD-Entwickler."

Bei der Umsetzung starteten die Spezialisten von SVA und Kesseböhmer zunächst mit den Desktops der typischen Büroanwender. Sie bereiteten ein virtuelles Windows 7-Desktop-Image vor und installierten in dieses Image die wichtigsten Standard-Applikationen, die von allen Usern benötigt werden. Zudem wurde eine Citrix XenApp-Umgebung aufgebaut, um auch Spezialanwendungen zentral bereitzustellen. Diese Applikationen können von den Anwendern direkt aus dem virtuellen Desktop heraus gestartet werden.

Schritt für Schritt stellte die IT-Organisation gemeinsam mit dem Systemintegrator SVA dann insgesamt 600 vorhandene Windows XP-Fat Clients auf virtuelle Windows 7-Desktops um. Die Anwender an vier Standorten arbeiten heute ausschließlich mit Desktops und Applikationen, die auf zentralen Servern im Rechenzentrum von Kesseböhmer laufen. Ein Großteil der vorhandenen PCs konnte so durch kostengünstige Igel Thin Clients mit langer Lebensdauer ersetzt werden.

• SVA

"Wir haben durch die konsequente Umsetzung unserer Strategie sehr schnell die erhofften Einspareffekte erzielt", so Voigt. "Nicht nur die Kosten für die Client-Hardware sind gesunken, sondern auch der Administrationsaufwand pro Arbeitsplatz ist erheblich zurückgegangen. Statt an jedem einzelnen Desktop müssen wir Applikationen nur noch einmal zentral auf unseren Servern installieren. So sind wir heute in der Lage, neue Software und Updates sehr schnell unternehmensweit zugänglich zu machen."

Alle CAD-Arbeitsplätze im Rechenzentrum

Im nächsten Schritt wandten sich die Projektpartner dann den Arbeitsplätzen der CAD-Anwender zu. Rund 100 Konstrukteure sind bei Kesseböhmer für die Entwicklung neuer Komponenten verantwortlich und nutzen dafür vor allem die CAD-Software PTC Creo. Auch die Desktops dieser Anwendergruppe sollten nun virtualisiert über das Rechenzentrum bereitgestellt werden. Dabei ging es den IT-Verantwortlichen vor allem darum, die Administration zu vereinfachen und CAD-Anwender an unterschiedlichen Standorten möglichst flexibel einbinden zu können. Durch die zentrale Datenhaltung wollte man zudem die Sicherheit der sensiblen Konstruktionsdaten erhöhen.

"Wir haben bei den ersten Tests schnell erkannt, dass für eine erfolgreiche CAD-Virtualisierung unterschiedliche Lösungskomponenten perfekt zusammenspielen müssen", berichtet Detlef Voigt. "Wenn an irgendeiner Stelle Performance-Probleme auftreten, wird die Lösung von den Anwendern nicht akzeptiert."

Ein Schlüsselfaktor für den Erfolg des Projekts war zum einen die HDX 3D Pro-Technologie von XenDesktop. Mit ausgereiften Optimierungs- und Beschleunigungsverfahren sorgt diese dafür, dass Anwender auch über große Entfernungen und begrenzte Bandbreiten im WAN performant mit grafikintensiven Applikationen arbeiten können. Hilfreich war zum anderen die Weiterentwicklung der eingesetzten CAD-Software. Ein neues Release von PTC Creo ermöglichte nach Aussage des IT-Managers ein deutlich flüssigeres Arbeiten in der virtualisierten Umgebung.

• Die Lösung

Um die Anforderungen der Anwender zu erfüllen, musste die IT-Organisation schließlich ausreichend Rechen- und Grafikleistung für die virtuellen CAD-Desktops zur Verfügung stellen. In der ersten Phase des Projekts nutzte man als Hardware-Plattform 14 IBM-Server vom Typ x3650 (von Lenovo übernommen), die mit je vier Nvidia Quadro 2000 Midrange-Grafikkarten ausgestattet waren. Auf jedem Server konnten so vier CAD-Entwickler arbeiten - insgesamt bot die Lösung damit Kapazität für bis zu 56 gleichzeitige Anwender.

Da jeder virtuelle Desktop Zugriff auf einen dedizierten Grafikprozessor hatte, war die Performance der Lösung bereits mit lokalen CAD-Workstations vergleichbar. Allerdings stießen die virtuellen Desktops bei der Bearbeitung sehr großer Baugruppen teilweise an ihre Leistungsgrenzen. Zudem wünschte sich die IT-Organisation noch mehr Flexibilität und bessere Skalierbarkeit beim Setup der Server-Infrastruktur.

16 CAD-Konstrukteure auf einem Server

"Den wirklichen Durchbruch bei der CAD-Virtualisierung erzielten wir schließlich mit der vGPU-Technologie ", sagt Detlef Voigt. "Durch das Zusammenspiel von Nvidia Grid-Grafikkarten mit XenDesktop konnten wir erstmals die Leistung von High-End-Grafikprozessoren virtualisiert mehreren Desktops auf einem Server zuweisen." Gemeinsam mit SVA richtete man nun eine weitere virtuelle CAD-Infrastruktur auf Basis von Fujitsu CX400-Servern ein. Die Benutzerdichte ließ sich in der neuen Umgebung drastisch erhöhen: Bereits mit einer Nvidia Grid K2-Grafikkarte pro Server war es nun möglich, bis zu 16 virtuelle CAD-Desktops gleichzeitig auf einer physischen Maschine auszuführen. Durch eine zweite Grid-Karte ließe sich die Benutzeranzahl sogar jederzeit noch verdoppeln.

Mit nur vier zusätzlichen Servern kann die IT-Organisation nun 64 weitere virtuelle CAD-Desktops im Rechenzentrum betreiben - und dies sogar mit einer verbesserten Performance für die Endanwender "Bei unseren Benchmark-Tests mit großen Baugruppen erreichte die neue Umgebung 30 bis 50 Prozent bessere Werte als die bisherige Umgebung", bestätigt Detlef Voigt.

Der IT-Manager freut sich zudem über die Wirtschaftlichkeit der neuen Lösung: "Wir konnten durch die CAD-Virtualisierung zahlreiche High-End-Workstations einsparen und durch CAD-fähige Thin Clients ersetzen. Auch wenn wir auf der anderen Seite die Kosten für Server und Lizenzen berücksichtigen, haben sich die Gesamtkosten für den Betrieb unserer CAD-Arbeitsplätze in Summe etwa halbiert."

Noch nicht eingerechnet sind dabei weitere Vorteile, von denen Kesseböhmer heute profitiert - wie zum Beispiel die höhere Ausfallsicherheit und Flexibilität. Sollte etwa einer der Thin Clients defekt sein, kann sich der Anwender sofort von einem anderen Endgerät aus mit seinem virtuellen Desktop verbinden und die Arbeit fortsetzen. Das aufwändige Einrichten einer Ersatz-Workstation entfällt. Ebenso einfach kann die IT-Organisation heute neue Anwender oder auch externe Dienstleister an jedem beliebigen Standort in die Umgebung integrieren.

Hohe Datensicherheit - auch am mobilen und flexiblen PC-Arbeitsplatz

Die Mitarbeiter von Kesseböhmer schätzen die flexiblen Zugriffmöglichkeiten durch die virtuelle Desktop-Lösung. CAD-Konstrukteure können jetzt auch von unterwegs oder zu Hause mit dem Notebook an ihren neuesten Entwicklungen arbeiten. Mobile Anwender - zum Beispiel im Vertrieb - nutzen heute teilweise auch Apple iPads für den Zugang zu ihren Business-Applikationen.

"Mit dem Citrix Receiver lässt sich der virtuelle Windows-Desktop auch auf iOS-Endgeräten zur Verfügung stellen - und mit einer Bluetooth-Tastatur und der Citrix X1 Mouse wird das iPad sogar zum kompletten Desktop-Ersatz für unterwegs", so Detlef Voigt.

Um die Sicherheit sensibler Geschäftsinformationen muss sich der IT-Manager bei allen diesen Szenarien keine Gedanken machen. Daten und Anwendungen bleiben auch beim mobilen Zugriff stets im geschützten Rechenzentrum. Eine Citrix NetScaler-Lösung verschlüsselt die gesamte Kommunikation zwischen den Clients und den Servern, zusätzlich ist der Web-Zugang durch eine Zwei-Faktor-Authentifizierung abgesichert.

Selbst vor Bedrohungen wie Ransomware kann die XenDesktop-Umgebung schützen. Als mehrere Mitarbeiter ihren virtuellen Desktop versehentlich mit einem Kryptotrojaner infiziert hatten, genügte ein einfacher Neustart vom geschützten Master-Image, um den Desktop wieder in einen ordnungsgemäßen Zustand zu versetzen. Lediglich die Server-gespeicherten Profile der Anwender mussten neu angelegt werden.

"Citrix-Technologien ermöglichen uns heute, sichere digitale Arbeitsplätze für unsere Anwender zur Verfügung zu stellen - flexibel, kosteneffizient und mit maximalem Benutzerkomfort", resümiert Detlef Voigt. "Mit XenDesktop können wir dabei die Anforderungen aller Benutzergruppen abdecken. Und mit SVA haben wir einen Partner an unserer Seite, der uns in jeder Projektphase kompetent unterstützt - vom Design der Infrastruktur bis zum Troubleshooting."

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