ArcGIS Pro ist nicht auf die lokale Installation auf einer Maschine beschränkt. Es kann ebenso virtualisiert bereitgestellt und an viele User verteilt werden. Was muss ich hier beachten? Wie gehe ich am besten vor? Benötige ich wirklich eine GPU? Dieser Artikel richtet sich vor allem an diejenigen, die das erste Mal von Virtualisierung hören und soll einen ersten Überblock über die Voraussetzungen sowie die Vor- und Nachteile der Virtualisierung geben.
Computer sind aus der heutigen Arbeitswelt nicht mehr wegzudenken. Neben einfachen Office-Anwendungen gibt es immer mehr Spezialanwendungen, zu denen auch GIS-Software, wie ArcGIS Pro zählt. Diese Spezialanwendungen setzen oft eine entsprechende Hardware des Users voraus. Je nach Systemanforderungen der Software kann eine entsprechende Hardware dann sehr schnell sehr teuer werden.
Natürliche Fluktuationen innerhalb eines Unternehmens lassen schnell eine sehr heterogene Hardware-Landschaft entstehen, durch die manche Mitarbeitenden eventuell eine „zu starke“ und manche eine zu schwache Maschine für ihre Aufgaben haben. Auch die Administration vieler unterschiedlicher physischer Maschinen kann einer Herausforderung für die IT darstellen. Dies gilt in Zeiten mit Home Office noch mehr als vorher, da die Maschinen zur Wartung und Administration ggf. physisch zur IT kommen müssen.
Wie kann man diesen Aufwand nun minimieren? Das Stichwort ist: Virtualisierung! Was Virtualisierung ist und welche Vor- und Nachteile durch eine Virtualisierung entstehen, soll im Folgenden genauer beleuchtet werden.
Was ist Virtualisierung?
Virtualisierung bedeutet, dass die Hardware-Ressourcen eines einzigen Computers (meistens ein Server) in mehrere virtuelle Maschinen (VM) aufgeteilt werden, auf die die User dann von einer Client-Maschine zugreifen können. Die eigentliche Rechenarbeit kommt dabei von der VM auf dem Server. Die Client-Maschine dient nur der Steuerung und Anzeige und muss weitaus weniger performant sein.
Dabei kann grundlegend zwischen einer lokalen „On-Premises“ (On-Prem) und einer Cloud-Lösung unterschieden werden. Bei der On-Prem-Lösung werden die virtuellen Maschinen auf dem eigenen Server gehostet. Bei der Cloud-Lösung werden virtuelle Maschinen von Anbietern wie Microsoft oder Amazon in verschiedenen Ausbaustufen angemietet.
Vorteile der Virtualisierung
Die Vorteile der Virtualisierung sind keine ArcGIS Pro-spezifischen Vorteile, sondern gelten generell. Zu beachten ist hier, dass nicht alle Vorteile der On-Prem-Virtualisierung auch für eine Cloud-Virtualisierung gelten und umgekehrt.
Statten Sie Ihre User genau nach ihren Bedürfnissen aus
Durch die Virtualisierung benötigt der User nur noch eine Client-Maschine, die bis auf eine Internetverbindung kaum Hardware-Voraussetzungen hat. Die eigentliche Rechen-Power kommt von der VM, die auf dem Server liegt und frei entsprechend den Anforderungen des Users konfiguriert werden kann. Braucht der User mehr Speicherplatz, RAM oder CPU-Leistung, kann dies durch wenige Klicks in der VM-Umgebung zugewiesen werden. Zusätzlich haben Sie bei der On-Prem Virtualisierung die volle Kontrolle über die Hardware, die Sie verbauen möchten.
Einfachere Administration
Durch die Lage der Maschine auf einem Server, muss die Maschine nicht mehr physisch erreichbar sein. Der oder die Administrator:in kann jederzeit auf die Maschine zugreifen, Updates (z. B. für ArcGIS Pro 😊) installieren oder etwa mehr Speicherplatz zuweisen. Einiges davon würde mit Fernwartungssoftware natürlich auch gehen, aber nur, wenn die Maschine auch eingeschaltet ist. Die oben angesprochene heterogene Hardware-Landschaft der User gehört dann ebenfalls der Vergangenheit an.
Kosten
Jeder User benötigt eine eigene Maschine: das ändert sich auch mit der Virtualisierung nicht, da weiterhin eine Client-Maschine benötigt wird. Was sich aber ändert, sind die Kosten pro Maschine. Je mehr Hardware-Anforderungen die eingesetzte Software hat, desto teurer werden die Maschinen. Bringe ich die Software hingegen über eine VM auf die Maschine des Users, reduzieren sich die Betriebskosten für den User auf eine einfache Client-Maschine.
Nachteile der Virtualisierung
Wo Licht ist, da ist auch Schatten. Vorteile kommen nicht ohne Nachteile aus. Und natürlich wollen wir diese hier nicht verschweigen.
Internetverbindung erforderlich
Für den Zugriff auf die VM ist immer eine Internetverbindung bzw. Verbindung zum Server erforderlich. Ohne diese kann der Client nicht auf die VM zugreifen. Offline arbeiten oder von unterwegs (z. B. in der Bahn) ist somit nur eingeschränkt oder gar nicht möglich.
Die Qual der Wahl
Vor dem Beginn der Virtualisierung muss die Virtualisierung zunächst konzeptioniert werden. Die Möglichkeiten, eine Virtualisierung zu konzeptionieren sind zahlreich.
- Zuerst muss entschieden werden, ob die Virtualisierung On-Prem oder in der Cloud stattfinden soll.
- Bei der On-Prem Virtualisierung muss außerdem die Wahl der Virtualisierungsumgebung (z. B. VMware Horizon View oder Citrix VDI) getroffen werden.
Hierbei gibt es kein richtig oder falsch. Oft kann bei einer bestehenden Virtualisierung auf dem vorhandenen System aufgesetzt werden. Es sollte jedoch sichergestellt werden, dass eine sinnvolle Steuerung der Nutzenden möglich ist, sodass nicht alle User auf derselben Maschine landen.
Hohe Einstiegskosten
Gerade bei der On-Prem Virtualisierung können die Einstiegskosten sehr hoch sein, sollte noch kein Server vorhanden sein. Die Ersparnis muss dann über die Lebenszeit eines solchen Servers gegengerechnet werden. Neben ArcGIS Pro können natürlich weitere Anwendungen über denselben Server virtualisiert betrieben werden.
Was muss bei der Virtualisierung beachtet werden?
Die Vorteile überwiegen für Sie? Gut! Dann lesen Sie unten, worauf Sie noch achten sollten.
Was sind die Workflows?
Die Kenntnis über die Workflows (auch zukünftige) ist wichtig, um die Performance der Maschine zu bemessen. Hierbei ist nicht jedes einzelne Geoverarbeitungswerkzeug, das Sie in Ihren Workflows nutzen, relevant. Es gibt jedoch Geoverarbeitungswerkzeuge, die mit einer GPU performanter rechnen. Diese sind:
- Neigung
- Ausrichtung
- Geodätisches Sichtfeld
- Sonneneinstrahlung (Raster & Feature)
Wichtig ist hier, dass diese Geoverarbeitungswerkzeuge auch auf der CPU ausgeführt werden können. Sollten die Workflows ein oder mehrere dieser Tools beinhalten, kann sich der Einsatz einer GPU lohnen.
Für Deep-Learning-Werkzeuge hingegen ist eine NVIDIA GPU mit CUDA-Compute Capability (min. Version 5.2) eine unbedingte Voraussetzung. Nutzen Sie diese Werkzeuge, kommen Sie um eine entsprechende GPU nicht herum. Weitere Informationen zu GPUs mit ArcGIS Pro erscheinen in Kürze in einem gesonderten Blog-Artikel.
Wie viele und welche User?
Die Beantwortung dieser Frage ist in erste Linie für die On-Prem Virtualisierung auf einem eigenen Server relevant. Der Server benötigt mehr Ressourcen, je mehr User ihn gleichzeitig benutzen. Die Auslastung hängt dann von der individuellen Arbeit des Users ab. Es kann grob zwischen Light-, Medium- und Heavy-Usern unterschieden werden.
- Light-User arbeiten nur gelegentlich mit ArcGIS Pro. Dabei ist die Datenmenge gering und die Workflows bestehen hauptsächlich aus dem Erstellen von Karten und Visualisierungen. Pro Server können hier weit über 20 User gleichzeitig arbeiten.
- Medium-User, die ArcGIS Pro außerdem für erweitertes Datenmanagement und komplexere Analysen nutzen, können mit bis zu 20 Usern gleichzeitig auf einem Server arbeiten.
- Für Heavy-User, die hochwertige Kartografie, 3D- und Raster-Analysen betreiben, ist eine virtualisierte Arbeitsumgebung nicht unbedingt die beste Wahl. Dies hängt maßgeblich von der zu verarbeitenden Datenmenge ab. Die Grenzen dieser Nutzungs-Profile verlaufen fließend.
Da jeder Workflow anders ist, gilt hier das Prinzip des Try and Error, am besten mit den eigenen Daten und Workflows. Werfen Sie zusätzlich einen Blick in die beispielhafte Serverkonfiguration von Dell sowie die Systemvoraussetzungen von ArcGIS Pro.
Sollten Sie ArcGIS Pro virtualisieren?
Die Frage, ob Sie ArcGIS Pro (auch im Store erhältlich) virtualisieren sollten, lässt sich nicht eindeutig beantworten und hängt von vielen Faktoren ab. Ist bereits ein Virtualisierungs-Server vorhanden, empfiehlt es sich, das kostenfreie Performance Assessment Tool (PAT) einmal zu testen. Hiermit lässt sich Live die Performance von ArcGIS Pro mit der derzeitigen Hardware testen. Mehr Infos zum Performance Assessment Tool und weiteren Möglichkeiten, die Performance von ArcGIS Pro zu messen, erhalten Sie ebenfalls in einem gesonderten Blog-Artikel.
Für weiterführende Informationen zur Virtualisierung schauen Sie ins Esri Whitepaper zur Virtualisierung oder in die Esri Online-Hilfe zur Virtualisierung.
