ArcGIS Pro in einer virtuellen Umgebung

ArcGIS Pro verwendet moderne Computer-Hardware für das Rendern von grafikintensiven Karten und 3D-Szenen sowie die Durchführung komplexer räumlicher Analysen. Wenn die richtigen Ressourcen bereitgestellt werden, kann ArcGIS Pro in einer virtualisierten oder Cloud-Umgebung genauso effizient eingesetzt werden wie auf einer leistungsstarken Desktop-Workstation.

Die Virtualisierung ermöglicht es Organisationen, einen sicheren, skalierbaren Zugriff auf ArcGIS Pro für verschiedene Benutzergruppen bereitzustellen. Ob lokal oder in der Cloud, eine erfolgreiche Bereitstellung hängt davon ab, dass die zugrunde liegenden virtuellen Maschinen (VMs) so konfiguriert sind, dass sie die Systemanforderungen von ArcGIS Pro erfüllen.

Um dies zu erreichen, muss die virtuelle Umgebung die Ressourcen bereitstellen, die ArcGIS Pro je nach Architektur benötigt. Im Folgenden werden die Hauptkomponenten dieser Architektur und deren Existenz in virtuellen Umgebungen beschrieben:

• CPU (Central Processing Unit): ArcGIS Pro ist eine Multithread-Anwendung, die alle verfügbaren CPU-Kerne nutzt. Tasks wie Geoverarbeitung, Dateneingabe und -ausgabe sowie Karten-Rendering profitieren von höheren Kernzahlen und Taktgeschwindigkeiten. In einer virtuellen Umgebung werden virtuelle CPUs (vCPUs) der VM zur Verfügung gestellt und auf die gleiche Weise wie physische Kerne verwendet.

  Tipp:

  Wenn die Performance bei der Ausführung mehrerer Tasks langsam ist, stellen Sie sicher, dass Ihre VM-Vorlage genügend vCPUs enthält. Auch eine höhere Taktgeschwindigkeit (GHz) pro Kern kann die Performance verbessern.

• Random Access Memory (RAM): Genügend RAM ist wichtig für die Performance sowohl physischer als auch virtueller Computer. Dies ist notwendig, da in einer virtuellen Umgebung die vCPUs der VM zur Verfügung gestellt und auf die gleiche Weise wie physische Kerne verwendet werden. ArcGIS Pro lädt Datasets, Layer und Cache in den Speicher, während Prozesse ausgeführt werden. Weisen Sie basierend auf den minimalen und empfohlenen Anforderungen von ArcGIS Pro die entsprechende Menge an RAM zu, und berücksichtigen Sie zusätzliche Kapazitäten, wenn Ihre Workflows große Datasets oder 3D-Szenen enthalten.

  Tipp:

  Wenn das Zeichnen von Karten langsam ist oder Ihre VM während der Analyseprozesse pausiert, überprüfen Sie, ob der Speicher für Ihre Sitzung knapp wird.

• GPU (Graphical Processing Unit): ArcGIS Pro verwendet die Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) DirectX oder OpenGL für Grafiken, um eine optimale Grafik-Experience mit einem gleichmäßigen und flüssigen Schwenken in Karten und Szenen zu ermöglichen. In virtuellen Umgebungen können die GPU-Ressourcen auf eine der folgenden Arten bereitgestellt werden:
  • Gemeinsam genutzte GPU (vGPU): Die GPU ist virtualisiert und wird von mehreren VMs gemeinsam genutzt. Diese Implementierung bietet für die meisten Benutzer ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Skalierbarkeit und Performance. Dieser GPU-Typ wird für Kartenerstellungen und Analysen empfohlen.
  • GPU-Passthrough (dedizierte GPU): Ein vollständiger, physischer Grafikprozessor wird direkt einer VM zugewiesen. Dieser Ansatz bietet die beste Performance und wird für Benutzer empfohlen, die mit 3D-Visualisierung, Animation oder sehr großen Datasets arbeiten. Dieser Ansatz ist jedoch weniger skalierbar, da eine GPU nur eine VM bedienen kann.

  Tipp:

  Wenn die 3D-Navigation nicht wie erwartet funktioniert, prüfen Sie, ob die VM mit dem richtigen vGPU-Profil bereitgestellt wurde oder ob ein Passthrough erforderlich ist.

Die Hardwareressourcen müssen in jeder virtuellen Umgebung separat konfiguriert werden. Bei lokalen virtuellen Umgebungen wird die Konfiguration von Administratoren für virtuelle Umgebungen verwaltet und gewartet. Bei cloudbasierten Umgebungen ist der Cloud-Anbieter für verwaltungstechnische Aufgaben verantwortlich. Die Wahl der entsprechend dimensionierten und konfigurierten Instanzen in cloudbasierten Umgebungen bei Ihnen liegt. In den Abschnitten Lokale Virtualisierung und Virtualisierung in der Cloud der Hilfe zu ArcGIS Pro werden die Anforderungen an die beiden Umgebungen und die Konfiguration beschrieben.

Remote Desktop Session Host-Lösungen

Eine Remote Desktop Session Host (RDSH) oder eine Citrix Virtual AppsCitrix Virtual Apps-Umgebung, die mehrere Benutzerverbindungen zu mehreren Sitzungen unterstützt, wird von ArcGIS Pro nicht unterstützt. Sowohl RDSH als Citrix Virtual Apps stellen Anwendungen über ein freigegebenes Microsoft Windows Server-Betriebssystem bereit, bei dem mehrere Benutzersitzungen um die gleichen Hardwareressourcen konkurrieren.

Obwohl es technisch möglich ist, 3D-Anwendungen auf einem Windows Server-Betriebssystem bereitzustellen, ist RDSH nicht für hochleistungsfähige 3D-Workloads ausgelegt. Die Art und Weise, wie das Betriebssystem den GPU-Speicher und die Zeitplanung verwaltet, schränkt sowohl die Skalierbarkeit als auch die Konsistenz ein, was zu einer geringeren Performance führt, wenn mehrere Benutzer dieselbe GPU gemeinsam nutzen.

Im Folgenden sind einige Gründe aufgeführt, warum RDSH und Citrix Virtual Apps keine unterstützten Umgebungen sind:

• Verwendungszweck: RDSH-Umgebungen sind für 2D-Anwendungen wie z. B. ArcMap optimiert, die seit Jahren erfolgreich in freigegebenen Serverumgebungen bereitgestellt werden.
• Einschränkungen bei 3D-Anwendungen: Die Ausführung von 3D-Anwendungen, wie z. B. ArcGIS Pro im 3D-Modus, ist möglich, aber nicht ideal. Die Benutzerdichte und die Konsistenz der Performance nehmen ab, weil das Windows Server-Betriebssystem den GPU-Speicher oder die Zeitplanung zwischen gleichzeitigen Sitzungen nicht effizient verwaltet.
• Einschränkungen bei der GPU-Verwaltung: Es gibt keine vGPUs auf Citrix Hypervisor-Ebene, um die GPU-Zeit für alle Benutzer zu steuern oder zu planen. Infolgedessen können GPU-Speicher- und Rechenressourcen nicht isoliert oder effektiv zwischen Sitzungen ausgeglichen werden.
• Verhalten der GPU-Ressourcen: Die GPU wird direkt oder an das Betriebssystem weitergeleitet, und jede Benutzersitzung verbraucht GPU-Ressourcen nach Belieben, bis der GPU-Speicher oder die Verarbeitungskapazität vollständig ausgeschöpft ist. In diesem Fall kann es vorkommen, dass neue Sitzungen nicht starten oder nicht wie erwartet funktionieren.
• Verschlechterung der Performance unter Last: Wenn zusätzliche Benutzer eine Verbindung herstellen, müssen sie möglicherweise warten, bis GPU-intensive Prozesse abgeschlossen sind oder das System GPU-Tasks auf die CPU verlagert. Diese Auslagerung führt zu spürbaren Verlangsamungen und Performance-Einbußen für alle Benutzer des Servers.
• Auswirkungen auf die Skalierbarkeit: Da GPU-Ressourcen nicht effizient freigegeben oder geplant werden können, sind die Benutzerdichte und die allgemeine Performance-Stabilität für 3D-Arbeitslasten in RDSH deutlich geringer als in Umgebungen mit dedizierten oder vGPU-fähigen Single-Session-Desktops.

Kurz gesagt, obwohl RDSH technisch in der Lage ist, 3D-Anwendungen zu hosten, ist diese Technologie nicht für dauerhafte oder skalierbare 3D-Arbeitslasten ausgelegt. Das Fehlen von GPU-Verwaltung und Ressourcenisolierung auf Citrix Hypervisor-Ebene führt zu Ressourcenkonkurrenz, Performance-Einbußen und reduzierter Benutzerkapazität. Für Organisationen, die GPU-intensive 3D-Anwendungen wie z. B. ArcGIS Pro bereitstellen, werden dedizierte GPU-gestützte VMs oder eine vGPU-fähige Umgebung dringend empfohlen, um eine konsistente Performance und eine bessere User Experience zu gewährleisten.