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适用于 Windows 桌面操作系统的 GPU 加速

Feb 23, 2016

通过 HDX 3D Pro,可根据用户需求,在桌面操作系统计算机上随托管桌面或应用程序交付图形密集型应用程序。HDX 3D Pro 支持物理主计算机(包括桌面、刀片式计算机和机架工作站)、具有 GPU 直通功能的 XenServer VM 以及具有虚拟 GPU (vGPU) 的 XenServer VM。

通过 XenServer GPU 直通功能,可以创建对专用图形处理硬件具有独占访问功能的 VM。可以在虚拟机管理程序上安装多个 GPU,并将 VM 一对一地分配给每个 GPU。

XenServer vGPU 功能允许多个虚拟机直接访问单个 GPU 的图形处理功能。

此版本中的新增功能

  • vGPU — 虚拟图形处理器 (vGPU) 功能允许多个虚拟机直接访问单个物理 GPU 的图形处理功能可以针对 Windows 桌面 VDI 工作负载使用硬件加速 vGPU 访问。真正的硬件 GPU 共享功能可以为具有复杂和苛刻设计要求的用户提供完整而又合适的 Windows 7 或 Windows 2008 R2 SP1 桌面。GPU 共享功能适用于 NVIDIA GRID K1 和 K2 卡,使用非虚拟化操作系统上部署的相同 NVIDIA 图形驱动程序。
  • 支持在多种操作系统进行 Flash 重定向 — 当前,Windows Server 2012 R2、Windows Server 2012、Windows 8.1 和 Windows 8 VDA 均支持 Flash 重定向。默认情况下,针对这些操作系统启用 Flash 重定向。
  • 在本地会话中保留应用程序窗口位置 — 用户从本地会话漫游到远程会话,再回到本地会话时,应用程序窗口将在本地会话中返回其先前的位置。按客户端名称存储窗口位置。

主要功能

  • 为获得最优 WAN 和无线性能,采用自适应式基于 H.264 的深度压缩 - HDX 3D Pro 使用基于 CPU 的深度压缩作为编码的默认压缩技术。 此技术提供了最佳压缩性能,可动态适应网络情况。

    基于 H.264 的深度压缩编解码器不再与 NVIDIA GPU 上 CUDA 核心的图形呈现争用资源。 此深度压缩编解码器在 CPU 上运行,提供的带宽效率优于之前的 HDX 3D Pro 版本。

  • 针对特定用例提供无损压缩选择 - HDX 3D Pro 还提供基于 CPU 的无损编解码器,以支持必须使用具有完整像素的图形的应用程序(例如医学成像)。 基于 H.264 的深度压缩编解码器提供的带宽效率远远高于以前的 XenDesktop 版本提供的效率。 建议仅针对特殊用例使用无损压缩,因为这种压缩方式占用相当多的网络和处理资源。

    使用无损压缩时:

    • 无损指示器(一个系统托盘图标)会通知用户显示的屏幕是有损帧还是无损帧。 当 VisualQuality 设置为 BuildToLossless 时,这很有用。 当发送的是无损帧时,无损指示器将变绿。
    • 无损切换功能使用户能够在会话内随时切换到“始终无损”模式。 要在会话内随时选择或取消选择“无损”,请在该图标上单击鼠标右键或使用快捷键 Alt+Shift+1。

      对于无损压缩:HDX 3D Pro 使用无损编解码器进行压缩,而不考虑通过策略选择的编解码器。

      对于有损压缩:HDX 3D Pro 使用原始编解码器,即默认编解码器或通过策略选择的编解码器。

      注意:后续会话不会保留无损转换设置。 要为每个连接使用无损编解码器,请将视觉质量策略设置为始终无损
  • 支持多个显示器 - 对于 Windows 7 和 Windows 8 桌面,HDX 3D Pro 支持最多配有四个显示器的用户设备。 用户可以在任何配置中自由安排自己的显示器,并且可以混合使用分辨率和方向各不相同的显示器。 显示器的数量受主机计算机 GPU 功能、用户设备以及可用带宽限制。

    HDX 3D Pro 还对双显示器访问 Windows XP 桌面提供有限支持。 交付 Windows XP 虚拟桌面和应用程序需要 XenDesktop 7、XenDesktop 7.1、XenDesktop 7.5 和 XenApp 7.5 中的 XenDesktop 5.6 VDA。

  • 支持高分辨率显示器 - HDX 3D Pro 支持所有显示器分辨率,并仅受主机计算机上 GPU 的功能限制。
  • 动态分辨率 - 在此版本中,您可以将虚拟桌面或应用程序窗口的分辨率调整为任意大小。 注意:唯一受支持的更改分辨率的方法为调整 VDA 会话窗口的大小。 不支持从 VDA 会话内部更改分辨率(使用“控制面板”>“外观和个性化”>“显示”>“屏幕分辨率”)。
  • 支持 NVIDIA Kepler 体系结构 - HDX 3D Pro 支持 NVIDIA GRID K1 和 K2 卡,以便实现 GPU 直通和 GPU 共享。 NVIDIA GRID vGPU 允许多个 VM 使用在非虚拟操作系统中部署的相同 NVIDIA 图形驱动程序同时直接访问单个物理 GPU。
  • 支持使用虚拟直接图形加速 (vDGA) 的 VMware vSphere 和 VMware ESX - 可针对 RDS 和 VDI 工作负载将 HDX 3D Pro 与 vDGA 结合使用。

    当 HDX 3D Pro 与 Virtual Shared Graphics Acceleration (vSGA) 结合使用时,仅支持一个显示器。 将 vSGA 用于大型 3D 模型会导致性能问题,因为它使用 API 截获技术。 有关问题的详细信息,请参阅 VMware vSphere 5.1 - Citrix 已知问题

HDX 3D Pro 集成

HDX 3D Pro 与现有的 XenApp 和 XenDesktop 基础结构集成在一起。可在桌面操作系统计算机上随托管应用程序或桌面交付图形应用程序。

如下图所示:

  • 主机计算机必须与 Delivery Controller 驻留在相同的 Active Directory 域中。
  • 用户登录到 Citrix Receiver 并访问虚拟应用程序或桌面时,控制器将对用户进行身份验证,并与 VDA for HDX 3D Pro 建立连接,以将连接转至托管图形应用程序的计算机。

    VDA for HDX 3D Pro 使用主机上相应的硬件来压缩完整桌面的视图或仅压缩图形应用程序的视图。

  • 此桌面或应用程序视图以及用户与这些视图之间的交互将通过 Citrix Receiver 与 VDA for HDX 3D Pro 之间的直接 HDX 连接在主机计算机与用户设备之间传输。

示意图显示了 HDX 3D Pro 与 XenDesktop 及相关组件之间的集成

安装和配置适用于 Windows 桌面操作系统的 HDX 3D Pro

必备条件

  • 已安装和配置的 XenApp 或 XenDesktop 基础结构
  • XenApp 或 XenDesktop 站点
  • 如果要将 XenApp 或 XenDesktop 与 XenServer vGPU 结合使用,请参阅 Citrix Virtual GPU Solution(Citrix 虚拟 GPU 解决方案)上的 vGPU Release Notes(vGPU 发行说明)和 Configuring XenServer to use NVIDIA GRID(将 XenServer 配置为使用 NVIDIA GRID)。

使用图形界面进行安装

要使用户能够连接到托管图形应用程序的物理机或 XenServer VM,应安装 Virtual Delivery Agent (VDA) for HDX 3D Pro。然后,为将虚拟桌面或应用程序分配给用户,需要创建一个计算机目录和一个交付组,其中包含用于托管图形应用程序的计算机。
  1. 准备要托管图形应用程序的 VM 或物理机:安装并设置图形应用程序,以及所需的任何其他应用程序。
    有关将 GPU 分配给 Windows VM 的详细信息,请参阅《XenServer 虚拟机用户指南》。
    注意:默认情况下,分配给 XenServer VM 的每个虚拟 CPU 都将分配给一个单核套接字。这意味着在具有套接字限制的操作系统上,只能在主机服务器上使用数量有限的 CPU 内核。XenServer 高级版、企业版和铂金版具有一项功能,这项功能使您能够指定 VM 中每个虚拟 CPU 的内核数。有关详细信息,请参阅 http://support.citrix.com/article/CTX126524
  2. 针对连接了物理监视器的物理 VDA 进行用户连接时,请验证用户设备的分辨率是否等于或小于 VDA 分辨率。

    如果用户设备请求的分辨率较高,则 ICA 会话将检测不到此用户设备的分辨率并将回退到 VDA 监视器支持的最小分辨率。

  3. 将主机计算机加入到包含 Delivery Controller 的 Active Directory 域中。记下主机计算机的 Active Directory 计算机帐户名称,创建计算机目录时您需要知晓此名称。
  4. 将安装介质插入到光驱中,或在主机计算机上安装 ISO。如果未启用自动运行,请导航至安装介质上的 AutoSelect.exe 并运行该程序。
  5. 在安装向导中,选择 Virtual Delivery Agent for Windows Desktop OSVirtual Delivery Agent for Windows Server OS
  6. 在“环境”页面上,选择创建主映像(如果使用 Machine Creation Services 或 Provisioning Services 创建虚拟桌面)或启用 Remote PC Access(如果希望用户连接现有计算机)。
  7. 在“核心组件”页面上,单击下一步
  8. 在 Delivery Controller 页面上,指定站点中 VDA for HDX 3D Pro 要连接的控制器,可以通过手动输入控制器位置、从 Active Directory 选择控制器或者允许 Machine Creation Services 指定控制器来进行指定。或者,如果要在以后使用组策略或通过再次运行安装程序来指定控制器的位置,请选择以后再执行此操作
    重要:请确保指定站点中所有控制器的地址,否则某些用户连接可能会遭到拒绝。为实现负载平衡,VDA for HDX 3D Pro 将自动在控制器之间平均分发连接。
  9. 如果您在主机计算机上使用的是除 Windows 防火墙以外的其他防火墙,应手动启用端口 80、1494、2598 和 3389 以使 XenApp 或 XenDesktop 能够正确运行,并打开端口 16500 到 16509 以启用音频实时传输功能。如果 Windows 防火墙在主机计算机上运行,安装程序将使您能够自动打开端口。单击 Next(下一步)。
  10. 摘要页面上,单击安装
    安装 VDA for HDX 3D Pro 之前,应先安装以下必备项(如果主机计算机上尚未安装)。
    • Microsoft .NET Framework 3.5 SP 1
    • Microsoft Visual C++ 2005、2008 SP 1 和 2010 可再发行组件包
  11. 安装完成后,确保选中重新启动计算机(必须执行才能完成安装) 复选框,然后单击关闭
  12. VDA for HDX 3D Pro 安装完毕后,登录到运行 Studio 的计算机,创建计算机目录并添加用于托管图形应用程序的计算机。有关此步骤的帮助信息,请参阅新建计算机目录
    为支持 vGPU 的桌面创建计算机目录时,请务必使用以下设置:
    • 在“操作系统和硬件”页面上,选择 Windows 桌面操作系统
    • 在“计算机管理”页面上,选择虚拟机
    • 在“桌面体验”页面上,选择希望用户在每次登录时连接到同一个(静态)桌面
  13. 要使桌面操作系统计算机上的托管桌面可供用户使用,应使用包含主机计算机的计算机目录创建桌面交付组。有关此步骤的帮助信息,请参阅创建新的交付组

使用命令行进行安装

您也可以从命令提示窗口安装 VDA for HDX 3D Pro。要安装 HDX 3D Pro,请运行 XenDesktopVdaSetup.exe,并且,除了您需要使用的其他选项外,还需包括以下选项。
  • /ENABLE_HDX_3D_PRO

有关其他选项的信息,请运行 XenDesktopVdaSetup.exe /h 或参阅使用命令行安装

要通过 Active Directory 组策略部署 VDA for HDX 3D Pro,应确保转换文件为 ENABLE_HDX_3D_PRO 属性指定合适的值。有关通过组策略部署 VDA 的详细信息,请参阅使用脚本在 Active Directory 中安装或删除 Virtual Delivery Agent

升级 HDX 3D Pro

要升级 HDX 3D Pro,应先卸载单独的 HDX 3D for Professional Graphics 组件以及 VDA,然后再安装最新版本的 VDA for HDX 3D Pro。同样,要从标准 VDA 切换到 VDA for HDX 3D Pro,请先卸载标准 VDA,然后再安装 VDA for HDX 3D Pro。

安装和升级 NVIDIA 驱动程序

NVIDIA GRID API 提供了对 GPU 帧缓冲区的直接访问,为实现流畅的交互式用户体验提供了尽可能最快的帧速率。如果您在安装 VDA with HDX 3D Pro 前安装 NVIDIA 驱动程序,则默认启用 NVIDIA GRID。

要在 VM 上启用 NVIDIA GRID,请从 Device Manager 禁用 Microsoft 基本显示适配器。运行以下命令,然后重新启动 VDA:

Montereyenable.exe –enable –noreset

如果您在安装 VDA with HDX 3D Pro 后安装 NVIDIA 驱动程序,NVIDIA GRID 将禁用。使用 NVIDIA 提供的 Montereryenable 工具启用 NVIDIA GRID。

要启用 NVIDIA GRID,请运行以下命令,然后重新启动 VDA:

Montereyenable.exe –enable –noreset

要禁用 NVIDIA GRID,请运行以下命令,然后重新启动 VDA:

Montereyenable.exe –disable –noreset

优化 HDX 3D Pro 用户体验

执行以下建议,为用户提供最佳体验:
  • 要将 HDX 3D Pro 用于多个显示器,请确保主机计算机已配置的显示器数不少于连接到用户设备的显示器数。连接到主机计算机的显示器可以是物理机,也可以是虚拟机。
  • 在用户连接到提供图形应用程序的虚拟桌面或应用程序时,禁止将显示器(无论是物理机还是虚拟机)连接到主机计算机。否则,会引起用户会话持续时间的不稳定。
  • 请告诉用户,图形应用程序会话运行期间,不支持(由用户或应用程序)对桌面分辨率进行更改。关闭应用程序会话后,用户可以在“Citrix Receiver - Desktop Viewer 首选项”中更改 Desktop Viewer 窗口的分辨率。
  • 多位用户共享一个带宽有限的连接时(例如,在分支机构),Citrix 建议您使用总会话带宽限制策略,以限制每位用户可用的带宽。这样可确保用户登录和注销时可用带宽不会大幅波动。由于 HDX 3D Pro 可自动调整以充分利用所有可用带宽,因此,在用户会话过程中可用带宽大幅波动可能会对性能产生负面影响。有关详细信息,请参阅带宽策略设置

    例如,如果 20 位用户共享一个 60 Mbps 的连接,则每位用户可用的带宽可能在 3 Mbps 到 60 Mbps 之间变化,具体取决于并发用户的数量。要优化此种情形下的用户体验,应确定高峰时段每位用户所需的带宽,并将用户限制为始终使用此带宽量。

  • 对于 3D 鼠标用户,Citrix 建议将通用 USB 重定向虚拟通道的优先级提高到 0。有关更改虚拟通道优先级的信息,请参阅 http://support.citrix.com/article/CTX128190