Virtuelle GPU-beschleunigte Linux-Workstation erstellen

In dieser Anleitung wird gezeigt, wie Sie eine virtuelle Linux-Workstation mit Ubuntu 22.04 und einer angeschlossenen anzeigefähigen GPU erstellen. Google Cloud bietet vier anzeigefähige GPUs: NVIDIA L4, NVIDIA T4, NVIDIA P4 und NVIDIA P100.

(Informationen zum Erstellen einer Windows-Workstation finden Sie in der Anleitung Virtuelle GPU-beschleunigte Windows-Workstation erstellen.)

Nachdem Sie die virtuelle Workstation erstellt haben, erfahren Sie, wie Sie per Remotezugriff darauf zugreifen können. HP Anyware (früher Teradici CAS) PC-over-IP (PCoIP®)-Technologie ist ein Remote-Desktop-Protokoll, das häufig in den Bereichen Medien und Unterhaltung, Spieleentwicklung, Architektur und Technik verwendet wird. PCoIP bietet wichtige Funktionen für diese Arten von Arbeitslasten, z. B. Farbgenauigkeit, Unterstützung für mehrere Monitore, verlustfreies Display und Empfindlichkeit der Tabellenreihe.

In dieser Anleitung wird davon ausgegangen, dass Sie mit der Linux-Befehlszeile vertraut sind.

Ziele

  • Eine Compute Engine-Instanz mit einer GPU erstellen. Diese Instanz dient als Basis für eine virtuelle Workstation.
  • NVIDIA-Treiber auf der virtuellen Workstation installieren.
  • Installieren Sie auf der virtuellen Workstation HP Anyware-Software.
  • Stellen Sie mit einem PCoIP-Softwareclient eine Verbindung zur virtuellen Workstation her.

Kosten

In dieser Anleitung wird die folgende kostenpflichtige Komponente von Google Cloud verwendet:

Mit dem Preisrechner können Sie eine Kostenschätzung für die geplante Nutzung durchführen.

Dies sind die kostenrelevanten Faktoren und Ressourcen der virtuellen Workstation in dieser Anleitung:

Die Internet-Datenübertragung umfasst Daten, die von der virtuellen Workstation an den lokalen Anzeigeclient gestreamt und zu den Kosten für ausgehende Internetdatenübertragung abgerechnet werden. Der ausgehende Traffic bei einer PCoIP-Sitzung wird von folgenden Variablen beeinflusst: Bandbreite, Bildschirmauflösung, Anzahl der Bildschirme, verwendete Anwendungen und die Art der Aktivität auf jedem Bildschirm. Der Leitfaden zur Sitzungsplanung von HP Anyware hilft Ihnen, die verschiedenen Arbeitslastanforderungen zu verstehen.

Vorbereitung

In diesem Tutorial wird die Google Cloud Shell-Instanz verwendet, die über die Google Cloud Console gestartet wurde. Wenn Sie die gcloud CLI auf Ihrer lokalen Workstation verwenden möchten, installieren Sie die Google Cloud CLI. In der Anleitung wird beschrieben, wie Sie Befehle in Cloud Shell ausführen. Wenn Sie die gcloud CLI auf einer Workstation verwenden, passen Sie die Schritte entsprechend an.

  1. Sign in to your Google Cloud account. If you're new to Google Cloud, create an account to evaluate how our products perform in real-world scenarios. New customers also get $300 in free credits to run, test, and deploy workloads.

  2. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Go to project selector

  3. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

  4. Enable the Compute Engine API.

    Enable the API

    5.

  5. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Go to project selector

  6. Make sure that billing is enabled for your Google Cloud project.

  7. Enable the Compute Engine API.

    Enable the API

    8.

Außerdem sollte Folgendes zur Verfügung stehen:

  • Ein Google Cloud-Projekt mit einem Kontingent für NVIDIA L4-GPUs für virtuelle Workstations in der ausgewählten Zone. Mit dem Befehl gcloud compute accelerator-types list können Sie eine Liste der verfügbaren GPUs abrufen.
  • Der Browser Google Chrome für den Zugriff auf die Google Cloud Console.
  • Die neueste PCoIP-Clientsoftware für Windows, Mac oder Linux für den Zugriff auf die virtuelle Workstation.
  • Ein Konto auf help.teradici.com zum Herunterladen der HP Anyware-Software. Die Kontoregistrierung ist kostenlos.
  • Eine HP Anyware-Softwarelizenz. Sie können eine Testlizenz anfordern oder Ihren Ansprechpartner bei HP um eine Testregistrierung für diese virtuelle Workstation bitten.

Architektur

Im folgenden Diagramm sind die Komponenten dargestellt, die in dieser Anleitung zum Bereitstellen einer einzelnen virtuellen Workstation verwendet werden. Optionale Komponenten, die im Diagramm dargestellt werden, bieten verschiedene Möglichkeiten, eine Verbindung zu Ihrer virtuellen Workstation, einen freigegebenen Speicher, einer zusätzlichen Instanz für die Bereitstellung von Drittanbieterlizenzen und einer zusätzlichen Infrastruktur für eine Rendering- oder Computing-Farm herzustellen.

Grafik: Virtuelle Workstation-Architektur

Region auswählen

Ein wichtiger Faktor bei der Bereitstellung einer virtuellen Workstation ist die Latenz zwischen Ihrem Standort und der erstellten Instanz. Je niedriger die Latenz ist, desto höher ist die Leistung. Sie sollten deshalb eine Region nutzen, die sich geografisch möglichst nah an Ihrem Standort befindet. Weitere Informationen dazu, wo die verschiedenen GPUs verfügbar sind, finden Sie unter Verfügbarkeit von GPU-Regionen und -Zonen.

  1. Öffnen Sie Cloud Shell. Wenn Sie die gcloud CLI verwenden, öffnen Sie ein Terminalfenster auf dem Computer.

    Zu Cloud Shell

  2. Rufen Sie eine Liste der Zonen mit verfügbaren GPUs ab:

    gcloud compute accelerator-types list

    Merken Sie sich die Region und Zone, die Ihnen am nächsten sind.

  3. Legen Sie die Zone fest, mit der Sie arbeiten möchten:

    gcloud config set compute/zone ZONE

    Ersetzen Sie ZONE durch den Namen der von Ihnen verwendeten Zone, z. B. us-west1-b.

Maschinentyp auswählen

NVIDIA L4-GPUs sind an den G2-Maschinentyp angehängt. Für virtuelle Maschinen mit einer oder mehreren GPUs gilt eine maximale Anzahl an vCPUs für jede einzelne GPU, die Sie der Instanz hinzufügen. So kann beispielsweise jeder Maschinentyp einer Instanz pro NVIDIA L4-GPU bis zu 32 vCPUs und bis zu 128 GB Arbeitsspeicher haben. Die verfügbaren vCPU- und Speicherbereiche für verschiedene GPU-Konfigurationen können Sie der GPU-Liste entnehmen.

Die virtuelle Workstation in dieser Anleitung besteht aus 8 vCPUs, also unter dem Limit von 32 vCPUs für eine einzelne NVIDIA L4-GPU.

Virtuelle Workstation erstellen

  1. Erstellen Sie in Cloud Shell die Compute Engine-Instanz der virtuellen Workstation:

    gcloud compute instances create VM_NAME \
    --zone=ZONE \
    --machine-type=MACHINE_TYPE \
    --accelerator=type=ACCELERATOR,count=NUM-GPUS \
    --maintenance-policy="TERMINATE" \
    --image-project=ubuntu-os-cloud \
    --image-family=ubuntu-2204-lts \
    --boot-disk-size=SIZE \
    --boot-disk-type=TYPE \
    --network=NETWORK

    Ersetzen Sie dabei Folgendes:

    • VM_NAME ist der Name Ihrer Workstation.
    • ZONE ist die Zone, in der die Instanz erstellt werden soll.
    • MACHINE_TYPE ist die vordefinierte oder benutzerdefinierte Maschinenkonfiguration.
    • ACCELERATOR ist der GPU-Typ, den Sie anhängen möchten, z. B. nvidia-l4-vws.
    • NUM-GPUS ist die Anzahl der GPUs, die an die VM angehängt werden.
    • SIZE ist die Größe des Bootlaufwerks in Gigabyte.
    • TYPE ist der Typ des Bootlaufwerks. Führen Sie den Befehl gcloud compute disk-types list aus, um eine Liste der verfügbaren Laufwerkstypen abzurufen.
    • NETWORK ist das Netzwerk, in dem die VM erstellt werden soll.

    Beispiel:

    gcloud compute instances create test-workstation \
    --zone=us-west1-b \
    --machine-type=g2-standard-8 \
    --accelerator=type=nvidia-l4-vws,count=1 \
    --maintenance-policy="TERMINATE" \
    --image-project=ubuntu-os-cloud \
    --image-family=ubuntu-2204-lts \
    --boot-disk-size=100 \
    --boot-disk-type=pd-ssd \
    --network=default

    Nachdem die virtuelle Workstation erstellt worden ist, wird der Status der Maschine angezeigt. Die Ausgabe sieht dann ungefähr so aus:

    NAME: test-workstation
ZONE: us-west1-b
MACHINE_TYPE: g2-standard-8
PREEMPTIBLE:
INTERNAL_IP: 10.138.XX.XXX
EXTERNAL_IP: XX.XXX.XXX.XXX
STATUS: RUNNING

    Merken Sie sich die externe IP-Adresse der virtuellen Workstation. Sie benötigen diese später in der Anleitung.

    Sie können die externe IP-Adresse Ihrer virtuellen Workstation jederzeit über die Google Cloud Console abrufen.

Bei der virtuellen Workstation anmelden

Nachdem Sie die virtuelle Workstation erstellt haben, können Sie sich bei der Maschine anmelden, um sie zu konfigurieren.

  1. Stellen Sie in Cloud Shell eine Verbindung zur neuen virtuellen Workstation her:

    gcloud compute ssh VM_NAME

  2. Legen Sie das Passwort für Ihr Konto fest. Für die Anmeldung auf einer virtuellen Workstation über den PCoIP-Softwareclient ist ein Nutzerpasswort erforderlich.

    sudo passwd `whoami`

    Geben Sie ein Passwort ein, wenn Sie dazu aufgefordert werden. Sie werden es später in der Anleitung verwenden, um sich mit dem HP Anyware PCoIP-Client bei der virtuellen Workstation anzumelden.

Basisbibliotheken installieren

Das standardmäßige Ubuntu 22.04-Image von Google Cloud ist eine minimale Installation von Ubuntu. Als Nächstes müssen Sie Bibliotheken installieren, die erforderlich sind, um die virtuelle Workstation als Grafik-Workstation zu nutzen.

  1. Aktualisieren Sie die Software-Repositories:

    sudo apt update

  2. Installieren Sie die Basiskomponenten:

    sudo apt install -y build-essential
sudo apt install -y libvulkan1

  3. Aktualisieren Sie die gcc-Version für den NVIDIA-Treiber:

    sudo apt install -y gcc-12
sudo apt install -y linux-headers-$(uname -r)
sudo update-alternatives --install /usr/bin/gcc gcc /usr/bin/gcc-12 12
sudo update-alternatives --config gcc

NVIDIA-Treiber installieren

NVIDIA L4-, NVIDIA T4-, NVIDIA P4- und NVIDIA P100-GPUs funktionieren in Google Cloud nur mit qualifizierten NVIDIA RTX-Workstation-Treibern für Visualisierungsarbeitslasten. Diese Treiber können von einem öffentlichen Google Cloud Storage-Bucket heruntergeladen werden.

  1. Folgen Sie der Anleitung (nur Schritte 3 und 4), um den neuesten NVIDIA RTX-Workstation-Treiber zu installieren.

  2. Starten Sie die Workstation neu:

    sudo reboot

Desktopumgebung installieren

Eine Desktopumgebung ist erforderlich, um die virtuelle Workstation als Grafik-Workstation auszuführen. In dieser Anleitung installieren Sie den KDE Plasma-Desktop.

  1. Installieren Sie die Desktopumgebung:

    sudo apt update
sudo apt -y install kubuntu-desktop
sudo apt -y install dialog

  2. Starten Sie die Workstation neu:

    sudo reboot

HP Anyware-Software installieren

HP Anyware-Software bietet einen Grafik-Agent, der auf Ihrer virtuellen Workstation ausgeführt werden kann und den Desktop für einen Hardware- oder Softwareclient bereitstellt.

  1. Nachdem die virtuelle Workstation neu gestartet worden ist, können Sie in Cloud Shell wieder eine Verbindung herstellen:

    gcloud compute ssh VM_NAME

  2. Fügen Sie das Teradici-Software-Repository hinzu:

    curl -1sLf \
    https://dl.anyware.hp.com/TOKEN/pcoip-agent/cfg/setup/bash.deb.sh \
    | sudo -E distro=ubuntu codename=jammy bash

    Ersetzen Sie Folgendes:

  3. Aktualisieren Sie die Software-Repositories:

    sudo apt update

  4. Optional: Installieren Sie USB-Abhängigkeiten, wenn Sie andere USB-Geräte als Tastaturen, Mäuse und Zeigergeräte unterstützen müssen.

    sudo apt -y install usb-vhci-dkms

  5. Installieren Sie die HP Anyware-Software:

    sudo apt -y install pcoip-agent-graphics

Anyware-Grafik-Agent registrieren

Für die Verwendung des Anyware-Grafik-Agents benötigen Sie eine HP Anyware-Lizenz.

  1. Aktivieren Sie in Cloud Shell Ihre HP Anyware-Softwarelizenz:

    pcoip-register-host --registration-code=REGISTRATION-CODE

    Ersetzen Sie REGISTRATION-CODE durch den von HP Teradici bereitgestellten Code im Format ABCDEFGHIJKL@0123-4567-89AB-CDEF.

  2. Starten Sie die virtuelle Workstation neu:

    sudo reboot

Firewallregel erstellen

Der PCoIP-Client kommuniziert mit der virtuellen Workstation über mehrere Ports. Sie müssen mit Firewallregeln festlegen, dass Traffic zur virtuellen Workstation zulässig ist.

  • Erstellen Sie in Cloud Shell (nicht auf der virtuellen Workstation) eine Firewallregel, die die erforderlichen Ports öffnet:

    gcloud compute firewall-rules create allow-pcoip \
    --action=ALLOW \
    --rules=tcp:443,tcp:4172,udp:4172 \
    --source-ranges=0.0.0.0/0

Mit dem PCoIP-Client bei Ihrer virtuellen Workstation anmelden

  1. Wechseln Sie auf Ihrem lokalen Computer auf der HP Anyware-Supportseite zum Bereich "PCoIP Clients". Laden Sie dort die PCoIP-Software-Clientanwendung für Ihr Betriebssystem herunter. Installieren und starten Sie die Anwendung.

  2. Geben Sie im Feld Host Address (Hostadresse) oder Registration Code (Registrierungscode) die externe IP-Adresse Ihrer virtuellen Workstation ein. Wenn Sie möchten, können Sie der Verbindung einen Namen geben.

  3. Wenn die Verbindung hergestellt ist, können Sie sich authentifizieren. Dazu geben Sie den Nutzernamen und das Passwort ein, den bzw. das Sie zuvor für die virtuelle Workstation erstellt haben.

    Nach ein paar Sekunden wird der Linux-Desktop angezeigt.

Virtuelle Workstation testen

Nachdem Sie die virtuelle Workstation bereitgestellt haben, können Sie eine Reihe von Tools verwenden, um die Leistung und Interaktivität zu testen:

Weitere Informationen zur PCoIP-Leistungsoptimierung, basierend auf Ihrer Arbeitslast.

Bereinigen

Damit Ihrem Google Cloud-Konto die in dieser Anleitung verwendeten Ressourcen nicht in Rechnung gestellt werden, löschen Sie entweder das Projekt, das die Ressourcen enthält, oder Sie behalten das Projekt und löschen die einzelnen Ressourcen.

Nach Abschluss der Anleitung können Sie die von Ihnen in Google Cloud erstellten Ressourcen bereinigen, damit Ihnen diese nicht weiter in Rechnung gestellt werden.

Virtuelle Workstation beenden

Für beendete virtuelle Workstations fallen Kosten für nichtflüchtigen Speicher an. Sie können jedoch jederzeit neu gestartet werden. Führen Sie in Cloud Shell den folgenden Befehl aus, um die virtuelle Workstation zu beenden:

gcloud compute instances stop VM_NAME

Alle Komponenten löschen

  1. Löschen Sie die virtuelle Workstation.
  2. Löschen Sie die Firewallregel.

Projekt löschen

  1. In the Google Cloud console, go to the Manage resources page.

    Go to Manage resources

  2. In the project list, select the project that you want to delete, and then click Delete.
  3. In the dialog, type the project ID, and then click Shut down to delete the project.

Nächste Schritte