Решаем проблему удаленной работы в ресурсоемких приложениях с помощью Moonlight

В чем проблема, док?

Рядовому сотруднику достаточно подключения к удаленному рабочему столу по протоколу RDP или доступа к корпоративным ресурсам с собственного ноутбука, и здесь у айтишников возникают только сложности с обеспечением безопасности. Если специалисту нужны использующие 3D-ускорение ресурсоемкие приложения, это проблема совершенно другого уровня.

Информационное моделирование зданий (BIM), разные виды проектирования (CAD, CAM и т. д.), геологическое моделирование, связанные с рендерингом задачи, работа с нейросетями и даже создание приложений — серьезные расчеты невозможны без графических процессоров, а для доступа к производительной рабочей станции или серверу обычного Remote Desktop зачастую не хватает. Установить оборудование на дому, как правило, невозможно: слишком много препятствий, вроде отсутствия в помещении необходимой инженерной инфраструктуры или недостаточно высокой пропускной способности каналов передачи данных (информация для обработки обычно хранится внутри корпоративной инфраструктуры).

При этом в офисах под такие задачи часто используют рабочие станции с игровыми картами NVIDIA, что не позволяет задействовать для «удаленки» популярные корпоративные решения.

Недостатки коммерческих решений

Задача обеспечить работу из дома на производительной станции обычно решается с помощью специальных продуктов (Citrix, Horizon) и аппаратных средств, вроде карт и ПО Teradici.

Такие варианты подходят далеко не всем по причине:
• существенной стоимости подписки/лицензий;

• высокой сложности ПО, которое не сможет установить необученный администратор;

• серьезных требований к клиентскому устройству;

• ограничений в использовании, т. е. упомянутые решения не работают с игровыми картами: там совместимость начинается от линейки NVIDIA Quadro, которая стоит далеко не у всех пользователей в офисных рабочих станциях.

Как мы уже говорили, в офисах более популярны машины с игровыми картами NVIDIA. Ориентируясь на них, мы проверили более удобный и доступный вариант. О нем и расскажем.

Бесплатная альтернатива

Связанные с удаленным использованием графического процессора задачи решает Moonlight. Этот бесплатный программный продукт с открытым исходным кодом использует протокол NVIDIA GameStream. Он связывает сервер и клиентское устройство и обеспечивает мгновенное удаленное взаимодействие сотрудников с офисными настольными компьютерами и рабочими станциями из любого места.

Попробовать Moonlight для удаленной работы стоит, если вы заняты:
• BIM, CAD, CAM и другими видами проектирования;

• проектированием и обучением нейросетей, включая data science;

• фармакологическими и медицинскими исследованиями;

• рендерингом;

• разработкой ПО.

Два основных достоинства Moonlight:
• кросс-платформенность. Клиентские приложения работают на Windows, MacOS, Linux и Android;

• независимость от технологий вендора — в отличие от NVIDIA Shield, Moonlight связывает не только «кошерные» устройства. Совместимый видеоадаптер и софт панели управления NVIDIA должны быть установлены на сервере, а для клиента годится видеокарта любого производителя.

Другие преимущества Moonlight:
• низкая задержка подключения и возможность получить на устройстве-клиенте до 60 кадров в секунду;

• возможность передачи изображения с разрешением до 4К;

• простота использования.

Особенности установки Moonlight

Подробно процесс инсталляции описан в репозитории разработчика на GitHub, а мы остановимся на его ключевых и неочевидных моментах. Чтобы развернуть ПО, нужно пройти несколько больших этапов на клиенте (локальном устройстве пользователя) и сервере или рабочей станции (хосте).

Для начала стоит разобраться с архитектурой Moonlight:

Теперь обратим внимание на важные моменты

Первый: на хосте обязательно должны быть установлены видеокарта NVIDIA с поддержкой панели управления NVIDIA (начиная с GeForce GTX 650 и старше), Moonlight Internet Hosting Tool и приложение панели управления NVIDIA. На клиентском устройстве нужно только приложение Moonlight.

Второй момент: в панели следует настроить работу NVIDIA Shield. Для этого достаточно перейти в параметры приложения, выставить переключатель в положение «включено» (зеленый) и добавить путь к утилите mstsc.exe: «C:\windows\system32\mstsc.exe».

Эта настройка предоставляет удаленный доступ к рабочему столу через Moonlight. При первом подключении к серверу необходимо ввести пароль для панели управления NVIDIA (он высветится в клиенте Moonlight).

Пароль будет запомнен для IP-адреса сервера. Moonlight слушает следующие порты:
• TCP 47984, 47989, 48010;

• UDP 47998, 47999, 48000, 48002, 48010.

Третий момент: для удаленного управления сервером не следует использовать протокол RDP, так как он не позволяет настраивать NVIDIA Shield. Для доступа к рабочему столу вам потребуется клиент VNC:
• UltraVNC

• Anydesk

• TeamViewer

Moonlight позволяет проводить гибкую настройку качества передачи изображения с хоста на локальное устройство пользователя:

Четвертый важный момент: по умолчанию битрейт устанавливается в зависимости от скорости интернет-соединения. Чем оно лучше, тем выше качество изображения и меньше время задержки. Для выбора необходимого битрейта можно использовать следующую таблицу:

И пятый: на качество работы с Moonlight также влияет задержка при интернет-соединении (Latency). Она может определяться расстоянием между сервером и клиентом, топологией сети, загрузкой каналов, сбоями в работе оборудования и иными причинами. В процессе нашего тестирования задержка не превышала 80 мс, что соответствует необходимому для комфортного гейминга и работы с ресурсоемким ПО показателю.

Изучите подробную инструкцию по использованию Moonlight на серверах HOSTKEY

Проверили на практике: примеры работы Moonlight

Для иллюстрации работы программного обеспечения мы провели несколько тестов:
• просмотр видео Big Buck Bunny 60fps 4K;

• сцены The Junk Shop в Blender;

• геймплей Hellblade Senua's Sacrifice с максимальными настройками графики.

Мы решили воспроизвести рабочую ситуацию и в офисе HOSTKEY запустили тесты на машине со следующими характеристиками:

• Операционная система: Microsoft Windows Server 2019 Standard

• Процессор: Intel Xeon E-3-1230, v6, 3,5 ГГц

• Графический процессор: NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti (11 Гб)

• Оперативная память: 16 Гб

При запуске Moonlight на клиенте была получена стабильная трансляция с разрешением 3840 x 2160 и 60 FPS при битрейте в 80 Мбит/с. Отклик приложений был плавным и практически не отличался от управления непосредственно на том устройстве, на котором установлено программное обеспечение.

Здесь можно посмотреть записи трансляций:
• Видео Big Buck Bunny

• Blender

• Hellblade Senua's Sacrifice

Итак, проблема дистанционной работы с ресурсоемкими приложениями оказалась решаемой, причем Moonlight — далеко не единственный способ обеспечить себе комфортный рабочий процесс вдали от офиса.

В следующих постах мы расскажем о других вариантах полноценного удаленного доступа к ПО и оборудованию для рендеринга, проектирования и обучения нейросетей.