Виртуальный сервер Windows с видеокартой на борту
Виртуальные сервера уже давно перестали быть чем-то IT-шным и все чаще данной услугой интересуются люди с совершено различными и повседневными рабочими задачами: от размещения бухгалтерских программ до программ по автоматизации рутинных SEO-задач, от игровых серверов до самих игр (самых современных!), от общего файлового сервера небольшой организации до полноценных удалённых рабочих столов крупных компаний.
Вовсе не обязательно играть в игры, чтобы вам потребовалась видеокарта, сейчас ресурсы видеокарт активно используют разработчики популярного программного обеспечения: любой современный браузер будет отрисовывать страницы сайтов значительно быстрее если сможет использовать графический ускоритель, не говоря уже о том, что 3D игры могут быть в самих браузерах, которые работают на платформе WebGL.
Возможность виртуализации ресурсов видеокарт не нова и присутствует во всех популярных средах: Hyper-V, KVM, XEN, VirtualBox и собственная среда от самого популярного производителя чипсетов — NVIDIA GRID.
В данной статье мы будем говорить о RemoteFX — возможностях видеокарт на виртуальных серверах под управлением Hyper-V, именно на этой платформе они работают на VPS.house с видеокартами профессионального уровня NVIDIA Quadro P6000.
В качестве простой демонстрации поведем тест, взяв конфигурацию VPS с 2 ядрами процессора и 2 ГБ оперативной памяти с виртуальной видеокартой 256МБ памяти и без. В обоих случаях мы откроем в браузере Internet Explorer пример на WebGL одной и той же страницы:
http://webglsamples.org/aquarium/aquarium.html
Результат на виртуальном сервере, где установлена видеокарта: 
Если видеокарту с этого же сервера убрать: 
Итак, с видеокартой мы получаем 42 кадра в секунду, без нее — всего 3 карда, которые отчаянно рендерит процессор.
В качестве гостевой операционной системы использовалась Windows 10 PRO, так как, к сожалению, в серверной версии Windows 2016 браузеры не начинают использовать графический ускоритель, несмотря на то, что он фактически присутствует.
Технология RemoteFX впервые была внедрена в Windows Server 2008 R2 SP1 и включала в себя некоторое базовые возможности:
- RemoteFX vGPU — позволила распределить ресурсы физической видеокарты на несколько виртуальных экземпляров, таким образом на виртуальных машинах Hyper-V появился настоящий 3D-рендеринг силами графического адаптера.
- RemoteFX USB Redirection — поддержка перенаправления USB-устройств в виртуальные машины, что позволило использовать различные периферийные устройства, подключенные к «тонким клиентам»
- RemoteFX Codec — кодек для сжатия и передачи видео и текста высокой четкости, не требующий специального оборудования и использующий ресурсы исключительно процессора
Несмотря на описанные выше возможности, популярности RemoteFX не обрел ввиду крайней ограниченности ресурсов, которые можно было бы назначить виртуальной машине, с выходом Windows Server 2012 появилось множество дополнительных функций:
- Адаптивная графика RemoteFX — графический коннектор, динамически адаптирующийся к различным условиям работы: тип передаваемого графического контента, доступные вычислительные мощности процессора, скорость интернет-канала между сервером и клиентом, а также скорость рендеринга на стороне клиента.
- RemoteFX для WAN — серия модификаций на сетевом уровне для поддержки UDP и обеспечения стабильного подключения как в WAN, так и в беспроводных сетях
- RemoteFX Multi-Touch — позволила использовать тачскрины на тонких клиентах и передавать на сервер до 256 точек одновременного касания
- RemoteFX Media Redirection API — позволила VoIP-приложениям интегрироваться с RemoteFX, обеспечив рендеринг и передачу видео и аудио контента непосредственно на стороне клиента
- Выбор GPU — все функции RemoteFX доступны как с использованием графического профессора с программным эмулятором, так и с установленной физической видеокартой внутри сервера, что дает настоящее аппаратное ускорение
- В RemoteFX vGPU добавлена поддержка DirectX 11
Однако, настоящий прорыв в повсеместном использовании виртуальных видеокарт на серверах под управлением Hyper-V произошел только с выходом Windows Server 2016, позволяющая явно задавать выделяемый объём видеопамяти виртуальному серверу, а сами объемы значительно выросли (до 1ГБ на каждый экземпляр), обновленный протокол RemoteFX Media Streaming начал работать для всех типов медиаконтента и полностью заменил использующийся ранее протокол MMR (Multi Media Redirection). Помимо этого, появилась поддержка OpenGL 4.4 и OpenCL 1.1 API на виртуальной машине с помощью адаптера RemoteFX.
Тест производительности видеокарты на VPS в популярном бенчмарке FurMark
Подключённая видеокарта к современному виртуальному серверу под управлением Windows Server 2016 превращает его в полноценный домашний ПК. Данная операционная система обладает привычным пользовательским интерфейсом, мало отличимым от Windows 10. На таком сервере вы можете свободно запускать практически любое программное обеспечение и решать самые разносторонние задачи.
Без долгих ожиданий запускается самые тяжёлые графические приложения. Пример работы Autodesk 3ds Max 2019 на виртуальном сервере VPS.house:
И конечно же современные игры, в Battlefield 1 видео игры будет таким же плавным, как если бы вы запустили её на своём домашнем ПК (при хорошем интернет-соединении):
