Рекомендации по переносу из физических лабораторий в службы лабораторий Azure

Внимание

Поддержка служб лабораторий Azure прекратится 28 июня 2027 г. Дополнительные сведения см. в руководстве по выходу на пенсию.

Службы лабораторий Azure позволяют предоставлять лабораторные среды, к которым пользователи могут получать доступ из любого места в любое время дня. При переходе из физических лабораторий в службы лабораторий Azure необходимо повторно определить структуру лаборатории, чтобы свести к минимуму затраты и оптимизировать возможности для создателей лабораторий и пользователей. В этой статье вы узнаете о рекомендациях и преимуществах миграции из физических лабораторий в службы лабораторий Azure.

Рекомендации по переходу в службы лабораторий Azure

При переносе физических лабораторий в службы лабораторий Azure следует учитывать следующие аспекты:

• Что такое структура лаборатории? Используются ли лаборатории для различных целей (общая лаборатория), например несколько классов, или они выделены (лаборатория с одним назначением)?
• Каковы требования к программному обеспечению для лаборатории?
• Каковы требования к оборудованию лаборатории? Общая лаборатория должна соответствовать потребностям всех сценариев использования и, следовательно, имеет более высокие требования.

Чтобы оптимально воспользоваться преимуществами, необходимо переоценить содержимое лаборатории и изображения в целом. Не рекомендуется повторно использовать тот же образ лаборатории из физической лаборатории как есть.

Структура лаборатории

Обычно физическая лаборатория предоставляется учащимся из нескольких классов. В результате все программные приложения классов устанавливаются одновременно на каждом компьютере лаборатории. Когда класс использует лабораторию, учащиеся выполняют только подмножество приложений, относящихся к их классу.

Этот тип физической лаборатории компьютера часто приводит к увеличению требований к оборудованию:

• Для установки объединенного набора приложений, необходимых классам, которым предоставляется общий доступ к лаборатории, может потребоваться большой размер диска.
• Для некоторых приложений требуется больше мощности обработки по сравнению с другими или требуются специализированные процессоры, такие как GPU. Установив несколько приложений на одном компьютере лаборатории, каждый компьютер должен иметь достаточно оборудования для выполнения наиболее вычислительных приложений.

Этот уровень оборудования используется только для классов, использующих лабораторию для запуска приложений, требующих меньше памяти, вычислительной мощности или дискового пространства.

Службы лабораторий Azure предназначены для более эффективного использования оборудования, чтобы платить только за то, что пользователи действительно нуждаются и используют. С помощью служб лабораторий Azure лаборатории лаборатории структурированы для более детальной работы:

• Одна лаборатория создается для каждого класса (или сеанса класса).
• На образе лаборатории устанавливаются только программные приложения, необходимые для этого конкретного класса.

Эта структура помогает определить оптимальный размер виртуальной машины для каждого класса на основе конкретной рабочей нагрузки и снизить требования к размеру диска (в настоящее время службы лабораторий Azure поддерживают размер диска размером 127 ГБ).

При использовании служб лабораторий Azure рекомендуется использовать лаборатории с одним назначением.

Дополнительные сведения о структуре лабораторий см. в руководстве администратора служб лабораторий Azure.

Льготы

Существует несколько преимуществ использования лабораторий с одним назначением (например, один класс для каждой лаборатории):

• Оптимизируйте затраты, выбрав нужный размер виртуальной машины для каждой лаборатории. См. приведенный ниже пример использования и анализ затрат.

• Виртуальные машины лаборатории содержат только программное обеспечение, необходимое для их назначения. Это упрощает настройку и обслуживание лабораторий создателями лабораторий и обеспечивает большую ясность для пользователей лабораторий.

• Доступ к каждой отдельной лаборатории контролируется. Пользователи лаборатории получают доступ только к лабораториям и программному обеспечению, которые им нужны. Узнайте, как добавлять пользователей лаборатории и управлять ими.

• Дополнительные затраты оптимизируют, используя следующие функции:

  • Расписания используются для автоматического запуска и остановки всех виртуальных машин в лаборатории в соответствии с расписанием каждого класса.
  • Квоты позволяют управлять временем, когда учащиеся каждого класса могут получать доступ к виртуальным машинам за пределами запланированных часов.

Примеры использования

Рассмотрим следующую конфигурацию физической лаборатории, в которой лаборатория используется несколькими классами:

• Инженерный класс, использующий SolidWorks с 100 учащимися, зарегистрированными.
• Математический класс, использующий MATLAB , который также имеет 100 учащихся, зарегистрированных.

Так как наша физическая лаборатория разделяется этими двумя классами, каждый компьютер лаборатории установлен как SolidWorks, так и MATLAB, а также различные другие распространенные приложения, такие как Word или Excel. Кроме того, важно отметить, что SolidWorks является более вычислительным ресурсоемким, так как обычно для него требуется GPU.

Чтобы переместить эту физическую лабораторию в службы лабораторий Azure:

• Создайте две лаборатории: одну для инженерного класса и другую для математического класса.
• Создайте два образа виртуальной машины: один с установленной программой SolidWorks и другой с помощью MATLAB.

Так как Для SolidWorks требуется GPU, в лаборатории инженерии используется размер виртуальной машины Small GPU (Визуализация ). В лаборатории для математического класса требуется только средний размер виртуальной машины.

На следующем рисунке показано, как структура лаборатории изменяется при перемещении этой физической лаборатории в службы лабораторий Azure.

Анализ затрат

В этом примере стоимость за час использования для двух размеров виртуальных машин существенно отличается:

• Небольшой GPU (визуализация): обеспечивает высокую мощность вычислений и в результате стоимость составляет 160 единиц лаборатории в час.
• Средний: обеспечивает меньше вычислительной мощности, но подходит для многих типов классов. Стоимость составляет всего 55 единиц лаборатории в час.

Используя отдельные лаборатории и назначив наименьший соответствующий размер виртуальной машины для каждой лаборатории, можно сэкономить на общей стоимости выполнения лабораторий.

Рассмотрим сценарий использования, в котором учащийся использует свою виртуальную машину в течение 10 часов:

• По оценкам, одна лаборатория с небольшим размером GPU (визуализация), доступная учащимися из инженерных и математических классов, имеет следующее использование:

  10 часов * 200 студентов * 160 единиц лаборатории/час = 320000 единиц лаборатории

• Отдельные лаборатории, использующие небольшой размер GPU (визуализация) для проектирования и среднего размера для математики, по оценкам, имеют следующее использование:

  • Лаборатория инженерного класса: 10 часов * 100 студентов * 160 единиц лаборатории/час = 160000

  • Математический класс лаборатории: 10 часов * 100 учащихся * 55 единиц лаборатории/час = 55000

  Общее количество инженерных и математических лабораторий составляет 215000.

Используя более детализированную структуру лаборатории, общая экономия для запуска лабораторий составляет 33%. Кроме того, помните, что вы оплачиваете только количество часов, которые ваши учащиеся фактически используют свои виртуальные машины. Если учащиеся используют виртуальные машины меньше, фактические затраты ниже.

Внимание

Оценка стоимости приводится только для примера. Подробнее о текущих ценах см. в разделе Цены на Службы лабораторий Azure.

Подготовка к миграции в службы лабораторий Azure

При начале использования служб лабораторий Azure ИТ-сотрудники и преподаватели должны координировать работу в начале процесса планирования:

• Определите определенные приложения программного обеспечения, необходимые каждому классу. Дополнительные сведения о требованиях к программному обеспечению лаборатории.
• Сведения о рабочих нагрузках, выполняемых учащимися с помощью лаборатории.

Эти сведения необходимы для выбора соответствующего размера виртуальной машины при создании лаборатории и настройке образа на виртуальной машине шаблона. Дополнительные сведения о размерах виртуальных машин в Службах лабораторий Azure.

Чтобы выбрать соответствующий размер виртуальной машины, рекомендуется начать с минимального размера виртуальной машины, соответствующего требованиям к оборудованию для приложений. Затем преподаватели подключаются к виртуальной машине лаборатории, чтобы проверить распространенные рабочие нагрузки, которые учащиеся выполняют, чтобы обеспечить производительность и опыт достаточно. Полезно ссылаться на типы классов, в которых показаны реальные примеры настройки приложений для классов вместе с рекомендуемыми размерами виртуальной машины.

Кроме того, коллекция вычислений Azure полезна для создания и хранения пользовательских образов. Коллекция вычислений позволяет создать образ один раз и повторно использовать его для создания нескольких лабораторий.

Заключение

Службы лабораторий Azure предоставляют множество преимуществ для оптимизации затрат на выполнение лабораторий, упрощение настройки и обслуживания и более точное управление доступом. Чтобы оптимально воспользоваться преимуществами, рекомендуется структурировать лаборатории в Службах лабораторий Azure, чтобы иметь единую цель. Например, создайте отдельную лабораторию для каждого обучения аудитории.

Следующие шаги

• Начало работы с созданием плана лаборатории.
• Общие сведения об оценке затрат и анализе.
• Общие сведения о требованиях к лаборатории для лаборатории.
• Дополнительные сведения о размерах виртуальных машин в Службах лабораторий Azure.