Worker-Cluster

Was ist und wie funktioniert ein Worker-Cluster?

In diesem Artikel beschreiben wir Ihnen den Aufbau und die Funktionsweise des Worker-Clusters.

Grundlegende Informationen dieses Artikels

Dieser Artikel wurde auf dem aktuellen Stand von März 2021 erstellt.

Weitere Informationen finden Sie im Hilfe-Bereich unter:
Virtuelle Desktop-Infrastruktur (VDI) ‒ Grundlegende Technik einfach erklärt
Zahlen, Daten, Fakten ‒ Alle unsere Standards
vDesk-Glossar ‒ Alle Fachbegriffe einfach erklärt

Dieser Artikel ist auch für neuere Versionen gültig, aber Abbildungen können in der neuen Version abweichen. Daher bitten wir bitten um Verständnis, wenn sich im laufe der Zeit vielleicht einzelne Bereiche geändert haben. Falls Sie uns darauf aufmerksam machen möchten, können Sie dies über unser Kontaktfomular.

Die zugrundeliegende VDI-Technik

Eine virtuelle Desktop-Infrastruktur (VDI) sorgt dafür, dass die Server die Tätigkeiten Ihres Bürorechners übernehmen. Mit der Verwendung der VDI-Technik werden die Rechenleistungen, die normalerweise von Ihrem Rechner erbracht werden müssen, über den Server des Rechenzentrums übernommen. Dabei spielt die Ausstattung Ihres Rechners keine Rolle, und trotz einer schwachen Internetverbindung bleibt die Verbindung zu der virtuellen Desktop-Infrastruktur stabil.

Weitere Informationen zur VDI-Technik

Von der virtuellen Maschine zum fertigen Worker

Ressourcen für das Worker-Cluster

Die Grundlage einer virtuellen Umgebung sind Ressourcen wie RAM, CPU, GPU usw., die für die Rechenleistung eines bereitgestellten Desktops benötigt werden. Diese werden durch einen leistungsstarken Hardwareserver zur Verfügung gestellt und für den virtualisierten Desktop in kleinere Ressourcenteile aufgeteilt. Dies geschieht über einen sogenannten Hypervisor.
Weitere Informationen zur Ausstattung des vDesk-Clusters

Der Hypervisor der Worker

Der Hypervisor stellt virtuelle Maschinen (VM) bereit, die eine bestimmte Ressourcenkapazität des zugrundeliegenden Hardwareservers in der VM zur Verfügung stellen. Durch den Hypervisor können somit viele kleine virtuelle Maschinen auf einem großen leistungsstarken Server bereitgestellt werden.

Der Master eines virtuellen Desktops

Auf einer virtuellen Maschine werden für den virtuellen Desktop ein Betriebssystem sowie alle benötigten Anwendungen, die in der vDesk-Umgebung bereitgestellt werden, installiert. Im Grunde ist das wie auf einem Bürorechner oder einem Laptop, nur auf einer virtuellen Maschine.

Weitere Informationen zur vDesk-Umgebung

Sind alle Anwendungen und das Betriebssystem funktionsfähig, aktuell und auf ihre Funktionalität überprüft, wird die virtuelle Maschine abgeschlossen, um diese zu vervielfältigen. Man nennt diese VM auch Master, da alle benötigten Anwendungen auf dem Desktop installiert wurden.

Weitere Informationen zur Anwendungsbereitstellung

Durch die Vervielfältigung (Provisionierung) wird ein Abbild des Masters genommen und für den Benutzer in eine beliebige Vielzahl neuer VMs kopiert. Diese Abbilder nennt man zu diesem Zeitpunkt nun Worker, auf denen sich die Benutzer anmelden könnten.

Der Worker für den Benutzer

Die Worker sind also Abbilder des Masters und im Grunde eine virtuelle Maschine mit einem Betriebssystem, die die Anwendungen in ihrer Grundkonfiguration beherbergt.

Neben der Grundkonfiguration werden für den Kunden weitere Funktionen vor und nach der Benutzeranmeldung auf dem Worker aktiviert. Dazu zählen unter anderem folgende Punkte:

Aus einem Master werden je nach Bedarf bei der Provisionierung entsprechend viele Worker erzeugt. Dies setzt voraus, dass der zugrundeliegende Hypervisor gut skalieren und schnell eine Redundanz der benötigten Worker bereitstellen kann. Das hat jedoch zur Folge, dass dafür ein besonderes Cluster für die schnelle Bereitstellung der vielen virtuellen Maschinen für die Worker benötigt wird.

Das Worker-Cluster

Das Worker-Cluster stellt also die Kapazität und Rechenleistung der Worker zur Verfügung. Daher leitet sich auch der Name Worker-Cluster ab, da aufgrund der hohen Anforderungen zur Bereitstellung der Worker ein spezielles Cluster benötigt wird.

Dies sind meist leistungsstarke Hardwareserver mit viel Arbeitsspeicher und Rechenleistung, die über den Hypervisor eine Vielzahl an gleichen virtuellen Maschinen in kurzer Zeit bereitstellen können. Somit umfasst der Begriff des Worker-Clusters folgende Punkte:

  • die zugrundeliegenden Hardwareserver mit leistungsstarken Ressourcen,
  • den Hypervisor zur schnellen Bereitstellung der virtuellen Maschinen,
  • den Master mit seinem Betriebssystem und den darauf installierten Anwendungen,
  • den Worker als vielfaches Abbild des Masters, auf dem sich die Benutzer anmelden.

Blick in das Worker-Cluster

Clusterumgebung / Serverraum

Unsere Hardware der vDesk-Umgebung steht im zentralen Serverraum des Hochschulrechenzentrums. Der Serverraum wird nach modernen Standards betrieben.

Dabei umfasst der Serverraum des HRZ folgende Punkte:

  • Zutrittskontrolle über elektrische Schließung und Alarmanlage für registrierte Personen,
  • unterbrechungsfreie Stromversorgung für den Serverraum mit mehrfach ausgelegten Stromkreisen und einer Unterverteilung von zwei Stromkreisen, bei dem alle Phasen für eine redundante Stromversorgung in jedem Schrankpaar verfügbar sind,
  • redundante Klimatechnik (Kühlung),
  • effiziente Kaltgangeinhausung mit Temperaturüberwachung,
  • aktive Löschanlage mit Schutzgas und Brandabschottung,
  • einheitliche 19 Zoll-Rackschränke mit strukturierter Verkabelung,
  • Kabelmanagementlösungen zur kompletten Dokumentation von Patchungen des Endgeräts bis zum Netzverteiler,
  • Netzwerkinfrastruktur in aktueller Kupfer- und Glasfasertechnik,
  • Portgeschwindigkeiten bis 10Gbit.

Weitere Infos über unseren Serverraum finden Sie hier.