Полное руководство по лицензированию технологии NVIDIA vGPU

В предыдущей статье мы погрузились в архитектуру и принципы работы технологии NVIDIA vGPU, рассмотрев, как физические GPU (pGPU) высокого класса виртуализируются для предоставления выделенных виртуальных GPU (vGPU) нескольким виртуальным машинам (ВМ) одновременно. Мы разобрали ключевые компоненты: драйвер vGPU на гипервизоре, драйвер GRID внутри ВМ, и роль лицензионного сервера. Сегодня мы фокусируемся на критически важном аспекте внедрения этой технологии — лицензировании. Понимание моделей, типов, стоимости и технических аспектов лицензирования NVIDIA vGPU абсолютно необходимо для системных администраторов, архитекторов ЦОД и ИТ-руководителей, планирующих развертывание виртуализированной графики и вычислений. В этом руководстве мы подробно разберем: какие GPU поддерживают vGPU, базовые принципы лицензирования, все доступные виды лицензий с их характеристиками и стоимостью, а также сравним модели Perpetual и Subscription.

Поддержка vGPU – прерогатива профессиональных GPU NVIDIA серий NVIDIA RTX (ранее Quadro) и NVIDIA Data Center GPU (серии A, например, A100, A40, A16, A2, L40, L40S, L4), а также специализированных vGPU-карт серии T4. Потребительские GPU (GeForce) и большинство старых Quadro лицензирование vGPU не поддерживают. Ключевой фактор – наличие специализированного ПО и аппаратной поддержки виртуализации в драйвере и BIOS GPU.

Nvidia крайне скрупулезно относится к лицензированию технологии vGPU, поскольку неподготовленному пользователю будет крайне трудно разобраться во всем многообразии видов лицензий, их условий и других ключевых аспектов. Чтобы вам не пришлось копаться в десятках страниц технической документации самостоятельно, мы расскажем вам о базовых принципах лицензирования технологии Nvidia vGPU.

Начнем с основ: лицензии vGPU — это механизм контроля доступа к функционалу ПО vGPU и управления его использованием. Без действующей лицензии vGPU виртуальные машины с профилем vGPU не запустятся или будут работать в сильно ограниченном режиме. Чтобы начать использовать возможности технологии, вам понадобится сервис лицензирования NLS — NVIDIA License System. Это особая система для централизованного предоставления, контроля и управления программного обеспечения Nvidia, включая ПО vGPU. NLS выдается клиентам Nvidia, которые имеют профиль разработчика (Nvidia Developer).

NVIDIA License System предлагает следующие типы предоставления лицензий:

• Облачное лицензирование (CLS) — клиент с сетевым подключением получает лицензию, арендуя ее у экземпляра сервиса NLS. Экземпляр сервиса предоставляет лицензию клиенту по сети из пула плавающих лицензий, полученных из портала NVIDIA Licensing. Лицензия возвращается экземпляру сервиса, когда клиент больше не требует ее.
• Локальное лицензирование (DLS) — система клиента без сетевого подключения может получить лицензию NVIDIA vGPU из файла, установленного локально в сервере. Поддержка этого типа лицензирования введена в программном обеспечении NVIDIA vGPU 15.0, в предыдущих выпусках она не поддерживается.

Помимо получения сервиса контроля лицензирования, пользователям необходимо внедрить драйверы vGPU (GRID Driver, NVIDIA vGPU Driver for Guest OS или NVIDIA Virtual GPU Manager Guest Driver) в операционную систему виртуальных машин. Получить драйверы гостевых ОС и гипервизоров можно через ПО для централизованного управления технологией NVIDIA vGPU Software. Когда ВМ с vGPU запускается, драйвер vGPU связывается с указанным сервером NLS. Сервер NLS проверяет наличие подходящей доступной лицензии в своем пуле. Если лицензия найдена и действительна, она выдается ВМ на время ее работы. При остановке виртуальной машины лицензия возвращается в пул NLS.

Приобретенные лицензии для виртуальных машин (Perpetual ключи или Subscription токены) активируются на сайте лицензирования NVIDIA Licensing. После активации создается файл лицензии (.bin), который загружается на сервер NLS. NLS обрабатывает этот файл и добавляет лицензии в свой доступный пул. Периодически, обычно раз в 30 минут, сервер NLS связывается с облачным сервисом NVIDIA для проверки статуса лицензий. ВМ с vGPU также периодически (по умолчанию каждые 12 часов) подтверждают свою лицензию у сервера NLS. Если сервер NLS не может связаться с облаком NVIDIA в течение определенного времени. Лицензии перестанут выдаваться новым ВМ, а существующие виртуальные машины могут продолжить работу до следующей проверки лицензии или до перезапуска.

Рассмотрим четыре типа лицензирования технологии vGPU, которые отличаются сферой применения и возможностями:

Лицензия vPC — самый базовый вид лицензии vGPU для стандартных виртуализированных рабочих мест (VDI), которые используются средах, где не требуется профессиональная 3D-графика или GPU-ускоренные для сложных вычислений. Лицензия vPC ориентирована на выполнение офисных задач, запуска веб-приложений и мультимедийный контент. Технические особенности:

• Отсутствует поддержка CUDA.
• Поддержка до 4 дисплеев с разрешением 4K (3840x2160) @ 60 Гц.
• Ускорение видео (H.264/HEVC) через NVENC/NVDEC.
• Не поддерживает профессиональные 3D-приложения (CAD, САПР) .
• Сценарии применения: Офисные задачи (Microsoft Office, браузеры, видеоконференции), call-центры, легкие бизнес-приложения.

Лицензия vApps — специализированная лицензия для использования графических приложений RDSH (Remote Desktop Session Host), входящих в состав гипервизоров, например, Citrix Virtual Apps или VMware Horizon Apps. Эта лицензия обеспечивает ускорение отдельных приложений, требовательных к графической производительности, а не для полноценных виртуальных рабочих столов. Технические особенности:

Лицензия vWS — премиальное решение для мощных виртуальных рабочих станций инженеров, дизайнеров, исследователей и других специалистов, для работы которых важна максимальная графическая производительность системы. Обеспечивает полный функционал драйверов Quadro/RTX в виртуальной среде. Технические особенности:

• Полная поддержка CUDA.
• Полная поддержка драйверов NVIDIA Quadro/RTX (OpenGL, DirectX, Vulkan).
• До 4 дисплеев с разрешением 8K, технологии RTX (трассировка лучей, DLSS).
• Профессиональные функции: Quad Buffered Stereo, nView, GPUDirect for Video.
• Эта лицензия обязательна для работы физических GPU в режиме Bare-Metal (без ОС).
• Сценарии применения: Инженерное ПО (SolidWorks, CATIA), видеомонтаж (Premiere Pro), научная визуализация и инференс ИИ.

Лицензия vCS — это особая специализация vGPU, ориентированная на задачи, требующие максимально высокой GPU-производительности, в частности, в секторах инференса ИИ, HPC, а также сложнейшего рендеринга. Оптимизирована для максимальной пропускной способности CUDA/Tensor Core. Лицензия vCS предоставляет только партнерам компании Nvidia. Технические особенности:

• Полная поддержка CUDA.
• Полная поддержка cuDNN, NCCL, TensorRT, других библиотек для вычислений и работы с ИИ.
• Поддержка технологий ускорения вычислений: Tensor Cores (для смешанной точности FP16/FP32/INT8 в AI), NVLink (на поддерживаемых GPU).
• Доступен только базовый вывод на 1-2 дисплея в низком разрешении для администрирования и мониторинга. Не поддерживает профессиональные графические API (OpenGL, DirectX) в полном объеме, а также ограничены профессиональные функции драйвера (Stereo, nView), RT Cores для трассировки лучей в графике.
• Сценарии применения: Виртуализированные серверы для инференса и обучения ИИ, создание симуляций, проведение финансового моделирования, обработка больших данных, запуск виртуальных сред для разработчиков CUDA и ИИ.

Переходим от теории к реальным фактам. Ниже мы расскажем, чем отличаются модели приобретения лицензий, какова их стоимость и можно ли купить лицензию по скидке.

Subscription — оплата лицензий vGPU по модели подписки. Subscription предлагает пользователям использовать возможности разных лицензий vGPU, выполняя платежи раз в год. В стоимость подписки также включена оплата круглосуточной технической поддержки и регулярных апдейтов. 

Perpetual — перманентная оплата лицензий vGPU, предлагающая использовать возможности технологии без каких-либо ограничений по времени. Пользователи, выбравшие данную модель, также обязаны приобрести техподдержку на 5 лет вперед.

Nvidia также предлагает особую модель оплаты лицензии vGPU со скидкой, но только для образовательных учреждений. Чтобы получить скидку на использование лицензии vWS (другие виды недоступны), пользователь должен предоставить доказательства работы в аккредитованном образовательном или исследовательском учреждении. Это не упрощенная версия, а полноценная лицензия со всеми возможностями, предоставленная компанией Nvidia по сниженной цене. 

Также Nvidia предлагает пользователям 90-дневный бесплатный период (до 500 лицензий на рабочее место) на использование любого вида лицензии vGPU, предназначенный для тестирования возможностей технологии и выбора подходящей модели/типа использования. 

Несмотря на то, что принципы лицензирования технологии NVIDIA vGPU весьма непросты для понимания, в них все же можно и даже нужно разобраться, чтобы эффективно пользоваться всеми возможностями передовой технологии распределения мощностей GPU для виртуальных машин. А уже в следующей статье мы подробно расскажем, с каким, операционными системами и гипервизорами совместима технология vGPU, сделав особый акцент на платформах, популярных в СНГ.