VDI 和 Citrix 环境下运行 RFEM 6 和 RSTAB 9：最佳配置指南

引言

工作环境正在不断变化，其中灵活性和不受地理位置限制的工作变得越来越重要。对于公司而言，虚拟桌面基础设施（VDI）和 Citrix 解决方案提供了一种有吸引力的方式，使员工能够从世界任何地方访问其常用的工作环境。这些技术将计算能力和数据管理集中在一个安全的数据中心中，从而简化了管理并提高了数据安全性。

然而，最初为标准化办公应用设计的 VDI 环境并不完全适合如 RFEM 6 和 RSTAB 9 这类 3D 建模和计算软件的严格要求。图形密集型使用、高数量的读写访问以及计算所需的大量计算能力可能会在虚拟化环境中导致显著的性能问题。

在此背景下，重要的是要理解，与在物理高端工作站上安装相比，使用 VDI 始终存在一定的性能损失。如果主要目标是提供一个具有绝对最大计算速度的大型模拟系统，那么传统的物理计算机是更好的选择。

因此，本文着重于展示如何通过调整技术参数尽可能降低这些系统性性能损失，以便在虚拟化环境中实现高效工作。

本指南面向面临在 VDI 或 Citrix 基础设施中实施 Dlubal 软件挑战的 IT 负责人、系统集成专家以及经验丰富的用户。目标是分析特定的技术挑战，解释性能瓶颈的原因，并介绍具体且经过实践验证的解决方案。特别关注成本、性能和可扩展性之间的战略平衡，以创建一个顺畅且高效的工程师工作环境。

基础知识：虚拟桌面基础设施（VDI）和 Citrix 技术

什么是虚拟桌面基础设施（VDI）？

虚拟桌面基础设施（VDI）是一种提供虚拟化桌面环境的技术。与传统的物理桌面不同，其操作系统和应用程序是安装在使用者本地计算机上的，VDI 的桌面环境则是在数据中心或云端的中央服务器上托管和运行的。最终用户仅通过可上网的终端设备（例如瘦客户端、笔记本电脑或平板电脑）访问这些虚拟实例。终端设备仅充当通向虚拟环境的“窗口”，而所有计算能力和数据处理均在服务器端进行。

这种模式为企业带来了许多重要优势。首先，通过集中化显著简化了 IT 管理。IT 部门不用在成千上万台设备上单独安装补丁和软件更新，而是可以统一、同步地为所有虚拟桌面进行这些过程。这不仅节省了时间和资源，还确保了所有员工使用相同的、一致的和最新的软件版本。

另一个重要优势是提高了安全性。由于敏感公司的数据不存储在员工的本地设备上，而是保留在安全的数据中心中，因此设备丢失或被盗时数据丢失的风险显著降低。这也简化了严格法规的合规遵循，如欧洲数据保护条例（DSGVO）中规定的。

下面的表格列出了提供虚拟桌面环境解决方案的市场领先供应商和平台：

Citrix: 一种领先的 VDI 解决方案

Citrix 是虚拟化和远程访问技术领域的领导供应商。Citrix Virtual Apps and Desktops 解决方案是 VDI 生态系统中的核心，旨在提供安全且可扩展环境中的虚拟应用和桌面。Citrix 的基本功能是将图形用户界面和用户交互通过诸如 HDX 之类的专用协议传输到终端设备上。

Citrix 系统允许多个用户共享同一个虚拟机，这节省了资源，特别是内存。这些系统提供集中管理、提供一致且安全的用户体验，并有效利用资源，这使其对复杂的 IT 环境具有吸引力。

虽然 VDI 和 Citrix 的特征在于计算能力和数据的集中化，但这同时也是高性能应用程序用户面临的挑战根源。网络使得计算机（服务器）与屏幕（终端设备）分离，导致无法避免的延迟，这在交互式图形和计算应用程序中尤为明显。此外，所有数据都集中存储在一个中央存储系统中（而不是各自的 SSD 上），导致可能的输入/输出操作（I/O）瓶颈，这被称为“VDI IOPS 问题”。这种集中化的优点与由此导致的性能瓶颈之间的矛盾是接下来将详细探讨的核心问题。

RFEM 6 和 RSTAB 9 中的数据管理基础

在虚拟化环境中成功运行 Dlubal 软件需要对其内部数据管理有基本的理解。RFEM 6 和 RSTAB 9 根据一个特定的、I/O 密集的模式运行，这对所选 VDI 配置产生重大影响。

RFEM 6 和 RSTAB 9 文件以及工作文件夹的重要性

RFEM 6 和 RSTAB 9 文件的本质是压缩的 ZIP 档案。这种结构对于理解后续的性能问题至关重要。在打开模型文件时，其内容不会简单地加载到内存中（因为在大多数情况下内存太小），而是解压到一个临时工作文件夹中。默认情况下，该文件夹位于用户配置文件中的路径下 C:\Users\\AppData\Local\Dlubal，但可以通过程序选项将其更改到其他存储位置。

解压过程意味着单个模型文件（作为压缩的 ZIP 档案相对较小）被拆分为许多较小的文件。这在工作文件夹上产生了大量初始的写入操作。

I/O 操作的描述

RFEM 6 和 RSTAB 9 的文件管理特点不限于一次性解压。图形用户界面（GUI）和求解器内的整体工作流不断地与此临时工作文件夹进行大量的数据交换。

• GUI 交互： 每次打开对话框时，数据都会直接从工作文件夹中加载。关闭对话框后，进行的更改又会写回到文件夹中。这一过程不断重复，导致小型读写操作的持续流动。此外，图形窗口的工作、切换可视性以及其他多项操作也会不断产生 I/O 负载。
• 计算过程： 在 RFEM 6 中的计算是 I/O 最密集的过程。计算开始时，求解器分析计算任务，然后开始多个求解器进程。在理想情况下，这些进程的数量与可用的 CPU 线程数量相同，以最佳利用计算能力。所有这些求解器进程同时从工作文件夹中读取数据，并写回大量的数据。这多个进程同时访问同一存储位置可能导致所谓“ I/O 风暴”，这会非常大地加重存储系统的负担。

RFEM 6 的数据处理方式以大量小文件为特征，并伴随高频的同步读写操作。由于这些特性，程序对 VDI 环境中的典型 I/O 瓶颈特别敏感。这种特定问题特征需要在后文详细讨论的针对性优化策略。

OpenGL 相关的挑战

RFEM 6 和 RSTAB 9 的图形显示对 OpenGL 4.2 是必需的。在许多 VDI 和 Citrix 环境中，这构成了一项重大技术障碍。传统虚拟化解决方案通常使用简单的软件渲染器，纯粹通过 CPU 进行图形计算。

这些标准软件渲染器通常不具备必要的 OpenGL 功能。如果 RFEM 6 或 RSTAB 9 在程序启动时发现是一个简单的软件渲染器，则会给出相应的警告。

需要注意的是，如果忽视这一警告，RFEM 6 或 RSTAB 9 会立即崩溃。即使成功构建了图形显示，复杂 3D 场景在 CPU 上的处理也会导致用户界面的明显延时。使用者会体验到模型在旋转或缩放操作时的反应迟缓，从而显著降低工作效率。因此，挑战在于创建一个不仅能够提供所需 OpenGL 版本的环境，还能够有效处理这一需求。

性能优化的解决方案

为了确保稳定和高效的运行，必须解决 I/O 瓶颈和图形需求。

I/O 问题的解决方案

通过有针对性的配置更改和选择适合的硬件基础设施可显著提高文件管理的性能。

• 定义杀毒例外： 加速的最有效途径之一是在关键路径上停用安全软件的实时监控。由于 RFEM 6 和 RSTAB 9 在计算过程中会在毫秒内处理数千个小文件，每个扫描操作都会拖慢系统。以下文件夹应从监控中排除：
  • 程序文件夹（默认：C:\Program Files\Dlubal）。
  • 临时工作文件夹（默认：C:\Users\\AppData\Local\Dlubal）。
• 优化存储配置： 工作文件夹理想情况下应该位于主机服务器上的本地高速存储系统中。如果不可避免地使用中央存储系统 (NAS/SAN)，则与存储的网络连接必须具有高带宽，并且非常低延迟。在虚拟机和存储系统之间的高延迟甚至能够减速最快速的硬件。如有必要，可以更改临时工作文件夹的路径。该路径存储在注册表中的路径 Computer\HKEY_CURRENT_USER\Software\Dlubal\RFEM6 的键 WorkingDirectoryPath 中。

OpenGL 问题的解决方案

硬件加速与 GPU 虚拟化是推荐的解决方案，以实现流畅的 3D 显示。

• GPU 直通： 在这种情况下，一块物理显卡专门分配给一个虚拟机。虽然提供了最高的性能，但成本昂贵且可扩展性较差。这个解决方案仅在特殊情况下使用。
• 虚拟 GPU (vGPU)： 一块物理显卡被分割成多个虚拟单元，同时提供给多个用户使用。这是对大多数工程工作站而言最经济的解决方案，因为它在性能和用户密度之间能够实现良好的平衡。
• MESA 软件渲染器作为后备： 如果无法进行 GPU 虚拟化，可以启用 MESA 渲染器。此工具模拟 CPU 上的 OpenGL 功能。尽管这样可以防止崩溃，但与硬件加速相比，性能显著下降。MESA 渲染器通过程序文件夹中的脚本 Enable Software Renderer.cmd 激活。

结论及全面建议

在 VDI 和 Citrix 环境中成功运行 RFEM 6 和 RSTAB 9 需要战略规划。RFEM 6 和 RSTAB 9 对硬件性能的要求非常高，尤其是在交互输入和计算方面。特别是对于处理大模型，从性能角度来看，VDI 解决方案未必总是最佳选择。

总之，可以得出以下结论：

• 特殊的数据管理方式使程序容易受到 I/O 瓶颈 的影响。
• 对特定文件夹 停用杀毒实时监控 可以带来巨大的性能提升。
• 计算能力和图形分离需要高效的 GPU 虚拟化。

实施需要精细规划和测试。昂贵的硬件可能因为配置错误而无法充分发挥其价值。

规划清单：

• 硬件定尺： 提供具备充足资源（CPU、内存、GPU、I/O）的主机服务器。
• 网络配置： 终端设备与服务器之间的延迟应尽可能低。
• 软件调优： 配置杀毒例外并优化虚拟机。
• 监控： 定期监控利用率，及早识别瓶颈。

通过正确的规划，也可以在 RFEM 6 和 RSTAB 9 中受益于 VDI 的优势。

下表帮助定位和解决 VDI 相关问题。