Considerações sobre a migração de laboratórios físicos para o Azure Lab Services

O Azure Lab Services permite fornecer ambientes de laboratório que os usuários podem acessar de qualquer lugar, a qualquer hora do dia. Ao migrar de laboratórios físicos para o Azure Lab Services, você deverá reavaliar a estrutura do laboratório para minimizar os custos e otimizar a experiência para criadores e usuários do laboratório. Neste artigo, você aprenderá sobre as considerações e os benefícios da migração de laboratórios físicos para o Azure Lab Services.

Considerações para migrar para o Azure Lab Services

Ao migrar laboratórios físicos para o Azure Lab Services, considere os seguintes aspectos:

• O que é a estrutura do laboratório? Os laboratórios são usados para diferentes finalidades (laboratório compartilhado), como várias classes, ou são dedicados (laboratório de uso único)?
• Quais são os requisitos de software para o laboratório?
• Quais são os requisitos de hardware do laboratório? Um laboratório compartilhado precisa acomodar as necessidades de todos os cenários de uso e, portanto, tem requisitos mais altos.

Para se beneficiar da melhor forma possível, você precisa reavaliar o conteúdo do laboratório e da imagem como um todo. Não é recomendável reutilizar a mesma imagem de laboratório do seu laboratório físico sem modificações.

Estrutura do laboratório

Normalmente, um laboratório físico é compartilhado por estudantes de várias classes. Como resultado, todos os aplicativos de software das classes são instalados juntos e de uma só vez em cada computador do laboratório. Quando uma classe usa o laboratório, os estudantes executam apenas um subconjunto dos aplicativos que são relevantes para sua classe.

Esse tipo de laboratório de computador físico geralmente leva a um aumento dos requisitos de hardware:

• Um tamanho de disco grande pode ser necessário para instalar o conjunto combinado de aplicativos necessários para as classes que estão compartilhando o laboratório.
• Alguns aplicativos exigem mais poder de processamento em comparação com outros ou exigem processadores especializados, como uma GPU. Ao instalar vários aplicativos no mesmo computador de laboratório, cada computador deve ter hardware suficiente para executar os aplicativos com uso intensivo de computação.

Esse nível de hardware é desperdiçado para classes que usam o laboratório apenas para executar aplicativos que exigem menos memória, potência de computação ou espaço em disco.

O Azure Lab Services foi projetado para usar o hardware com mais eficiência, para que você pague apenas pelo que os usuários realmente precisam e usam. Com o Azure Lab Services, os laboratórios são estruturados para serem mais granulares:

• Um laboratório é criado para cada classe (ou sessão de uma classe).
• Na imagem do laboratório, são instalados apenas os aplicativos de software necessários para essa classe específica.

Essa estrutura ajuda a identificar o tamanho ideal da VM para cada classe com base na carga de trabalho específica e ajuda a reduzir os requisitos de tamanho do disco (atualmente, o Azure Lab Services dá suporte a um tamanho de disco de 127 GB).

Ao usar o Azure Lab Services, é recomendável que você use laboratórios de uso único.

Saiba mais sobre como estruturar os laboratórios no guia do administrador do Azure Lab Services.

Benefícios

Há vários benefícios no uso de laboratórios de uso único (por exemplo, uma aula por laboratório):

• Otimize os custos selecionando o tamanho correto da VM para cada laboratório. Veja o exemplo de caso de uso e análise de custo abaixo.

• As VMs de laboratório contêm apenas o software necessário para sua finalidade. Isso simplifica a configuração e a manutenção de laboratórios pelos criadores de laboratórios e fornece mais clareza aos usuários do laboratório.

• O acesso a cada laboratório individual é controlado. Os usuários de laboratório só têm acesso aos laboratórios e softwares de que precisam. Saiba como adicionar e gerenciar usuários de laboratório.

• Otimize ainda mais os custos aproveitando os seguintes recursos:

  • Os agendamentos são usados para iniciar e parar automaticamente todas as VMs em um laboratório de acordo com o agendamento de cada classe.
  • As cotas permitem controlar a quantidade de tempo que os estudantes de cada classe podem acessar as VMs fora do horário agendado.

Exemplo de caso de uso

Considere a seguinte configuração de laboratório físico, em que o laboratório é compartilhado por várias classes:

• Uma classe de engenharia que usa o SolidWorks com 100 alunos matriculados.
• Uma classe de matemática que usa o MATLAB e que também tem 100 alunos matriculados.

Como nosso laboratório físico é compartilhado por essas duas classes, cada computador do laboratório tem o SolidWorks e o MATLAB instalados, além de vários outros aplicativos comuns, como o Word ou o Excel. Além disso, é importante observar que o SolidWorks consome mais recursos de computação, pois normalmente requer uma GPU.

Para mover esse laboratório físico para o Azure Lab Services:

• Crie dois laboratórios: um para a classe de engenharia e outro para a classe de matemática.
• Crie duas imagens de VM: uma com o SolidWorks instalado e outra com o MATLAB.

Como o SolidWorks requer uma GPU, o laboratório de engenharia usa o tamanho de VM de GPU Menor (Visualização). O laboratório para a classe matemática requer apenas um tamanho de VM Médio.

A imagem a seguir mostra como a estrutura do laboratório muda ao mover esse laboratório físico para o Azure Lab Services.

Análise de custo

Nesse exemplo, o custo por hora de uso para os dois tamanhos de VM é substancialmente diferente:

• GPU Menor (Visualização): fornece alta potência de computação e, como resultado, o custo é de 160 unidades de laboratório por hora.
• Médio: fornece menos poder de computação, mas é adequado para muitos tipos de classes. O custo é de apenas 55 unidades de laboratório por hora.

Usando laboratórios separados e atribuindo o menor tamanho de VM apropriado para cada laboratório, você pode economizar no custo total para executar os laboratórios.

Considere um cenário de uso em que o estudante usa sua VM por um total de 10 horas:

• Estima-se que um único laboratório usando o tamanho de GPU Menor (Visualização) compartilhado por estudantes das classes de engenharia e matemática tenha o seguinte uso:

  10 horas * 200 alunos * 160 unidades de laboratório/hora = 320000 unidades de laboratório

• Laboratórios separados que usam o tamanho de GPU Menor (Visualização) para engenharia e tamanho médio para matemática são estimados para ter o seguinte uso:

  • Laboratório de classe de engenharia: 10 horas * 100 alunos * 160 unidades de laboratório/hora = 160000

  • Laboratório de classe de matemática: 10 horas * 100 alunos * 55 unidades de laboratório/hora = 55000

  O total de laboratórios de engenharia e matemática é de 215000.

Usando uma estrutura de laboratório mais granular, a economia total para executar os laboratórios é de 33%. Além disso, tenha em mente que você paga apenas pelo número de horas que seus estudantes realmente usam suas VMs. Se os estudantes usarem menos suas VMs, os custos reais serão menores.

Preparar-se para migrar para o Azure Lab Services

Quando você começa a usar o Azure Lab Services, a TI e o corpo docente devem ser coordenados no início do processo de planejamento para:

• Identifique os aplicativos de software específicos exigidos por cada classe. Saiba mais sobre os requisitos de software de laboratório.
• Entenda as cargas de trabalho executadas pelos estudantes usando o laboratório.

Essas informações são necessárias para escolher o tamanho apropriado da VM ao criar um laboratório e configurar a imagem na VM de modelo. Saiba mais sobre o Dimensionamento de VM no Azure Lab Services.

Para garantir que você escolha o tamanho apropriado da VM, recomendamos começar com o tamanho mínimo de VM que atenda aos requisitos de hardware para seus aplicativos. Em seguida, faça com que os docentes se conectem a uma VM de laboratório para validar cargas de trabalho comuns executadas pelos estudantes para garantir que o desempenho e a experiência sejam suficientes. É útil fazer referência aos Tipos de Classe, que mostram exemplos reais de como configurar aplicativos para classes, juntamente com o tamanho recomendado da VM.

Além disso, a Galeria de Computação do Azure é útil para criar e armazenar imagens personalizadas. Uma galeria de computação permite que você crie uma imagem uma vez e reutilize-a para criar vários laboratórios.

Conclusão

O Azure Lab Services oferece muitos benefícios para otimizar o custo de execução de seus laboratórios, simplificar a configuração e a manutenção e ter controle de acesso refinado. Para se beneficiar da melhor forma possível, é recomendável estruturar seus laboratórios no Azure Lab Services para que tenham uma única finalidade. Por exemplo, crie um laboratório separado para cada treinamento em sala de aula.

Próximas etapas

• Comece criando um plano de laboratório.
• Entenda estimativa e a análise de custos.
• Entenda os requisitos de laboratório para um laboratório.
• Saiba mais sobre o Dimensionamento de VM no Azure Lab Services.