Windows, Anwendungen und Multimedia über dünne Drähte

Transkript

1 Windows, Anwendungen und Multimedia über dünne Drähte Remoting-Protokolle im Detail Bernhard Tritsch Immidio

2 2009 Immidio. All rights reserved. This presentation is for informational purposes only. Immidio makes no warranties, express or implied, in this summary.

3 Über Bernhard Tritsch Autor von Microsoft Windows Server 2003 Terminaldienste (Microsoft Press) Microsoft Most Valuable Professional (MVP) Windows Server Terminal Server Citrix Technology Professional CTO bei Immidio Autor von

4 Immidio Die Fakten Gegründet 2008, Zentrale in Amsterdam (NL) Geschäftsidee: Punktgenaue Produkte zur Lösung von einzelnen Herausforderungen, mit denen Unternehmen beim Einsatz von Virtualisierungstechnologien konfrontiert werden Spektrum unterstützter Virtualisierungstechniken Präsentationsvirtualisierung und Desktopvirtualisierung Anwendungsvirtualisierung Virtualisierung der Benutzerumgebung Servervirtualisierung und Cloud Computing

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7 Virtuelle Desktops RDP/ICA Benutzersitzungen OS Hardware Hypervisor Hypervisor Hardware Hardware Blade Chassis Terminal Server Virtual Terminal Servers Shared Remote Desktops Dedicated Remote Desktops

8 MS Remoting-Protokoll RDP Verbreitung des RDP-Protokolls Terminal Server und Remote Desktop Services Remote Assistance und Fast User Switching Windows Media Center Edition Windows Meeting Spaces (in Windows Vista) Windows XP Mode mit Virtual PC (in Win7 Enterprise/Ultimate) Windows Network Projector (Display Device) Live Mesh Hyper-V Remote Control Xbox 360 SCCM Remote Control Office Communicator In Zukunft: MED-V Vollständige Protokoll- Spezifikation auf MSDN (~2500 Seiten!)

9 Windows Remoting Andere oder erweiterte Remoting-Protokolle Microsoft Calista (virtuelle GPUs) RDP+ (Wyse, Ericom, VMware) Citrix ICA XenApp und XenDesktop (PortICA) Quest EOP (Experience Optimized Protocol, basiert auf RDP) Teradici (Chip Company Partnerschaft mit VMware) HP RGS (Remote Graphics Solution) Sun ALP (Appliance Link Protocol, Sun Ray) Sun/Tarantella AIP (Adaptive Internet Protocol) Net2Display Qumranet Spice (mit Solid ICE, akquiriert von Red Hat) VNC (Client fordert jeweils neue Snapshots an)

10 Windows Remoting über RDP RDP Client Rendering Direct2D Direct 3D: 10.1 Efficient Media Requires: Codecs on Client Content cannot have DRM or licensing GDI RDP Host Rendering WPF Silverlight Flash All other media DirectX

11 Client und Host Rendering?? Client Window Manager Host Window Manager

12 Was ist Rendering? Rasterization or rendering is the task of taking an image described in a vector graphics format (shapes, primitives) and converting it into a raster image (pixels or dots) for output on a video display or printer, or for storage in a bitmap file format.

13 Verhandlung der RDP 6.x Sitzungseigenschaften Bitmap Font Order Brush Bitmap Cache Glyph Cache Control Offscreen Cache Activation Virtual Channels Pointer GDI+ Share RAIL (= RemoteApp) Color Cache Window Sound Desktop Composition Input Large pointer (Mouse)

14 Auch Citrix ICA verhandelt

15 RDP Virtuelle Kanäle RDP Client Core (GDI graphics, keyboard, mouse Seamless Windows / RemoteApp Printing Data Clipboard Mapping Drive Mapping Audio Dynamic Virtual Channels RDS Server RDP Protocol Stream

16 ICA Virtuelle Kanäle ICA Client ThinWire (video, keyboard, mouse, etc Seamless Windows Printing Data Clipboard Mapping Drive Mapping Audio XenApp Server ICA Protocol Stream Anmerkungen: ICA-specifisch RDP VCs sind verschieden Limit von 32 Virtuellen Kanälen pro Sitzung

17 Citrix XenApp 4.5 / 5.0 Virtual Drivers Video/MM Drivers Buffer Per Channel Compression S I L O S I L O S I L O Winstation Driver S I L O Reducer MKIII Protocol Driver(s) Transport Driver Client Performance Information

18 RDP Tuning Client-Seite In RDP 6.x, Enable Font Smoothing (=Cleartype) kann im Remote Desktop Connection Client ausgeschaltet werden 2 bis 10 mal schneller, sieht aber ggf. unschön aus Konfiguration von Persistent Cache Registry: HKEY_CURRENT_USER\SOFTWARE\Microsoft\ Terminal Server Client\BitmapPersistCacheSize Konfiguration der Speicher-Cache-Größe in der RDP-Datei: bitmapcachesize:i:1500 setzt die Cache-Größe auf 1500 Kbytes

19 RDP Tuning Server-Seite Allokierung der Bandbreite (Registry TermDD) FlowControlDisable Standardwert = 0 FlowControlDisplayBandwidth Standardwert = 70 FlowControlChannelBandwidth Standardwert = 30 HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\TermDD

20 Kompressionsalgorithmen Planare Kompression (angewandt auf Bitmaps) Vier Planare: RGB + Alpha Bulk-Kompression: RDP5.x - RDP6.0 - RDP6.1 Angewandt nach den spezifischen Kompressionen Zeichenkommandos und Ressources, z.b. Bitmaps und Virtuelle Kanäle Tests RDP5.x RDP6.0 RDP6.1 Memory 128K 328K 2.6MB CPU 0.5% 1.5% 1.0% Bandwidth Reduction 0 (baseline) 15% 35%

21 Setze RDP Bulk-Kompressor

22 Behandlung von Latenzen

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24 GDI User Interface Primitives GDI(+) Fo t 2 Font 2 2D Vector Graphics Images (Bitmaps) Fonts Font 1 Font 2 Font 3 Big Font 4

25 GDI Device Context High-level graphics commands GDI Animation/3D GDI cannot animate properly, as there is no mechanism of synchronizing with the framebuffer DC DC GDI lacks rasterization for 3D primitives

26 GDI Pipeline 1 Application (API) SetColor (COLOR) Rectangle (x1, y1, x2, y2) 5 2 Windows GDI Converts calls to driver functions 3 Driver put a red pixel there put a green pixel there put a black pixel there 4 Display Adapter

27 GDI Repaint Mechanismus Client Area Invalid Rectangle WM_PAINT

28 Desktop/Application Remoting Client Server Untitled - Notepad File Edit Format View Help _ p GDI q GDI Rendering

29 Demos GDI ÜBER RDP UND ICA

30 Lösung von Quest EOP /live-webcast-today-with-brian-madden-and-peter-ghostine-noon-edt gmt.aspx

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32 Video Codec Spatial Model Temporal Model Discrete Cosine Transform Quantization Entropy Encoder Key Frame Delta Frame Delta Frame Delta Frame Key Frame Audio Signal

33 WMV Remoting Client Server WMV Video Rendering

34 Demos VIDEO ÜBER RDP UND ICA

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36 Direct3D und GDI Windows Application Windows Application Direct3D API GDI HAL Device Device Driver Interface (WDDM) Graphics Hardware

37 OpenGL and GDI Windows Application Windows Application OpenGL32 OpenGL Installable Client Driver Generic OpenGL Module GDI Device Driver Interface (DDI, WDDM) IHV-specific Win32 DDI OpenGL Support 3D DDI Support Graphics Hardware

38 DirectX/OpenGL Remoting (RDP) Client Server DirectX/OpenGL File Edit Format View Help _ p Bitmaps DirectX/OpenGL File Edit Format View Help _ p q q DirectX/OpenGL Rendering

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40 WPF Architecture

41 WPF Rendering Presentation Framework Presentation Core.NET CLR Message Transport Media Integration Layer (MIL) Render Engine DirectX Visual System Composition System User32 GDI Device Driver Interface (DDI, WDDM) Graphics Hardware

42 Windows Desktop Manager Der Desktop ist eine Direct3D-Oberfläche, die Windows Aero und Visual Theme ermöglicht (nur primärer Desktop) Minimale Anforderung ist DirectX 9 und Shader Model 2 Anwendungen zeichnen in Off-Screen Pufferspeicher, aus denen alles zusammengesetzt wird um den finalen Bildschirminhalt zu rendern, der konstant aus den Off- Screen Puffern aufgefrischt wird GDI weiß nichts von WPF; die GDI-Ausgabe wird in die Puffer umgelenkt, indem die Elemente als Bitmaps gerendert werden WPF hat direkten Zugriff zu internen DWM-Strukturen und wird in DirectX-Texturen konvertiert

43 GDI und Vista/Win7 Alle Windows GDI(+) Anwendungen werden im Desktop Window Manager ausgeführt Verwendung des Windows Display Driver Model Das neue Konzept für die Desktop-Komposition beschleunigt animierte Bitmaps, Transparenz und Anti-Alias-Effekte Anwendungen müssen den Inhalt nicht neu rendern GDI Hardware-Beschleunigung ist eingebettet in Windows 7

44 WPF Remoting über RDP Client Server Bitmaps WPF Rendering

45 Demos WPF ÜBER RDP UND ICA

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47 Flash und Silverlight Adobe Flash Riesige Menge an Flash/Flex-Inhalten verfügbar Animiert auf der Basis von Video-Rendering Microsoft Silverlight Web-basiertes Subset von WPF (.NET Framework, inklusive XAML)

48 Flash Remoting über RDP Client Server Bitmaps Flash Rendering

49 Demos FLASH ÜBER RDP UND ICA

50 Fazit Sowohl RDP als auch ICA haben in den letzten Jahren dramatische Entwicklungssprünge erlebt Aber RDP und ICA sind doch unterschiedlicher als zumeist angenommen wird Ziel wird es sein, dass lokale und entfernte Desktops / Anwendungen nicht mehr unterscheidbar sind Dies wird sich am Ende durch Hardware erreichen lassen aber jetzt sind wir erst bei einem Zwischenschritt (und wir warten auf Calista)

51 Es gibt keine großen Entdeckungen und Fortschritte, solange es noch ein unglückliches Kind auf Erden gibt. (Albert Einstein)