动漫实训室渲染农场 集群刀片渲染系统建设方案

动漫实训室渲染农场集群刀片渲染系统建设方案●系统介绍在动画节目制作过程中，对渲染所需要的时间越来越多，而利用PC工作站来进行渲染的方式必定会出现渲染计算的瓶颈。因此在实际动画片生产中，越来越多地使用更高效率的刀片集群渲染系统来解决渲染的问题。网络渲染系统由硬件部分和软件部分共同组成，考虑其实用可靠性，我们一般使用双千兆网，双磁盘阵列。1、系统构成：（1）管理节点管理节点主要承担两种任务，为计算节点提供基本网络服务，以及调度计算节点上的工作，通常集群的工作调度程序（集群渲染管理软件）应该运行在这个节点上，这里我们采用目前世界上最成熟的分布式并行计算解决方案之一——Efuzion。（2）计算节点计算节点是整个集群系统的计算核心，他的功能就是执行计算。具体选择怎么样的硬件配置，需要根据自己的需求和预算来决定。。主流的制作公司都会选择1U服务器，布置2颗处理器，如果现在配置，会是双核处理器，配上1-2Gb内存，更加高效的是选择刀片服务器，刀片服务器在企业级别的应用中具有非常大的优势，如节省布置空间、方便连接、方便管理等等。（3）存储节点集群系统需要连接海量存储以保存渲染出来的电影序列，渲染一小时的高清序列大概需要1TB左右的存储空间，但是还要材质、贴图已经场景和粒子缓存文件等大量数据需要放到中央存储上。分辨率每秒文件大小每小时文件大小PAL720×576DV5050MB22GBHD1920×1080i8bit124.3MB546GBHD1920×108010bit165.7MB594GB2kFilm2048×155610bitlog309MB1112.4GB（4）网络交换机集群计算的进程迁移需要高速硬件连接设备，进行计算机之间的数据传输，可选的设备包括千兆网卡、交换机或者光纤卡以及相应的光纤交换机。对于中小型企业或者教育单位来说，千兆的传输速率完全能够满足了。2、渲染工作流程：（10）任务提交流程。在集群系统中，所有提交和管理的工作可以在图形工作站或者PC上完成，并且可以监视整个渲染进程，这些正在渲染和等待渲染的工作，在集群渲染管理软件中叫Queued（渲染队列）。（2）任务分发流程：渲染服务器会自动向管理服务器获取新的渲染工作，会将这个Queued（队列）自动Active（激活），然后开始渲染。用户可以在渲染的时候通过渲染管理软件对渲染进程进行管理，比如停止一个渲染工作，以及激活工作继续渲染等等。渲染完成以后，有时渲染得到的结果并不满意，可以让完成的工作重新渲染。渲染任务最终完成以后，队列就可以存档，存档的工作将不能被修改，以便检索和提交报告。渲染任务的提交过程是动态的，集群渲染系统的管理软件会检查每个节点的当前工作状态，如果某个计算服务器硬件配置比较高，很快完成了第一次分配的渲染工作，那么集群管理软件继续会将剩余工作分割为若干单元，然后再发送给这个已完成渲染的空闲计算节点，直到渲染工作完成。主要配置：1、服务器机柜42U，19"国际标准机柜配件：1.19"EIA标准机架1套2.置顶式散热排气风扇4把3.钢质装拆式侧门1对4.带锁钢化玻璃前门1个5.带锁带透风栅钢质后门1个6.六输出万能电源插座1个7.线缆束线槽1对8.底座活动机架轮4个9.M6钢螺栓50套10.固定层板5块2、ST5206T机架式管理服务器ST5206T服务器是XX目前机架式产品中的最新机型，采用英特尔全新的5500/5520芯片，采用QuickPathInterconnect(QPI)系统架构，取代过去的前端总线技术。该QPI架构让多处理器的服务器环境下，每颗处理器可以互相传送数据，可强化系统的效能。XX5208服务器支持英特尔全新的Nehalem核心5500Xeon（至强）处理器。新的处理器拥有大容量的三级缓存而且每个集成了三通道DDR3的内存控制器，在内存带宽和延迟方面有着很明显的改善。功能特性：.多核处理技术：使用Intel最新的5600系列处理器，为用户的各项应用提供更高的性能。IntelXeon5600系列处理器同前代产品相比，进行了各项重大的改进，包括处理器内部集成内存控制器，使系统从架构上摆脱了之前由前端总线(FSB)带来的内存瓶颈；引入QPI(QuickPathInterconnection)技术，使2颗处理器之间以及处理器的各个核心之间的互联更有效率，减少了对总线资源的挤占。.强大的处理性能：处理器集成内存控制器，每颗处理器提供3内存通道，可使用最新的DDR31333/1066/800MHz高性能内存，显著提供内存读写速率。使用Intel最新推出的5500系列芯片组，提供PCI-E2.0的扩展支持，将总线带宽提高为原先PCI-E的2倍，为用户的高带宽应用需求提供了支持。.丰富的可扩展性：6根内存插槽，内存容量可扩展至48GB，提供灵活且强大的内存配置选择。.高密度：采用2U机架式设计，支持6个热插拔SATA硬盘位。3、节点刀片式——XXST8603刀片计算系统。XXST8603是XX服务器系列中的一员，是中小型企业及事业单位最佳的HPC应用服务器，使用听觉增强技术和温度冷却技术.XXST8603的特征：.环保节能的高性能电源转换效率：（93%电源转换效率和高效的冷却子系统设计）快速和更好性价比的网络解决方案：（支持InfinibandQDR交换模块）杰出的存储容量：（在7U的刀片机箱内可以多达60×2.5寸硬盘盘位）高密度计算：（在7U的刀片机箱内可以支持10个刀片计算模块，支持多达20颗处理器）安全可靠的远程管理功能：支持intelXeon5500/5600处理器使用XXST8603刀片系统的理由：XXST8603刀片系统提供了许多独特的优势，如使用刀片系统的优点有：在大多数应用中更大的承受能力，降低管理成本，降低功耗，最佳的投资回报率，高的可扩展性。绿色节能：使用XXST8603刀片系统，能帮助保护我们绿色的地球，一台XXST8603刀片系统与传统分立1U机架式服务器相比，能够节约超过100瓦用电，当你的XXST8603机箱内放满10个刀片模块的时候，这种比较就更明显了。间接的消除了1U服务器离散使用的弊端，而且刀片系统使用了高效率电源供应器，相比1U机架式服务器，XXST8603刀片系统能每年能为你节约5000-10000元在服务器上的电费，甚至更多，另外降低冷却成本，于此同时，这种情况下你能减少超过5吨的二氧化碳的排放量，这相当于种植0.68公顷的树木。4、CCRS集群动画渲染系统:CCRS渲染管理软件是目前国内最成熟的分布式并行计算解决方案之一，并且全中文操作界面，具有良好的操作性。CCRS具有以下特征：自动节能策略:系统根据渲染任务计算量的概率分布，建立渲染任务与渲染节点机数的特征模型。根据此模型计算确定渲染节点机与渲染任务之间的关系作为系统节能参考依据，自动开启或者关闭渲染节点机。同时通过对网络状态的实时监测，适时调整系统的渲染节点机数目并修改相应特征模型。在线扩展:采用基于Web服务半自动装配工艺的渲染制作工艺流程和在线可拔插的系统总线技术，支持在运行状态下添加和上服务器和渲染节点，系统可以自动挂接服务器或PC机作为渲染节点。系统监测模块自动侦测集群系统的软硬件变化，将这些变化信息发布到渲染系统，任务调度模块通过对新的软硬件资源评价分配相应的渲染任务。容错处理:提供了网络级、系统级、作业级三种级别的容错，确保系统7x24可靠运行。网络级容错保证了任何服务器的宕机不会影响到系统的运行。所有作业事件都记录在指定文件系统中。当机器恢复正常时，渲染平台就可恢复并继续运行。系统级容错保证了当作业运行时，计算机系统发生故障，该作业被重新调度到其它机器上执行。作业级容错保证了作业运行时的偶然故障引起的作业重新执行。流量控制:系统采用了灵活的多路由流量控制技术和渲染资源评价机制，同时结合实时监测数据，任务调度模块根据多路由流量控制模块的数据实时调整渲染任务的调度和分配，避免造成以前的用户响应延时、大量数据同时挤压等异常状况的出现，使本系统适合于大数据量、跨网络的复杂环境脚本插件支持:系统为各个三维动画和特效合成软件提供了脚本插件支持，支持所有主流商业软件（见下表）。制作人员可以从这些软件内部提交渲染工作。特别是对于AfterEffects、Shake、Fusion等VFX软件的支持。5、存储系统——XXST716磁盘阵列柜XXST716磁盘阵列柜系列采用企业级磁盘阵列技术，为中小企业、监控厂商、医疗机构、政府机关、教育单位提供效能卓越并符合经济效益的存储解决方案。新产品除了承袭高可靠性的数组运算保护技术，更进一步了加强容错能力。当系统数组处于不正常状态下需更换硬盘，即使因为人为疏失而取错插槽，还是能让系统保持正常运转。此外，数据备份与修复可做到排程的规划，让系统自动启动与关机，不必让硬盘持续处于待机空转状态，为企业节省荷包。而USB支持更配备了研发的AutoFAE功能，使用者不必再携带计算机、连接线就可获得系统数据，或是更新韧体，大幅度的简化系统维护作业。数据备份排程化，缩短系统待机。根据StorageIO组织的统计，存储设备的耗电量，以运转中的硬盘所占比率最大，约为整体设备的66%~75%。所以若能选择较为省电的硬盘，或将待机的硬盘做更好的能源管理，将可省下不少电费。S716系统结合时间管理线路设计，搭配自动排程，能让机器在特定的时间点启动，独立完成备份作业并关机。想象一下，备份一组12TB的磁盘数据只需约6~7小时，不需浪费一天剩下的时间让硬盘在待机或睡眠模式，每年可以节省电费约7成的支出。系统同时也支持Wake-on-LAN远程网络唤醒功能，可随时随地任意的存取，提供高弹性存储管理环境。6、图形工作站——XXST2100T（固态硬盘）工作站。XXST2100T工作站是XX2000系列工作站中的精品。XXST2100T服务器支持英特尔最新的及32nm四核i7处理器，处理器集成DDR3-1333内存控制器，并集成一颗GPU图形运算核心。系统内存采用DDR3内存，最大支持24GBDDR3ECC内存。显卡采用NVIDIA1GB显存显卡，为用户带来高性能和高带宽的应用体验。XXST2100T工作站兼容WindowsXP/Vist/2003、RedHatLinux等多种操作系统平台，用户可以根据自己需求在各种平台上构筑自己风格的作品。XXST2100T工作站通过在芯片组平台、DDR3内存、32nm处理器、NVIDIA1GB显存显卡等方面全面提升，以更高的计算处理能力、更强的可用性以及高性价比等方面的优势，满足中、小型用户的需求。其主要应用于中小企业、教育、动漫制作、传媒等行业，是一款拥有高性价比优势的工作站产品。.高性能：XX工作站采用X58高速芯片，支持最新的英特尔酷睿i7处理器和英特尔新一代系统接口——QPI，通过连续的点对点连接提升系统性能，并提高系统带宽和稳定性，系统总线最高可达每秒6.4GT，最大带宽可达每秒25.6GB。。此外，该芯片组还支持36条PCIExpress2.0通道，以双倍的速度及带宽将系统性能发挥到极致。.高扩展性：支持最新的LGA1366封装方式的英特尔酷睿i7处理器，集成内存控制器，可支持三通道（6个DIMM）DDR3内存。三通道DDR3架构最高可达到25.6Gb/s的带宽，数据传输速率可达1600（超频）/1333/1066/800MHz，以符合最新操作系统、3D图形、多媒体、因特网等应用所要求的高速作业带宽。双PCIe2.0x16显卡插槽，支持ATICrossFireX交叉火力技术和NVIDIASLI技术，可同时提升影像质量与3D渲染（rendering）的速度，不再需要调降屏幕分辨率以换取用户所需的高质量影像，革命性地大幅提高了工作站的表现，.高可靠性：具有高级内存纠错功能；SSD硬盘由于没有传统硬盘活动的机械部件，因此功耗更低而且更加坚固耐用；可选SATARAID配置，硬盘出现故障时可确保珍贵的数据安全；先进的处理器热导管散热系统，确保系统长时间高负载运行时处理器运行效率。低功耗：最新温控技术可检测目前的PC负载并实时智能调整功率，为组件提供自动相位切换（包括CPU、显卡、内存、芯片组、硬盘及系统风扇），可智能加速及超频以提供最适合的用电量，在有效降低噪音的同时也降低系统功耗，以此节省电力与成本。7、千兆网交换机——H3CS5024P交换机24口千兆可管理交换机交换机接入端口：24个10/100/1000Base-T以太网端口；4个1000Base-XSFP千兆以太网端口；交换容量：48Gbps；包转发率：35.71Mpps；基于Web的管理,支持命令行配置,支持通过Telnet登录进行配置；可选4个1000Base-SX/LXSFP光口；最多支持255个符合IEEE802.1q标准的VLAN，VLANID在1-4094范围内可配；最多支持24个基于端口的VLAN；支持整机最多4个汇聚组，每组最多24个端口；基于Web的管理；支持命令行配置；支持通过Telnet登录进行配置；8、KVM切换器——PCTMU161X本切换器专为机架设计，安装简便，不占空间。可直接切换控制16台主机或服务器。同时本切换器配有OSD屏幕选单，可由键盘热键和按钮进行切换。本机型亦可多台串接。

渲染农场——集群刀片渲染系统配置表序号设备名称规格数量1机柜42U，19"国际标准12KVM切换器PCTMU161X:

16口视频切换器

可同时使用同一套PS/2或USB键盘、鼠标控制8台主机

支持屏幕选单，操作方便简单

支持最高分辨率达1920x1440

支持键盘热键、面板按键切换

LED状态指示灯13管理节点XXST5206T管理服务器:

★处理器：两颗intelxoen56202.4GHz/四核/L3=12M,32NM

芯片组：5500+ICH10R高性能芯片组

★内存：4*2GDDR3ECC（6*DIMM最大可扩充至48GBRDIMM，24GBUDIMM）

标准外设：DVD光驱、USB键鼠套装

★硬盘：2*500GBSATA企业级（集成6个SATA23G/s接口，最大支持6块非热插拔SATA硬盘）

多屏显卡：ATIFireMV2200，显存：128M，缓存：64bit，输出接口:DMS-59,显示输出：双DVI及VGA，最高数位输出：1920x1200

★网络：集成两个千兆网卡（RJ45接口），一个IPMI远程管理接口

外设接口：2个外部USB接口、1个VGAI接口、1个COM接口、3个RJ45接口,1个P/S2接口

内置扩展槽：2xPCIe2.0x8插槽,1xPCIe2.0x4,1xPCIex4插槽,2xPCI插槽

外接扩展卡：可接竖插半高扩展卡

处理器散热：两个铜质热导管散热系统

阵列控制器RAID功能：支持RAID0、1、10、5（RAID5需Windows操作系统）

★3041四口SASHBA卡

★显示器：2台24寸宽屏专业液晶显示器

机箱：2U机架式机箱

电源：600W（1+1）冗余服务器电源

软件：《驱动光盘》（1CD）

工作环境温度：工作(系统):5°C至35°C

非工作/存储(系统)环境温度：-40°C至+70°C

电源电压：100－240V50－60HZ

★远程管理：支持远程管理

质量认证：通过国家CCC认证、ISO9001国际认证

服务承诺：３年上门质量保证服务（全国范围内蓝色快车免费上门服务三年）14计算节点XXST8603刀片计算系统:

外型：机架式

高度：7U

支持刀片数量：最多支持10片服务器，支持两路Intel、AMD处理器混插

支持10Gb以太网交换机；支持20Gbps，Infiniband交换机

网络：1个24口交换模块（14口内，10口外），最多可扩展至2个交换模块

支持1个高速24口20GBInfinBand交换模块（内14口，外10口），背板总带宽960GB

管理：1个管理模块，支持远程模拟光软驱以及远程安装系统、本地KVM、系统温度监控、智能调节电源、WEB远程管理界面，最多可扩展至2个冗余管理模块

电源：4个1400W热插拨冗余电源模块，支持3+1冗余

刀片计算模块：当前配置数量10片

★CPU四核：IntelXeon56202.4G/12ML3/QPI:5.86TB/s

芯片组相当于Intel5500

★4*2GBDDR3ECC内存，12条内存插槽，内存最大可扩展数量96GB

★1*500GBSATA3.5寸热插拔硬盘，最多支持2个3.5寸热插拔硬盘，支持SATARAID0,1

★集成2个10/100/1000M-BaseT以太网接口，支持TOE

7U标准机柜导轨

★售后服务：全国蓝色快车3年免费上门维修、备件更换服务。105CCRS渲染管理软件提供正版CCRS渲染管理软件，服务器端软件加密狗

1、软件功能：软件可在windows平台和linux平台运行，支持WindowsComputeClusterSever2003/Linux软件版本,提供完整详细的帮助文档渲染类型，支持3dsmax,maya,Mentalray,AfterEffectVray，renderman(版本不受限制)。可支持中文max

2、任务提交：能够设置任务的起止帧、占用渲染节点数目、优先级；

允许使用自定义命令行渲染；

分块渲染功能：支持Tiles方式的分块渲染，缩略图与结果图的查看：能查看渲染结果缩略图及结果图，支持TGA、Tiff、BMP、JPEG、DPX、Cin，Sig等格式。

日志信息：能查看渲染任务分发过程、报错情况及分发过程使用的命令行情况。

GUI方式：支持Web方式的控制与浏览、文件自动归档（分机器、时间统计）

扩展性：提供详细的参数文档，用户可定义max内置参数。

可定制开关机策略，当有新的任务进入到本系统中来时，可自动开启渲染计算节点；当任务渲染完成后，渲染节点机会根据事先设定的策略，空闲一段时间后自动关闭电源，启到节能的目的。

远程操控：

可远程唤醒渲染计算节点；可远程重启计算节点；可以手动关闭渲染节点；可远程暂停/重新激活渲染任务；可根据用户需求更改优先级。

可根据用户要求定制用户统计日志。

★上门安装，终身免费软件维护，免费操作培训116存储系统XXST716磁盘阵列柜:

外型：机架式高度：3U

控制器：单控SAS双通道磁盘控制器

★缓存512GBCache；可升级至2G缓存，及备援电池