【正文】 、還是集成，均應(yīng)以適用為第一宗旨，在系統(tǒng)充分適應(yīng)學(xué)院教學(xué)業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上進(jìn)而再來考慮其他的性能。該系統(tǒng)所包含的內(nèi)容很多，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者必須能將各種先進(jìn)的軟硬件設(shè)備有效地集成在一起，使系統(tǒng)的各個組成部分能充分發(fā)揮作用，協(xié)調(diào)一致地進(jìn)行高效工作。 標(biāo)準(zhǔn)性和開放性 只有支持標(biāo)準(zhǔn)性和開放性的系統(tǒng)，才能支持與其他開放型系統(tǒng)一起協(xié)同工作，在網(wǎng)絡(luò)中采用的硬件設(shè)備及軟件產(chǎn)品應(yīng)支持國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，以便能和不同廠家的開放型產(chǎn)品在同一網(wǎng)絡(luò)中同時共存；通信中應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議以使不同的操作系統(tǒng)與不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 及不同的網(wǎng)絡(luò)之間順利進(jìn)行通訊。 對于處于同一工作范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，要求硬件設(shè)備符合 NEBS 標(biāo)準(zhǔn)體系認(rèn)證，保證運(yùn)行設(shè)備不會對其他提供服務(wù)的設(shè)備造成負(fù)面影響，不會對人HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 7 和環(huán)境造成傷害，降低火災(zāi)隱患。 先進(jìn)性和實(shí)用性 系統(tǒng)所有的組成要素均應(yīng)充分地考慮其先進(jìn)性。我們不能一味地追求實(shí)用而忽略先進(jìn)，只有將當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù)和我們的實(shí)際應(yīng)用要求緊密結(jié)合，才能獲得最大的系統(tǒng)性能和效益。 網(wǎng)絡(luò)的安全是至關(guān)重要的，對網(wǎng)絡(luò)安全隱患的預(yù)防、以及在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)安全問題時的快速定位和控制是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中應(yīng)該首要考慮的問題，在網(wǎng)絡(luò)方案中 提供解決的方式和手段。在某些情況下，寧可犧牲系統(tǒng)的部分功能也必須保護(hù)系統(tǒng)的安全。 成熟性和可靠性 作為信息系統(tǒng)基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置及帶寬應(yīng)能充分地滿足網(wǎng)絡(luò)通信的需要。網(wǎng)絡(luò)硬件體系結(jié)構(gòu)應(yīng)在實(shí)際應(yīng)用中能經(jīng)過較長時間的考驗(yàn)，在運(yùn)行速度和性能上都應(yīng)是穩(wěn)定可靠的、擁有完善的、實(shí)用的解決方案，并得到較多的第三方開發(fā)商和用戶在全球范圍的廣泛支持和使用。同時，應(yīng)從長遠(yuǎn)的技術(shù)發(fā)展來選擇具有很好前景的、較為先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品，以適應(yīng)系統(tǒng)未來的發(fā)展需要。 可維護(hù)性和可管理性 整個信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的互 連設(shè)備，應(yīng)是使用方便、操作簡單易學(xué)，并便于維護(hù)。對復(fù)雜和龐大的網(wǎng)絡(luò)，要求有強(qiáng)有力的網(wǎng)絡(luò)管理手段，以便合理的管理網(wǎng)絡(luò)資源，監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)及控制網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。因此，網(wǎng)絡(luò)所選網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)支持 SNMP、 RMON、 SMON 等協(xié)議，管理員通過網(wǎng)管工作站就能方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理、維護(hù)甚至修復(fù)。 在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時，必須充分考慮整個系統(tǒng)的便于維護(hù)性，以使系統(tǒng)在萬一發(fā)生故障時能提供有效手段及時進(jìn)行恢復(fù)，盡量減少損失。 HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 8 可擴(kuò)充性和兼容性 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)具有可擴(kuò)展性即網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)必須在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)容量與處理能力、物 理聯(lián)接、產(chǎn)品支持等方面具有擴(kuò)充與升級換代的可能，采用的產(chǎn)品要遵循通用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以便不同類型的設(shè)備能方便靈活地聯(lián)接入網(wǎng)并滿足系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)充的要求。 數(shù)字 動漫 基地 介紹 數(shù)字動漫基地總體結(jié)構(gòu)圖如下： Render farm（渲染農(nóng)場）概念： Renderfarm （渲染農(nóng)場） 是行業(yè)內(nèi)一種多 CPU 集群，集中了多種軟硬件，可以針對三維動畫、影視制作項(xiàng)目進(jìn)行高效率、高品質(zhì)、多方式的專業(yè)渲染服務(wù) . Render farm（渲染農(nóng)場）其實(shí)是一種通俗的叫法，實(shí)際上我們應(yīng)該叫他 “ 分布式并行集群計(jì)算系 統(tǒng) ” ， 這是一種利用現(xiàn)成的 CPU、以太網(wǎng)和操作系統(tǒng)構(gòu)建的超級計(jì)算機(jī)，它使用主流的商業(yè)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備達(dá)到或接近超級計(jì)算機(jī)的計(jì)算能HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 9 力。 Render farm（渲染農(nóng)場） 是一個高性能、高可靠、低成本的解決方案，支持三維及合成軟件的網(wǎng)絡(luò)渲染。經(jīng)過測試的軟件有 3ds max、 Combustion、 Maya、Softimage、 Shake、 AfterEffects，以及基于 Linux 的多線程計(jì)算密集型應(yīng)用等。 采用 Render farm（渲染農(nóng)場）的必要性 1. 質(zhì)量要求提高 隨著數(shù)字藝術(shù)制作手段的更新和數(shù) 字電影、 HDTV 標(biāo)準(zhǔn)的普及所帶來的海量數(shù)據(jù)，數(shù)字化影視制作對計(jì)算機(jī)的總線帶寬計(jì)算速度等硬件要求越來越高。從高速磁盤陣列、海量內(nèi)存、專業(yè)顯卡到視頻壓縮卡、特技卡等專用芯片來提升制作時的實(shí)時性能。 用于生成最終效果的 CPU，無論是單處理器的商用機(jī)還是雙處理器甚至四處理器的工作站在面對視頻處理中的龐大計(jì)算量時，其處理能力都是十分有限的，即便是多處理器的工作站使用數(shù)小時渲染一幀較復(fù)雜場景也是很平常的事情。那么對于一個數(shù)分鐘或者幾小時擁有上萬幀的成片，其渲染時間將是十分漫長的。這個問題已經(jīng)成為 CG 產(chǎn)業(yè)的最大瓶頸。 在商務(wù)應(yīng)用中這種結(jié)果的滯后性影響到影視制作人員的創(chuàng)意以及思維的連貫，對作品質(zhì)量有很大影響，同時這種延時也成為制作周期中難以回避的一個環(huán)節(jié)。雖然我們可以通過將多臺工作站聯(lián)網(wǎng)渲染的方式略微提高這一過程的效率，但所有參與的機(jī)器將喪失其繼續(xù)創(chuàng)作的能力，有時候這種方案是不劃算的，我們需要的是一個專門負(fù)責(zé)渲染的計(jì)算機(jī)群。 HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 10 第三章、 動漫渲染 方案設(shè)計(jì) Render farm（渲染農(nóng)場）群集系統(tǒng)按照功能來進(jìn)行分類 ，可分為 渲染計(jì)算服務(wù)器、渲染管理服務(wù)器、連接交換機(jī)、存儲設(shè)備 等四部分。其整體 拓?fù)?圖如下： 硬 件平臺 平臺設(shè)計(jì) 渲染農(nóng)場 業(yè)務(wù)流程 渲染農(nóng)場平臺架構(gòu)拓?fù)鋱D HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 11 ? 動漫渲染平臺推薦架構(gòu)示意圖 ? 動漫渲染平臺機(jī)柜擺放示意圖 （根據(jù)實(shí)際機(jī)房環(huán)境部署） HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 12 ? 動漫渲染 節(jié)點(diǎn)機(jī)柜連線后視圖 ? 動漫渲染管理節(jié)點(diǎn)存儲機(jī)柜連線后視圖 HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 13 ? 方案配置如下： 序號 設(shè)備名稱 型號 描述 數(shù)量 1 計(jì)算結(jié)點(diǎn) BL2*220c PC 刀片服務(wù)器； n 2 顆至強(qiáng) E5506 CPU，每路內(nèi)核數(shù)量 4， CPU 主頻 ； 內(nèi)存容量 6GB DDR3 內(nèi)存，最大可擴(kuò)展至 96GB 千兆以太網(wǎng)口 2 個 1 塊 250GB SATA 硬盤 遠(yuǎn)程管理端卡 1 個 三年 5*9 原廠服務(wù)，第二個工作日到場；含原廠上門安裝服務(wù) 2 刀片機(jī)箱 C7000 刀片中心高度大于等于 10U； n 06 年以后發(fā)布的新機(jī)箱； 每個機(jī)箱支持 16 個以上刀片服務(wù)器刀片籠子； 支持基于 Windows/Linux/Unix 操作系統(tǒng)的刀片服務(wù)器混插； 冗余電源風(fēng)扇，電源模塊無分區(qū)供電， N+1 全局電源冗余， N=5； 以太網(wǎng)絡(luò)模塊 2 個千兆網(wǎng)絡(luò)直通模塊，對內(nèi) 16 個千兆端口，對外 16個千兆端口 I/O 模塊擴(kuò)展數(shù)量 8 個 。 三年 5*9 原廠服務(wù)，第二個工作日到場；含原廠上門安裝服務(wù) 3 存儲 Lefthand 或 X9000 n n 4 機(jī)柜 42U 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜及側(cè)板和前門 n KVM 配置 1U 高折疊式液晶顯示器 1739。39。、鍵盤、鼠標(biāo)， 16 口 KVM 切換器 n 1． 3 渲染計(jì)算服務(wù)器 計(jì)算節(jié)點(diǎn)是整個集群系統(tǒng)的計(jì)算核心，它的功能就是執(zhí)行計(jì)算。這需要根據(jù)你的需要和預(yù)算來決定采用什么樣的配置，對于集群系統(tǒng)來說，雙 CPU 服務(wù)器 作為渲染節(jié)點(diǎn)具有廣泛的用戶群，以及更高的性價比。 HP公司作為在技術(shù)計(jì)算領(lǐng)域的傳統(tǒng)領(lǐng)先廠商，近年大舉進(jìn)入 DCC市場并獲得了成功。在美國， HP公司已經(jīng)和 Dreamworks， Disney等著名電影公司達(dá)成了長期合作聯(lián)盟，以 HP的工作站和服務(wù)器為主要計(jì)算平臺制作出了《 Shrek》，《 Spirit》HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 14 等體現(xiàn)當(dāng)今最高動畫制作水平的高票房動畫片。同時， HP公司又非常注重與 3D動畫設(shè)計(jì)人才的搖籃――動畫學(xué)校的緊密合作，如“ The Art Institute” ,“ Savannah Colledge of Art and Design”(SCAD) 等全球最大的藝術(shù)院校都已經(jīng)采用 HP的圖形工作站作為教學(xué)用機(jī)。 在此援引中國 IT權(quán)威媒體 CCW的報(bào)道：“ 根據(jù) IDC統(tǒng)計(jì)，全球 DCC硬件平臺的市場占有率 HP名列前茅 ，市場份額超過 20％。這是由于 HP擁有性能強(qiáng)大的 NT、 Unix、 Linux工作站、服務(wù)器和存儲系統(tǒng)產(chǎn)品，滿足了用戶對數(shù)字媒體制作各方面的要求。它的高性能得益于 HP的一系列創(chuàng)新技術(shù)。 ” 2020 年 Weta 數(shù)據(jù)中心重新裝配了 10000 平方米的機(jī)房，填滿了惠普 BL 2x220c 刀片式服務(wù)器，總計(jì)擁有 4 萬多個處理器和 104TB RAM，通過光纖連接讀寫大約 3PB 的數(shù)據(jù)。多重 10G 網(wǎng)絡(luò)連接緊密的包裹起上述裝備。因?yàn)閿?shù)據(jù)流要求絕對穩(wěn)定，所以所有運(yùn)算都不能借助互聯(lián)網(wǎng)，而需通過本地機(jī)房網(wǎng)絡(luò)以盡可能高的帶寬完成。為保持機(jī)房平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)， Weta 裝配了強(qiáng)制水冷設(shè)備，提升地板增強(qiáng)散熱，但也只是勉強(qiáng)抵擋為《阿凡達(dá)》這樣的電影運(yùn)算時散發(fā)出的強(qiáng)大熱力。好在他們的選址讓冬天需要的制冷成本大大降低，全水冷的總造價要低于使用空調(diào)的費(fèi)用。每年因?yàn)檎{(diào)整一度室溫，他們可以節(jié)省幾萬美元。數(shù)星期前，這個數(shù)據(jù)中心因?yàn)楸韧纫?guī)模的機(jī)房節(jié)省 40%制冷成本而獲節(jié)能獎。 該渲染 群集系 統(tǒng)名叫 “ 阿爾弗雷德 ” 的多任務(wù)階梯式架構(gòu)，把一個大任務(wù)分成數(shù)千個獨(dú)立的小單元來處理。每當(dāng)有 CPU 完成任務(wù)空閑，就會被隨機(jī)分配新的任務(wù)。在高峰時段，《阿凡達(dá)》每天要處理 10000 多個任務(wù)，也就是大約 13001400萬個小單元。這是因?yàn)?24 幀每秒的電影畫面每一幀都要獨(dú)立的拆出來加以渲染。數(shù)據(jù)中心要處理每秒 78GB 的數(shù)據(jù)，最近一段時間還要 24 小時連續(xù)運(yùn)行。設(shè)備運(yùn)行既不能太快，也不能太慢，而需要保持穩(wěn)定的速度。而相比之下，《阿凡達(dá)》成品源文件的數(shù)據(jù)容量就要微小得多了，僅僅是每幀 12MB左右的數(shù)據(jù)，每秒 288M或每 分鐘 。其實(shí)這個數(shù)字也很嚇人。 在此方案中建議選用 HP 公司的 BL2x220c 刀片式服務(wù)器作為計(jì)算節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，其 HP ProLiant BL2x220c 具備極高的密度，十分適用于注重計(jì)算性能和電源效率的客戶。 每個機(jī)箱最多支持 32 個服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，每個節(jié)點(diǎn)支持 2 路四核HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 15 CPU 和最高 96GB 內(nèi)存，對于每個 42U 機(jī)架來說， BL2x220c 最高可擴(kuò)展至 1024 個核心。每個節(jié)點(diǎn)標(biāo)配兩個千兆以太網(wǎng)端口， 推薦 升級至 10GB 以太網(wǎng)或InfiniBand，實(shí)現(xiàn)高性能、低延遲的互連。 BL2x220c 提供了業(yè)界領(lǐng)先的計(jì)算密度和電源效率。 具體部署物理規(guī)格計(jì)算如下： （此處根據(jù)實(shí)際渲染節(jié)點(diǎn)數(shù)量計(jì)算 ） *數(shù)據(jù)計(jì)算來源： HP 功率計(jì)算器 設(shè)備名稱 數(shù)量 高度 重量 （公斤） 散熱 輸入電源（最大） ： HPLefthand P4500 2U ： BL2*220 10U ： HP DL 管理服務(wù)器 2U 4． 機(jī)柜 42U 5. 核心交換機(jī) Procurve 5412 7U HP ProLiant BL2x220c 具備卓越的計(jì)算密度。 性能 每個服務(wù) 器節(jié)點(diǎn)最多支持 2 路英特爾 174。至強(qiáng) 174。 5500 系列四核處理器 每個服務(wù)器節(jié)點(diǎn)配備 x8 夾層卡，用于 I/O 擴(kuò)展 每個服務(wù)器節(jié)點(diǎn)標(biāo)配 4GB (2x2GB)PC5200 DDR2 內(nèi)存，最高支持 16GB。 管理 每個服務(wù)器節(jié)點(diǎn)均配有嵌入式 iLO2 Blade Edition，用于遠(yuǎn)程管理 每個服務(wù)器節(jié)點(diǎn)通過 iLO Select 實(shí)現(xiàn)電源管理和功率封頂功能 面向 HP BladeSystem 的 HP Insight Control Environment 是一款易于安裝的軟件套件，它可以提供全面的系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、 操作系統(tǒng)部署、電源管理、漏洞掃描和補(bǔ)丁管理等功能 其它 每個 c7000 機(jī)箱內(nèi)最多可以部署 32 個服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，每個 c3000 機(jī)箱內(nèi)最多可以部署 16 個服務(wù)器節(jié)點(diǎn) 每個 42u 機(jī)架最多 1024 個處理器核心和 2TB 內(nèi)存 ◆刀片服務(wù)器可以有效減少花銷，并可以通過集成的遠(yuǎn)程管理功能在全世界任何地方實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。 ◆刀片服務(wù)器是一款功能強(qiáng)勁，超高密度的企業(yè)級應(yīng)用服務(wù)器。刀片服務(wù)器帶有冗余電源和冗余風(fēng)扇，所有的服務(wù)器都安裝在一個機(jī)箱中，并帶有集成的遠(yuǎn)程管理專用服務(wù)器，采用專用網(wǎng)絡(luò)通訊進(jìn)行管理。 ◆ 刀片服務(wù)器模塊式 架構(gòu)更多采用的特殊設(shè)計(jì)可以有效減少構(gòu)建 IT 環(huán)境的時HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 16 間，通過使用刀片服務(wù)器和相關(guān)的增值快速部署軟件包，可以對多臺服務(wù)器進(jìn)行部署和快速再部署，刀片服務(wù)器可以根據(jù)客戶的要求進(jìn)行配置以及修改配置，而所有這一切操作只需要短短的數(shù)分鐘時間 . ◆使用刀片服務(wù)器可以在不增加占用面積的情況下提高系統(tǒng)的能力，在一個 42U機(jī)柜中可以支持多達(dá) 128 臺服務(wù)器 渲染管理服