【正文】 Abaqus 等）在申請(qǐng)時(shí)都使用三臺(tái)機(jī) 器的網(wǎng)卡號(hào)，這樣只要有兩臺(tái)服務(wù)器正常，許可證服務(wù)就不會(huì)中斷，保證許可證服務(wù)的可靠性和連續(xù)性。 2) 整個(gè)系統(tǒng)使用 NIS 進(jìn)行用戶認(rèn)證，一臺(tái)單獨(dú)的認(rèn)證服務(wù)器作為 NIS Master。 3) 提供對(duì)用戶作業(yè)的管理和控制，提供一系列作業(yè)調(diào)度功能從而保證資源使用上的公平合理性； 4) 提供與 COSIM 系統(tǒng)的接口，保證后續(xù)的集成。用戶對(duì)資源的使用情況可以通過計(jì)費(fèi)賬單的形式反映出來，方便內(nèi)部核算。提供簡單方便的用戶使用、訪問方式，包括： CAD/CAE 資源的訪問，仿真計(jì)算資源訪問以及多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)資源訪問；提供簡單方便的系統(tǒng)管理和系統(tǒng)維護(hù)模式，特別是用戶管理（添加、刪除、修改等）方面。 5) 安全性：整個(gè)系統(tǒng)必須具有良好的安全性。能夠根據(jù)用戶自定義調(diào)度策略。 基于 需求的功能分析 設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一的 IT綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)，將依托 航天二院現(xiàn)有的軟件資源，虛擬化以及 COSIM 協(xié)同設(shè)計(jì)仿真平臺(tái) ，試圖在 IT層面，將計(jì)算機(jī)和相關(guān)應(yīng)用程序資源轉(zhuǎn)化為 SOA 服務(wù)，為用戶提供 簡單 的獲得應(yīng)用程序方式 和調(diào)用接口。能夠針對(duì)型號(hào)研制人員和集群管理人員 提供不同的應(yīng)用方式。另外還包括用戶登錄，驗(yàn)證用戶密碼查詢?？梢匀娴睾偷讓拥妮d荷管理系統(tǒng)集成來進(jìn)行作業(yè)調(diào)度、站點(diǎn) 管理、數(shù)據(jù)管理及作業(yè)提交和監(jiān)控。 5) 新引進(jìn)的 SAN 存儲(chǔ)，通過集群文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。 設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一的 IT綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái) 所涉及到的硬件有 : 1) 現(xiàn)有的高性能計(jì)算系統(tǒng)，包括： Linux 刀片集群、小型機(jī)和存儲(chǔ)。主要為現(xiàn)在如下幾個(gè)方面： 1) 航天二院已經(jīng)依托二部建設(shè)了集中的高性能計(jì)算系統(tǒng)，用于各種目的的大型仿真計(jì)算。 就目前航天二院的實(shí)際情況來看，已經(jīng)具備建設(shè)這樣一個(gè)設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一的 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)。 3) 航天二院已經(jīng)研發(fā)了 COSIM 協(xié)同設(shè)計(jì)仿真平臺(tái) ，該平臺(tái)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)、多學(xué)科的優(yōu)化。 4) 新引進(jìn)的圖形服務(wù)器，配高端顯卡，用于大型三維 CAD、 CAE 建模和設(shè)計(jì)。 通過 開放的體系結(jié)構(gòu)，便于在各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行有效的配置并和應(yīng)用軟件緊密集成。 主要維護(hù)用戶的基本信息、將用戶分配到用戶組、為用戶分配角色等。 應(yīng)用中心 直接面向 用戶提供 服務(wù)，包括實(shí)現(xiàn)用戶的批作業(yè)應(yīng)用、交互式應(yīng)用和協(xié)同應(yīng)用的三種使用模式。 航天二院設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái) 建設(shè)方案 2020 4 | Page 配、預(yù)留及預(yù)借； 9) 對(duì)軟件 License 可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的圖形化健康監(jiān)控、使用情況監(jiān)控，及基于歷史數(shù)據(jù)的自動(dòng)報(bào)表生成。 3) 資源調(diào)度策略：支持多種資源調(diào)度機(jī)制。包括批處理、命令行交互、 2D/3D 交互式程序。 6) 簡便：在高安全性的前提下，實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)頁的任務(wù)提交、管理和系統(tǒng)監(jiān)控。 8) 統(tǒng)計(jì)分析和計(jì)費(fèi)：系統(tǒng)的運(yùn)行情況向系統(tǒng)管理員和單位領(lǐng)導(dǎo)完全透明，實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)分析功能。并通過瀏覽器實(shí)現(xiàn)： CAD/前后處理類三維可視化設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件使用和管理 仿真類應(yīng)用軟件的使用和管理 優(yōu)化類應(yīng)用軟件的使用和管理 從而保證用戶在低端桌面機(jī)上不用安裝任何應(yīng)用軟件的情況下，運(yùn)行大型的設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化任務(wù)。 系統(tǒng)架構(gòu) 硬件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 二院的硬件結(jié)構(gòu)如下圖所示： 航天二院設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái) 建設(shè)方案 2020 7 | Page 圖 1 系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)分析： 1) 整個(gè)應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)可以通過防火墻進(jìn)行封裝，只在防火墻上開放特定服務(wù)端口供用戶訪問，以提高系統(tǒng)的安全性。用戶需要運(yùn)行仿真或優(yōu)化計(jì)算任務(wù)時(shí)，使用瀏覽器將任務(wù)提交到計(jì)算服務(wù)器上運(yùn)行；用戶需航天二院設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái) 建設(shè)方案 2020 8 | Page 要運(yùn)行三維設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，通過瀏覽器在圖形服務(wù)器上運(yùn)行相應(yīng)任務(wù)，并將圖形界面顯示到用戶桌面機(jī)上，進(jìn)行相關(guān)交互設(shè)計(jì)。 Web Portal 服務(wù)器，提供基于瀏覽器的用戶訪問；并作為容錯(cuò)服務(wù)器，提供更高的可靠性。 Tableau 報(bào)表服務(wù)器，用于報(bào)表分析，并提供計(jì)費(fèi)賬單。建議將 San 存儲(chǔ)單獨(dú)劃一個(gè)區(qū)域，大小 4TB，用于存放用戶家目錄、應(yīng)用程序安裝目錄等。 3 此處對(duì)圖形工作站的操作系統(tǒng)要求 為 Windows7，用戶瀏覽器為 IE8/9， Mozilla Firefox 9, 10 航天二院設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái) 建設(shè)方案 2020 10 | Page 圖 3 DCV 的部署結(jié)構(gòu) 航天二院設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái) 建設(shè)方案 2020 11 | Page 3 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 資源服務(wù) 平臺(tái) 門戶系統(tǒng) 門戶系統(tǒng)的整體層次架構(gòu)如下圖所示 ，本節(jié)將分別將如下功能拆解介紹。 航天二院設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái) 建設(shè)方案 2020 12 | Page 圖 5 WEB PORTAL 功能航天二院設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)建設(shè)方案 2020 13 | Page 高性能計(jì)算應(yīng)用 在門戶中提供了 二院高性 能計(jì)算商業(yè)應(yīng)用與內(nèi)部開發(fā)環(huán)境在集群中的整合。一個(gè)企業(yè)最關(guān)心的，應(yīng)該是下面幾種統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果： ? 各種資源（ CPU，內(nèi)存，許可證等）的利用率，并通過分析找出影響系統(tǒng)性能的資源瓶頸，從而為進(jìn)一步的投資提供依據(jù)。 ? IT 的服務(wù)水平分析，減少因系統(tǒng)不正常工作對(duì)用戶的影響。 報(bào)表分析系統(tǒng)需 采用先進(jìn)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和在線航天二院設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)建設(shè)方案 2020 14 | Page 聯(lián)機(jī)分析系統(tǒng)，快速挖掘 系統(tǒng) 數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)圖形化，通過瀏覽器生成圖表直觀的顯示給客戶，并可以管理多個(gè) 子系統(tǒng) 數(shù)據(jù)。 與二院工程資源中心網(wǎng)站整合 按照二院的需求，本方案將現(xiàn)有的工程資源中心的網(wǎng)站內(nèi)容和功能與 PAC portal 進(jìn)行整合，整合后實(shí)現(xiàn)風(fēng)格統(tǒng)一，方便易用，友好的服務(wù)平臺(tái)門戶。調(diào)度策略決定了資源的 共享 方式進(jìn)而決定了資源的使用效率。 本方案完全滿足第一節(jié)系統(tǒng)需求分析部分的 對(duì)軟件可證管理要求的細(xì)節(jié)功能 6。 下節(jié)將詳述許可證調(diào)度策略。 License Scheduler 可以根據(jù)項(xiàng)目對(duì)許可證的使用量，動(dòng)態(tài)計(jì)算用戶的優(yōu)先級(jí)，并根據(jù)優(yōu)先級(jí)來響應(yīng)用戶的請(qǐng)求，從而保證各項(xiàng)目都能公平合理地使用許可證資源。每個(gè)部門可以設(shè)定一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目，并設(shè)置相應(yīng)的使用份額。 對(duì)于時(shí)間緊急的任務(wù)，我們可 設(shè)置 一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的項(xiàng)目，該項(xiàng)目擁有所有的許可證。 2) 公平調(diào)度 功能： 保證服務(wù)器資源能被合理分配和使用。 5) 隨時(shí)間變化的調(diào)度：管理員可以根據(jù)業(yè)務(wù)量變化情況自定義集群在特定時(shí)段的使用 6) 獨(dú)占式調(diào)度：給用戶提供獨(dú)占式占用某部分計(jì)算資源的方式。例如，可 以為各部門分配機(jī)器組和用戶組，在保證統(tǒng)一管理的情況下，各部門能相對(duì)獨(dú)立地使用計(jì)算資源。這將所有的節(jié)點(diǎn)分為很多的節(jié)點(diǎn)組。 提供 如下 所述 智能化作業(yè)部署策略 。 航天二院設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)建設(shè)方案 2020 20 | Page 基于用戶服務(wù)協(xié)議的 調(diào)度 基于用戶服務(wù)協(xié)議的 SLA 調(diào)度（ Service Level Agreement）在定義資源的提供者和資源的使用者達(dá)成共識(shí)的前提條件下，來調(diào)度和使用計(jì)算的硬件和軟件資源。應(yīng)用在通過 LSF 的調(diào)度策略被派發(fā)之后，再根據(jù) GPU 的共享模式來共享 GPU 資源。 航天二院設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)建設(shè)方案 2020 23 | Page 圖 9 作業(yè)監(jiān)控和管理頁面 交互式 2D/3D任務(wù) 在程序運(yùn)行過程中，如果需要應(yīng)用程序圖形界面顯示的配合，可選用VNC+DCV集成模塊，并配置二維圖形顯示服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)基于 Web的二維和三維的應(yīng)用程序圖形交互。 4) 應(yīng)用程序通過 DCV 在實(shí)際分配的圖形服務(wù)器上啟動(dòng)，使用遠(yuǎn)程服務(wù)器上的 CPU、內(nèi)存和顯卡。 圖 12 Fluent 的圖形交互 航天二院設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)建設(shè)方案 2020 26 | Page 圖 13 通過 web 瘦客戶端進(jìn)行 3D 交互 應(yīng)用虛擬化模式 系統(tǒng)中 遠(yuǎn)程交互模式可以細(xì)分為個(gè)性化虛擬桌面環(huán)境和遠(yuǎn)程軟件桌面使用兩種，主要通過仿真網(wǎng)格接口模塊實(shí)現(xiàn)。 航天二院設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)建設(shè)方案 2020 27 | Page 支持包括虛擬桌面業(yè)務(wù)環(huán)境和虛擬應(yīng)用發(fā)布。用戶可將部署、安裝、配置完畢的虛擬機(jī)發(fā)布到平臺(tái)中，平臺(tái)將以模板的形式對(duì)其進(jìn)行管理。 本方案 在 Portal 中實(shí)現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng) 與二部云仿真系統(tǒng)的集成。需要開放的服務(wù)器及其端口如下： Web Portal 服務(wù)器： 8080 報(bào)表服務(wù)器： 8080 二維圖形顯示服務(wù)器： 5800~5900 三維圖形顯示服務(wù)器： 7300, 5800~6000 許可證服務(wù)器：相關(guān)的許可證服務(wù)端口 為了 保證 Linux 系統(tǒng)安全 。 上傳下載權(quán)限：確認(rèn)用戶只對(duì)自己的數(shù)據(jù)文件夾里的數(shù)據(jù)具有上傳下載權(quán)限，其 它 組 的 用戶都 沒有 上傳下載權(quán)限。 在數(shù)據(jù)傳輸方面， 用戶與服務(wù)平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)傳輸主要有如下兩個(gè)途徑：提交作業(yè)時(shí)輸入數(shù)據(jù)上傳到計(jì)算臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)；作業(yè)完成后結(jié)果數(shù)據(jù)從臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)轉(zhuǎn)移到用戶本地。 對(duì)交互任務(wù)，通過 Session 管理，讓一臺(tái)機(jī)器只啟動(dòng)一個(gè) Session 保證應(yīng)用程序間的嚴(yán)格隔離。 航天二院設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)建設(shè)方案 2020 34 | Page 系統(tǒng)審計(jì) 系統(tǒng)安全性的一個(gè)重要體現(xiàn)就是“有跡可查”，保證所有與系統(tǒng)安全性相關(guān)的事件，如：用戶管理（添加、刪除、修改等）、用戶登錄，任務(wù)運(yùn)行，文件操作（拷貝，刪除，重命名，修改屬性）等都能被記錄，并通過統(tǒng)計(jì)分析，審查出異常。默認(rèn)提供了多集群 擴(kuò)展功能。 2) License Scheduler 提供針對(duì) Flexlm 的應(yīng)用軟件許可證的搶占和公平競爭調(diào)度，保證許可證公平的在各部門， 各 用戶間使用。 4) 基于 Platform Analysis（ PA）的統(tǒng)計(jì)分析和計(jì)費(fèi)系統(tǒng) Platform Analysis 使用 Vertica 作為數(shù)據(jù)庫平臺(tái)， 為海量數(shù)據(jù)的聯(lián)機(jī)在 線分析 (OLAP)提供了有效的解決方案，從而使得用戶在 TB 級(jí)的數(shù)據(jù)表上，能在數(shù)秒鐘內(nèi)“鉆取”到感興趣的數(shù)據(jù) 。自定制服務(wù)的內(nèi)容包括： 1) 整個(gè)方案的實(shí)施，包括系統(tǒng)分析、安裝、 與第三方產(chǎn)品集成、 調(diào)試 。 根據(jù)涉密信息系統(tǒng)分級(jí)保護(hù)要求，系統(tǒng)具有 系統(tǒng)管理員，安全保密管理員，安全審計(jì)管理員 三種角色，采用 三種管理權(quán)限分離地方式，實(shí)現(xiàn)用戶賬戶的安全性。用戶經(jīng)身份認(rèn)證系統(tǒng)認(rèn)證后，可直接登錄作業(yè)調(diào) 度 系統(tǒng)門戶。 6) 網(wǎng)站建設(shè) 建設(shè)二院云資源服務(wù)平臺(tái)門戶系統(tǒng)，需要具備的 功能 包括 新聞發(fā)布、論壇交流、發(fā)布文章、軟件下載等 。 航天二院設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)建設(shè)方案 2020 38 | Page 終端用戶高性能集群使用培訓(xùn) ? 課程時(shí)長： 1 天 ? 授課形式： 定制課程，由航天二院提供培訓(xùn)環(huán)境 ? 授課內(nèi)容： 為航天二院終端用戶提供集群使用的培訓(xùn)。本課程提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境，結(jié)合課程內(nèi)容提供了大量的實(shí)踐環(huán)節(jié)，可以幫助管理員深入理解和熟練使用 LSF 高性能計(jì)算集群。A 問題解答 Platform LSF 8 高級(jí)管理員培訓(xùn) 第四天 模塊 1 elim 自定義資源機(jī)制 模塊 2 作業(yè)的斷點(diǎn)恢復(fù)和重新運(yùn)行 模塊 3 esub 和 exec 的使用 模塊 4 作業(yè)組和作業(yè)之間的依賴關(guān)系 模塊 5 資源預(yù)留機(jī)制 模塊 6 作業(yè)的執(zhí)行環(huán)境 第五天 模塊 7 使用 Application Profile 進(jìn)行應(yīng)用程序提交 模塊 8 動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)和浮動(dòng)客戶端 模塊 9 多 LSF 集群之間的資源共享 模塊 10 更新包的安裝 航天二院設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)建設(shè)方案 2020 40 | Page 模塊 11 使用 Session Scheduler 調(diào)度批量短作業(yè) 模塊 12 在線動(dòng)態(tài)配置 模塊 13 基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的調(diào)度 Qamp。 4) 所有的設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化任務(wù)都集中在服務(wù)器上，保 證了數(shù)據(jù)大集中，既提高了系統(tǒng)的安全性，又有利于協(xié)同工作，提供工程師效率。 7) 集中統(tǒng)一管理所有設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化相關(guān)軟件和相應(yīng)運(yùn)行機(jī)器，使軟件維護(hù)、升級(jí)、性能調(diào)優(yōu)、錯(cuò)誤修正、自動(dòng)備份更加容易。 11) 為航天二院提供一種許可證集中控制和管理的機(jī)制和手段，更高效、經(jīng)濟(jì)地使用許可證。 COSIM Windows,Linux 多學(xué)科、多目標(biāo)優(yōu)化 表 3 Platform 支持商用軟件部分列表航天二院設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一 IT 綜合應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)建設(shè)方案 2020 44 | Page