【文章內(nèi)容簡介】 務(wù)器 管理服務(wù)器主要承擔(dān)兩種任務(wù)，為計算節(jié)點提供基本的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，以及調(diào)度計算節(jié)點上的工作，通常集群的工作調(diào)度程序應(yīng)該運行在這個節(jié)點上。在Renderfarm 集群系統(tǒng)中，允許管理服務(wù)器以及所有的計算節(jié)點都可以作為管理節(jié)點管理渲染進(jìn)程。 存儲設(shè)備 如果集群系統(tǒng)的應(yīng)用運行需要大量的數(shù)據(jù)存儲，比如 HD 素材等，就需要一個存儲節(jié)點。顧名思義，存儲節(jié)點就是集群系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲器和數(shù)據(jù)服務(wù)器。 渲染集群系統(tǒng)對 I/O 存儲 系統(tǒng) 有很高 的要求 。 ? 集群應(yīng)用程序分為計算密集型，通信密集型或是計算 /通信密集兼?zhèn)涞牟煌愋汀? ? 在渲染并行集群上的特定應(yīng)用有時會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。 ? 產(chǎn)生的數(shù)據(jù)需要在各個結(jié)點之間共享，因此可能造成在控制結(jié)點或網(wǎng)絡(luò)的瓶頸 HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 17 存儲建設(shè)方案一： Lefthand 此方案中 考慮渲染集群系統(tǒng)對于存儲 I/O 要求 我們采用了 HP LeftHand 存儲系統(tǒng) ， 存儲設(shè)備 選型從如下幾個方面考慮： 首先 是管理。虛擬機(jī)的優(yōu)勢就是集中、系統(tǒng)的集中化管理。虛擬化存儲設(shè)備在管理上首先要求的就是數(shù)據(jù)的集中存儲，分散的數(shù)據(jù)將不利于高效的存儲，例如存儲空間的分配、存儲資源的劃分等。 第二 ，虛擬化環(huán)境中存儲系統(tǒng)需要提供簡單、快速的部署能力。虛擬主機(jī)的擴(kuò)展和分配是方便的，用戶可以在最短的時間內(nèi)部署虛擬化主機(jī)系統(tǒng)，如果后端存儲沒有良好的支撐能力，虛擬主機(jī)就無法完成正常部署，導(dǎo)致上線工作將延后進(jìn)行。因此 ，能夠提供集中管理的存儲系統(tǒng)，同時提供快速部署，空間劃分，靈活配置的存儲系統(tǒng)才能滿足虛擬化的環(huán)境。 第三 ，很多的虛擬化系統(tǒng)都可以支持基于系統(tǒng)的高可靠管理。例如：系統(tǒng)切換、遷移、災(zāi)難響應(yīng)等。虛擬化環(huán)境下的存儲系統(tǒng)應(yīng)該與虛擬化系統(tǒng)具備良好的兼容性，為虛擬化的高可靠性提供良好的支撐平臺。 第四 ，面對虛擬化主機(jī)的增加，傳統(tǒng)的存儲系統(tǒng)已經(jīng)無法提供更好的性能增長。我們知道，傳統(tǒng)的磁盤陣列中，當(dāng)硬盤增加到一定數(shù)量時，存儲系統(tǒng)無法得到更好的性能， 傳統(tǒng) SAN 陣列一旦配置 就很難變更或“重新供應(yīng)” － 供應(yīng)問HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 18 題經(jīng)常被認(rèn)為是存儲管 理 的主要難點，這其中的主要原因就是傳統(tǒng)磁盤陣列的存儲架構(gòu)。 能夠支撐更多虛擬系統(tǒng)的存儲設(shè)備，應(yīng)該具備性能的彈性存儲特性， 當(dāng)主機(jī)的增加導(dǎo)致存儲的需求加大時，存儲系統(tǒng)應(yīng)該有能力完成性能的提升。 第五 ，從技術(shù)角度看，虛擬主機(jī)環(huán)境為用戶帶來了更高的主機(jī)使用率；從成本角度考慮，虛擬化環(huán)境為用戶節(jié)省了大量的投資 —— 服務(wù)器的采購數(shù)量大大降低。面對當(dāng)前不良經(jīng)濟(jì)環(huán)境，最大限度節(jié)省成本成為了用戶更為關(guān)心的焦點。而低成本并不意味著低效率，優(yōu)秀的存儲產(chǎn)品在低成本的同時，可以提供更加優(yōu)秀的投資回報率。 第 六 ，系統(tǒng)關(guān)系著企業(yè)的業(yè)務(wù)能否正 常的運行，而數(shù)據(jù)是企業(yè)的命脈，任何的數(shù)據(jù)丟失對于企業(yè)來說都是災(zāi)難性的。隨著容災(zāi)熱的到來，企業(yè)在有條件的情況下采用必要的手段進(jìn)行數(shù)據(jù)容災(zāi)保護(hù)是非常明智的選擇。能夠支撐虛擬化環(huán)境的存儲設(shè)備，應(yīng)能提供完備的容災(zāi)解決方案，這些方案可以幫助用戶降低數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險，使得用戶在管理上更輕松，使用存儲設(shè)備時更放心，災(zāi)難發(fā)生時可以從容應(yīng)對。 結(jié)合動漫基地的實際業(yè)務(wù)，本方案設(shè)計為 采用集中存儲解決方案，把 用戶動漫渲染后數(shù)據(jù)集中 整合在一臺高可靠性的 HP LeftHand P4000 存儲設(shè)備 上。 具體描述為： 由于 LeftHand P4000 為 iSCSI 協(xié)議的高性能存儲產(chǎn)品，因此建議用戶在服務(wù)器與主機(jī)的連接上采用專用（獨立使用）的以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行存儲區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，也可設(shè)定獨立的網(wǎng)段或 VLAN 來避免由于廣播風(fēng)暴導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)堵塞以及提升存儲網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)安全性。 服務(wù)器端與 LeftHand P4000 之間盡量采用性能匹配的搭配原則，即：LeftHand P4000 內(nèi)配置足夠的控制器單一來響應(yīng)客戶端提交的 I/O 訪問。 IPSAN 環(huán)境可以在線進(jìn)行服務(wù)器端的配置，因此當(dāng)存儲環(huán)境完善后，服務(wù)器端可以在線進(jìn)行添加或更改配置，無需影響其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)。 通過存儲端的控制，客戶端（例如： Windows XP/Linux 等）同樣可以直接連接至 LeftHand P4000 設(shè)備上，通過以太網(wǎng)直接訪問存儲空間，HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 19 為用戶帶來更加靈活的存儲方式。 存儲建設(shè)方案 二 ： X9000 網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng) 渲染平臺存儲系統(tǒng)需要數(shù)以千計的文件（渲染節(jié)點）的并發(fā)訪問， 每部電影多于 175,000 幀 ，同時有 上億個小文件同時播放 ，系統(tǒng)有 存儲孤島造成文件共享困難 ，造成 渲染農(nóng)場空閑 。 在保持同一名字空間的前提下，以持續(xù)的性能和容量擴(kuò)展能力，管理爆炸性的數(shù)據(jù)增長 如上圖所示 X9000 網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng) 是 理想的渲染平臺 解決方案 ： ? 多個設(shè)備一同工作 ? 平衡的工作負(fù)載 = 持續(xù)的性能 ? 在線增加性能 ? 自動重新平衡 ? 益處 ? 消除控制器瓶頸 ? 可擴(kuò)展和可預(yù)期的性能，沒有熱點 ? 更少的服務(wù)器空閑時間 計算網(wǎng)絡(luò) 部分 集群計算的進(jìn)程遷移需要高速硬件連接設(shè)備，進(jìn)行計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸，可選的設(shè)備包括千兆網(wǎng)卡、交換機(jī)或者光纖卡以及相應(yīng)的光纖 交換機(jī)。對于中小型的集群系統(tǒng)來說， 可以采用 千兆的傳輸速率。 在渲染系統(tǒng)的計算網(wǎng)絡(luò)中，我們 選擇千兆以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 。采用 HP Procurve 5412，交換容量≥ 680Gbps；至少配置 204 個千兆以太網(wǎng)端口，機(jī)箱最大支持 48個萬兆以太網(wǎng)端口， SNMP、 Console、 Tel 以及基于 Web 管理等網(wǎng)絡(luò)功能 。 HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 20 操作系統(tǒng)選擇 Linux 是做集群服務(wù)器的最佳操作系統(tǒng)，其穩(wěn)定性和速度都比 Windows 更優(yōu)秀，但是問題也是存在的。如果 Maya 為主要 Pipeline，選擇 Linux 會有很多好處，包括比 Windows 快 1 倍以上的網(wǎng)絡(luò)訪問速度，幾乎沒有病毒煩惱等；如果是3dmax 或者是 3DMAX 和 MAYA 的混合使用環(huán)境，那么就只能選擇 Windows 了。 從以上的 內(nèi)容可以發(fā)現(xiàn)， 很多軟件可以運行在 windows x64 系統(tǒng)下。如果主要進(jìn)行 Maya 或者 SoftImage 的渲染，可以將多數(shù)計算節(jié)點安裝為 Linux。反之，就需要多安裝 windows 操作系統(tǒng)。 為了節(jié)約成本，可以在分發(fā)管理服務(wù)器安裝Windows 服務(wù)器版本，為渲染服務(wù)器安裝 OEM 的 Windows XP 或 Vista。 2 軟 件平臺 Render farm 集群渲染管理平臺軟件 Render farm 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HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 21 動畫、影視制作項目進(jìn)行高效率、高品質(zhì)、多方式的專業(yè)渲染服務(wù) ，其高效 運行是由管理軟件來協(xié)調(diào)、管理的，如下是如今主要的管理軟件： ? ■ Virtual Vertex 公司的 Muster ? ■ Royer Render ? ■ NIVIDA Deadline ? ■ PipeLinefx 公司的 Qube ? ■ Aceleon 公司的 EnFuzion 前端 3D 制作軟件 前端的 3D 動畫軟件：目前主要采用 Autodesk 公司 Maya、 3DMax 軟件，它是業(yè)界功能最強(qiáng)大的 3D 動畫設(shè)計軟件，是制作數(shù)位特效與動畫時超強(qiáng)的動畫組合軟件，整合了制作動畫最強(qiáng)大的功能與最有效的運用于一個作業(yè)環(huán)境中，并 提供最流暢的運作流程。 目前 Autodesk 公司的 3D 制作軟件已經(jīng)集成了 Mental Ray 渲染軟件功能。 Autodesk 3DS MAX Autodesk 3ds Max ，為創(chuàng)作和媒體專業(yè)人員提供了極具藝術(shù)特質(zhì)的工具集。3ds Max 被開發(fā)成一個全面的動畫軟件包，它具有一套深入的并極具生產(chǎn)力的、用于加快工作流的工具集，廣泛應(yīng)用于游戲開發(fā)、視覺效果圖設(shè)計、視覺特效和教育領(lǐng)域領(lǐng)先的三維動畫軟件。 強(qiáng)大的內(nèi)置的毛發(fā)制作系統(tǒng)、渲染器 mental ray 以及集成的可視化設(shè)計工具，將極大地擴(kuò)展 Discreet 公司三維造型和動畫系統(tǒng)的制作能力 。 Autodesk Maya 軟件 是世界上最強(qiáng)大的整合 3D 建模、動畫、效果和渲染解決方案之一。 Autodesk Maya 還增強(qiáng)了二維圖形的畫質(zhì)和真實感。正因為此，電影與視頻藝術(shù)家、游戲開發(fā)人員、可視化專業(yè)人員、 Web 和 印刷設(shè)計人員紛紛求助于 Autodesk Maya 來實現(xiàn)他們的創(chuàng)想。 Softimage XSI Softimage|XSI 是 Softimage 公司研制的下一代三維動畫系統(tǒng)，它是HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 22 業(yè)界第一個真正的具有全新概念的非線性動畫系統(tǒng)，它大 大地提高了藝術(shù)家的創(chuàng)作力和靈活性，從而帶來快速的投資回報。 Softimage|XSI 的高級直觀的工具包可以進(jìn)行完美無缺的角色動畫、非破壞性的動畫混合、高質(zhì)量交互式的動畫生成，它革新了數(shù)字藝術(shù)家傳統(tǒng)制作三維動畫的方式，并可應(yīng)用在視頻、電影、廣播電視、交互媒介和娛樂方面。 Softimage|XSI 是業(yè)界第一個具有較好集成性的非線性動畫系統(tǒng)。利用強(qiáng)大的動畫混合器，使得動畫的混合、過渡、約束、動作和音頻都集成在一個用戶熟悉的非線性環(huán)境里。 Softimage|XSI 實現(xiàn)了一個用戶可完全定制的和無固定模式的用戶界面 。 Softimage|XSI 是一個基于節(jié)點的體系結(jié)構(gòu)，這就意味著所有的操作都是可以編輯的。它的動畫合成器功能更是可以將任何動作進(jìn)行混合，以達(dá)到自然過渡的效果。 Softimage|XSI 的燈光、材質(zhì)和渲染已經(jīng)達(dá)到了一個較高的境界，系統(tǒng)提供的幾十種光斑特效可以延伸為千萬種變化。 Illumination 和 Final Gathering 特效使渲染效果到到了空前的效果 。 ? 計算機(jī)安全定義： 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全包含三方面的涵義： – 機(jī)密性 指保證系統(tǒng)內(nèi)的機(jī)密信息不被非法訪問、竊取，防止泄密； – 完整性 指保證系統(tǒng)內(nèi)的信息不被非法篡改或無意修改，即維護(hù)信息的真實性、一致性和有效性； – 可用性 指保證系統(tǒng)能夠正常地提供服務(wù) ,不會拒絕合法用戶的正常使用； 保證系統(tǒng)的安全也即保證系統(tǒng)的機(jī)密性、完整性和可用性。 安全服務(wù) 安全服務(wù)是一個系統(tǒng)所具有的安全功能的宏觀體現(xiàn)。一種安全服務(wù)可由一種和多種安全機(jī)制來實現(xiàn)。 OSI 安全體系結(jié)構(gòu)提出了六類安全服務(wù)：鑒權(quán)和標(biāo)識服務(wù)（ Authentication Service）、訪問控制服務(wù)（ Access Control Service）、數(shù)據(jù)保密服務(wù)（ Data Confidentiality Service）、數(shù)據(jù)完整性服務(wù)（ Data Integrity HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 23 Service）、拒絕服務(wù)（ Nonrepudiation Service）。其中，鑒權(quán)服務(wù)又可以分為對等實體鑒權(quán)服務(wù)（ Peer Entity Authentication Service）和數(shù)據(jù)源點鑒權(quán)（或確認(rèn)）服務(wù)（ Data Origin Authentication Service）。 安全機(jī)制 安全機(jī)制是實現(xiàn)安全服務(wù)的技術(shù)措施，某一個安全機(jī)制可以服務(wù) 于多種安全服務(wù)。 OSI 安全體系結(jié)構(gòu)列舉了（ enumerate）八種特定的安全機(jī)制，它們是： 加密機(jī)制（ Encipherment mechanism） 訪問控制機(jī)制（ Access Control mechanism） 數(shù)據(jù)完整性機(jī)制（ Data integrity mechanism） 鑒權(quán)交換機(jī)制（ Authentication exchange mechanism） 流量填充機(jī)制（ Traffic padding mechanism） 公正機(jī)制（ Notarization mechanism） 安全審計 安全性恢 復(fù) 安全體系的設(shè)計原則 為了實現(xiàn)上述的安全目標(biāo)，對于信息系統(tǒng)的安全設(shè)計，應(yīng)基于如下原則： ①需求、風(fēng)險、代價平衡分析的原則 信息系統(tǒng)中沒有絕對的安全，需通過安全風(fēng)險分析，從系統(tǒng)建設(shè)需求、安全風(fēng)險、安全投入、收益等方面找到平衡點，來規(guī)劃安全體系。 ②多重保護(hù)的原則（全局防御的原則） 任何安全保護(hù)措施都不是絕對安全的，都可能被攻破。但是建立一個多重保護(hù)系統(tǒng)，各重保護(hù)相互補充，當(dāng)一重保護(hù)被攻破時，其它重保護(hù)仍可保護(hù)信息的安全。 ③多層次（網(wǎng)絡(luò) OSI參考模型中的邏輯層次）保護(hù)的原則 安全體系的規(guī)劃應(yīng)貫穿 OSI參考模型的各個層次，如在鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層實施包過濾，在表示層實施加密傳送，在應(yīng)用層設(shè)置專用程序代碼、運行應(yīng)用層審計HP 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術(shù)解決方案 24 軟件，在應(yīng)用層之上啟動代理服務(wù)等。 ④網(wǎng)絡(luò)分段的原則（物理和邏輯） 網(wǎng)絡(luò)分段是保證安全的重要措施。網(wǎng)絡(luò)分段可分為物理分段和邏