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1 字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 中國惠普 有限公司 2010 年 04月 字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 2 目 錄 目 錄 .............................................................. 2 第一章、 前言 ........................................................ 3 景介紹 .................................................................. 3 內(nèi)動漫行業(yè)現(xiàn)狀 .......................................................... 4 漫產(chǎn)業(yè)展望及趨勢分析 .................................................... 4 第二章、 數(shù)字動漫基地的基礎平 臺 ...................................... 6 字動漫基地基礎平臺的組成及建設原則 ...................................... 6 字動漫基地介紹 .......................................................... 8 染農(nóng) 場）概念： .................................................................................... 8 用 染農(nóng)場）的必要性 ...................................................................... 9 第三章、 動漫渲染方案設計 ........................................... 10 1、 硬件平臺 平臺設計 ......................................................... 10 染農(nóng)場業(yè)務流程 ............................................................................................................. 10 染農(nóng)場平臺架構拓撲圖 ................................................................................................. 10 染計算服務器 ................................................................................................................ 13 染管理服務器 ................................................................................................................ 16 儲設備 ............................................................................................................................ 16 算網(wǎng)絡部分 ..................................................................................................................... 19 作系統(tǒng)選擇 .................................................................................................................... 20 2 軟件平臺 ................................................................... 20 群渲染管理平臺軟件 ............................................................................ 20 端 3D 制作軟件 ............................................................................................................. 21 第四章、硬件設備及軟件的選型 ......................................... 24 1、硬件選型 .................................................................. 24 染集群系統(tǒng) ..................................................................................................................... 24 件存儲系統(tǒng) ..................................................................................................................... 27 2、軟件選擇 .................................................................. 28 群渲染管理平臺軟件（選 擇一） ............................................................ 28 需要的各類軟件（三維、平面、影視合成、多媒體編程軟件等） ......................... 29 臺渲染專業(yè)軟件 ............................................................................................................. 31 第五章、惠普 綠色設計架構助力動漫 ..................................... 33 1． 確制冷實現(xiàn)綠色數(shù)據(jù)中心 ........................................... 34 2．惠普刀片系統(tǒng)：綠色數(shù)據(jù)中心的關鍵生產(chǎn)線 .................................... 35 第 六章、成功案例分享 ................................................. 38 1、國內(nèi)動漫案例分享 .......................................................... 38 陽動漫公共技術平臺 ..................................................................................................... 38 京軟件產(chǎn)品質量檢測檢驗中心動漫平 臺 ..................................................................... 39 海文廣集團（ 碼視覺基地 ............................................................................ 40 2、國外動漫案例分享 .......................................................... 40 字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 3 第一章、 前言 景介紹 隨著數(shù)字 動漫 對人們生活產(chǎn)生的深遠影響，動漫作品也越來越受到人們的喜愛，動漫產(chǎn)業(yè)在 近幾年的蓬勃發(fā)展，得到了我們國家和各級政府的高度重視。在發(fā)達的歐美國家，動漫產(chǎn)業(yè)不僅重要，而且是支柱性產(chǎn)業(yè)之一，年市場的總量都在數(shù)百億乃至數(shù)千億美元之上。 動漫平臺所滲透的領域極其廣泛，如動畫、游戲動漫、電影、電視、圖書出版、工藝禮品卡通、廣告片等設計制作，為個人、公司、企業(yè)、園區(qū)、高校等提供租用服務。為了完善原有動漫產(chǎn)業(yè)的技術短板，推動相關的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，真正產(chǎn)生產(chǎn)業(yè)鏈效應。 三維動作工作室是動漫公共服務平臺中的一項資源，為動漫企業(yè)提供數(shù)據(jù)服務及三維制作流程。 可以說，它在生活中無處不在，毫無疑問它是一項大產(chǎn) 業(yè)。由于它產(chǎn)業(yè)基礎龐大，在中國至少每年具有 1000 億市場的開發(fā)價值，對促進整個國家經(jīng)濟發(fā)展具有重要作用。可以預見，未來 2內(nèi)，中國動漫市場將達到一個空前的繁榮程度。 中國動漫市場有著巨大潛力，以及國內(nèi)優(yōu)秀的原創(chuàng)力資源，而來自日、韓、歐、美等國的動漫游戲產(chǎn)品卻占據(jù)了中國市場的大半江山，相比之下國內(nèi)動漫產(chǎn)業(yè)發(fā)展明顯滯后，“產(chǎn)業(yè)鏈效應”也沒有真正形成。因此，鼓勵和扶植優(yōu)秀原創(chuàng)作品的商業(yè)化，建立對動漫發(fā)展效果顯著的技術平臺、有效整合周邊產(chǎn)業(yè)資源成為當前振興民族動漫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要任務。 據(jù)文化部有關部門預測： “如果經(jīng)過 5 至 10 年的時間，動漫產(chǎn)業(yè)在國民生產(chǎn)總值中的比重能夠從目前的十萬分之一提高到百分之一，那么我國動漫產(chǎn)業(yè)就具有 1000 億元產(chǎn)值的巨大發(fā)展空間，預計今年總創(chuàng)收可達 117 億元人民幣?！庇纱?，盡快地發(fā)揮政府的職能作用，建立公共技術平臺為動漫產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務是一個能夠盡快實現(xiàn)為動漫企業(yè)服務，帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的頭等大事。 字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 4 內(nèi) 動漫行業(yè)現(xiàn)狀 現(xiàn)階段正是中國動漫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵時期，制約國內(nèi)動漫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素有很多，例如劇本、資金、設備等等，但是最關鍵的是設備問題。經(jīng)驗表明，公共技術平臺建設，是發(fā)展動漫產(chǎn)業(yè)最關 鍵、最重要、最急需的一個環(huán)節(jié)，是吸引企業(yè)入駐的強有力的手段，是推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不可缺少的技術支撐。建立公共技術服務平臺能增強政府的服務功能，降低創(chuàng)意企業(yè)的投入成本和運營成本，形成企業(yè)聚集效應，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 現(xiàn)在，全國動漫產(chǎn)業(yè)的競爭越來越激烈，目前國家科技部、國家新聞總署、國家廣電總局、國家文化部已經(jīng)先后授牌在全國建立了北京石景山 、北京軟件園 、上海多媒體產(chǎn)業(yè)園、廣州天河軟件園、長沙軟件園、成都數(shù)字娛樂軟件園、上海美術電影制片廠、中央電視臺中國國際電視總公司、三辰卡通集團、中國電影集團公司、湖南金鷹卡通有限公司 、杭州高新技術開發(fā)區(qū)動畫產(chǎn)業(yè)園、常州影視動畫產(chǎn)業(yè)有限公司、上海炫動卡通衛(wèi)視傳媒娛樂有限公司、南方動畫節(jié)目聯(lián)合制作中、深圳市動畫制作中心、大連高新技術產(chǎn)業(yè)園動漫長廊、蘇州工業(yè)園區(qū)動漫產(chǎn)業(yè)園、無錫太湖數(shù)碼動畫影視創(chuàng)業(yè)園、長影集團有限責任公司、江通動畫股份有限公司、四川動漫基地等共計 20 余家基地，很多基地已經(jīng)走在了前面，投入巨資建立了公共技術平臺來發(fā)展動漫產(chǎn)業(yè)。 漫產(chǎn)業(yè)展望及趨勢分析 綜觀中國動漫產(chǎn)業(yè)，雖然已經(jīng)取得了一定的成績，但是從動漫作品和形象的創(chuàng)作到動漫形象的傳播再到開發(fā)、銷售衍生產(chǎn)品，整體產(chǎn)業(yè)鏈 的運作和單個環(huán)節(jié)都存 在著很多的問題。我國動漫產(chǎn)業(yè)所患的是一種綜合性的癥狀。但我們必須看到，現(xiàn)在擺在我國動漫產(chǎn)業(yè)面前的是一個巨大的機遇，社會對動漫產(chǎn)業(yè)已經(jīng)普遍認同，產(chǎn)業(yè)化概念逐漸清晰，國家也為鼓勵該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出政策、經(jīng)濟上的傾斜，相關業(yè)界人士更是為此而努力奮斗，國內(nèi)動漫產(chǎn)業(yè)的市場也在擴大當中。只要我們抓住機遇，找準方向，找出存在的問題各個擊破，就一定能夠創(chuàng)造出我們自己的動漫形象和動漫品牌，使我們的動漫產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來。 1）建立完整的產(chǎn)業(yè)鏈 字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 5 在我們研究了國外動漫產(chǎn)業(yè)成功的經(jīng)驗之后，很多專業(yè)人士提出動漫產(chǎn)業(yè)發(fā)展 的關鍵在于構建一條完整合理的產(chǎn)業(yè)鏈。所謂產(chǎn)業(yè)鏈即產(chǎn)業(yè)價值鏈，在產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學中，一般稱之為產(chǎn)業(yè)關聯(lián)。在動漫產(chǎn)業(yè)中，產(chǎn)業(yè)鏈具體是指通過動畫漫畫創(chuàng)造出動漫形象，利用這一形象對動漫作品進行二次開發(fā)利用，提升動漫作品的附加值，進行衍生產(chǎn)品如文具、玩具、游戲、電影的開發(fā)。 2）創(chuàng)造優(yōu)秀的動漫作品和動漫形象。 構建產(chǎn)業(yè)鏈的關鍵在于創(chuàng)造出優(yōu)秀的動漫作品和有著足夠吸引力的動漫形象，這是產(chǎn)業(yè)鏈的開端。動漫產(chǎn)業(yè)又稱為形象產(chǎn)業(yè)，可見動漫形象的重要性。 3）開發(fā)衍生產(chǎn)品。 通過開發(fā)衍生產(chǎn)品來牟利是動漫產(chǎn)業(yè)價值鏈的終端，也是動漫產(chǎn)業(yè)中利 潤最大、操作空間最廣的一個環(huán)節(jié)。一般來說，表層上的動漫衍生產(chǎn)品包括音像制品，小 說，游戲，玩具模型，服裝等。深層的衍生產(chǎn)品可以以形象授權方式進入更廣泛的領域，比如旅游產(chǎn)業(yè)等。 字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 6 第二章、 數(shù)字 動漫 基地的基礎平臺 字 動漫 基地基礎平臺的組成 及建設原則 ? 渲染集群系統(tǒng)（服務器集群） ? 管理服務器 ? 文件服務器 及 文件存儲及備份系統(tǒng) ? 高性能圖形工作站 ? 以太網(wǎng)交換機 ? 群渲染管理平臺軟件 ? 渲染引擎 ? 所需要的各類軟件（三維、平面、影視合成、多媒體編程軟件等） 用性和集成性 無論是系統(tǒng)的軟硬件 設計、還是集成，均應以適用為第一宗旨，在系統(tǒng)充分適應學院教學業(yè)務需求的基礎上進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)設計者必須能將各種先進的軟硬件設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)調一致地進行高效工作。 準性和開放性 只有支持標準性和開放性的系統(tǒng)，才能支持與其他開放型系統(tǒng)一起協(xié)同工作，在網(wǎng)絡中采用的硬件設備及軟件產(chǎn)品應支持國際工業(yè)標準或事實上的標準，以便能和不同廠家的開放型產(chǎn)品在同一網(wǎng)絡中同時共存；通信中應采用標準的通信協(xié)議以使不同的操作系統(tǒng)與不同的網(wǎng)絡系統(tǒng) 及不同的網(wǎng)絡之間順利進行通訊。 對于處于同一工作范圍內(nèi)的網(wǎng)絡設備，要求硬件設備符合 準體系認證，保證運行設備不會對其他提供服務的設備造成負面影響，不會對人字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 7 和環(huán)境造成傷害，降低火災隱患。 進性和實用性 系統(tǒng)所有的組成要素均應充分地考慮其先進性。我們不能一味地追求實用而忽略先進，只有將當今最先進的技術和我們的實際應用要求緊密結合，才能獲得最大的系統(tǒng)性能和效益。 網(wǎng)絡的安全是至關重要的，對網(wǎng)絡安全隱患的預防、以及在網(wǎng)絡出現(xiàn)安全問題時的快速定位和控制是網(wǎng)絡建設中應該首要考慮的問題，在網(wǎng)絡方案中 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系統(tǒng)的安全。 熟性和可靠性 作為信息系統(tǒng)基礎的網(wǎng)絡結構和網(wǎng)絡設備的配置及帶寬應能充分地滿足網(wǎng)絡通信的需要。網(wǎng)絡硬件體系結構應在實際應用中能經(jīng)過較長時間的考驗，在運行速度和性能上都應是穩(wěn)定可靠的、擁有完善的、實用的解決方案，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，應從長遠的技術發(fā)展來選擇具有很好前景的、較為先進的技術和產(chǎn)品，以適應系統(tǒng)未來的發(fā)展需要。 維護性和可管理性 整個信息網(wǎng)絡系統(tǒng)中的互 連設備，應是使用方便、操作簡單易學，并便于維護。對復雜和龐大的網(wǎng)絡，要求有強有力的網(wǎng)絡管理手段，以便合理的管理網(wǎng)絡資源，監(jiān)視網(wǎng)絡狀態(tài)及控制網(wǎng)絡的運行。因此，網(wǎng)絡所選網(wǎng)絡設備應支持 協(xié)議，管理員通過網(wǎng)管工作站就能方便地進行網(wǎng)絡管理、維護甚至修復。 在設計和實現(xiàn)計算機應用系統(tǒng)時，必須充分考慮整個系統(tǒng)的便于維護性，以使系統(tǒng)在萬一發(fā)生故障時能提供有效手段及時進行恢復，盡量減少損失。 字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 8 擴充性和兼容性 網(wǎng)絡的拓撲結構應具有可擴展性即網(wǎng)絡聯(lián)結必須在系統(tǒng)結構、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)標準，以便不同類型的設備能方便靈活地聯(lián)接入網(wǎng)并滿足系統(tǒng)規(guī)模擴充的要求。 字 動漫 基地 介紹 數(shù)字動漫基地總體結構圖如下： 染農(nóng)場）概念： 渲染農(nóng)場） 是行業(yè)內(nèi)一種多 群，集中了多種軟硬件，可以針對三維動畫、影視制作項目進行高效率、高品質、多方式的專業(yè)渲染服務 . 染農(nóng)場）其實是一種通俗的叫法，實際上我們應該叫他 “ 分布式并行集群計算系 統(tǒng) ” ， 這是一種利用現(xiàn)成的 太網(wǎng)和操作系統(tǒng)構建的超級計算機，它使用主流的商業(yè)計算機硬件設備達到或接近超級計算機的計算能字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 9 力。 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)絡渲染。經(jīng)過測試的軟件有 3ds 及基于 多線程計算密集型應用等。 用 染農(nóng)場）的必要性 1. 質量要求提高 隨著數(shù)字藝術制作手段的更新和數(shù) 字電影、 準的普及所帶來的海量數(shù)據(jù)，數(shù)字化影視制作對計算機的總線帶寬計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時性能。 用于生成最終效果的 論是單處理器的商用機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 業(yè)的最大瓶頸。 在商務應用中這種結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責渲染的計算機群。 字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 10 第三章、 動漫渲染 方案設計 染農(nóng)場）群集系統(tǒng)按照功能來進行分類 ，可分為 渲染計算服務器、渲染管理服務器、連接交換機、存儲設備 等四部分。其整體 拓撲 圖如下： 1、 硬 件平臺 平臺設計 染農(nóng)場 業(yè)務流程 染農(nóng)場平臺架構拓撲圖 字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 11 ? 動漫渲染平臺推薦架構示意圖 ? 動漫渲染平臺機柜擺放示意圖 （根據(jù)實際機房環(huán)境部署） 字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 12 ? 動漫渲染 節(jié)點機柜連線后視圖 ? 動漫渲染管理節(jié)點存儲機柜連線后視圖 字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 13 ? 方案配置如下： 序號 設備名稱 型號 描述 數(shù)量 1 計算結點 20c 片服務器； n 2 顆至強 路內(nèi)核數(shù)量 4， 頻 內(nèi)存容量 6存，最大可擴展至 96兆以太網(wǎng)口 2 個 1 塊 250盤 遠程管理端卡 1 個 三年 5*9 原廠服務，第二個工作日到場；含原廠上門安裝服務 2 刀片機箱 片中心高度大于等于 10U； n 06 年以后發(fā)布的新機箱； 每個機箱支持 16 個以上刀片服務器刀片籠子； 支持基于 作系統(tǒng)的刀片服務器混插； 冗余電源風扇，電源模塊無分區(qū)供電， N+1 全局電源冗余， N=5； 以太網(wǎng)絡模塊 2 個千兆網(wǎng)絡直通模塊，對內(nèi) 16 個千兆端口，對外 16個千兆端口 I/O 模塊擴展數(shù)量 8 個 ; 三年 5*9 原廠服務，第二個工作日到場；含原廠上門安裝服務 3 存儲 n n 4 機柜 42U 工業(yè)標準機柜及側板和前門 n 置 1U 高折疊式液晶顯示器 17''、鍵盤、鼠標， 16 口 換器 n 1． 3 渲染計算服務器 計算節(jié)點是整個集群系統(tǒng)的計算核心，它的功能就是執(zhí)行計算。這需要根據(jù)你的需要和預算來決定采用什么樣的配置，對于集群系統(tǒng)來說，雙 務器 作為渲染節(jié)點具有廣泛的用戶群，以及更高的性價比。 年大舉進入 美國， 《 P 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 14 等體現(xiàn)當今最高動畫制作水平的高票房動畫片。同時， 動畫學校的緊密合作，如“ ,“ rt 等全球最大的藝術院校都已經(jīng)采用 在此援引中國 根據(jù) 球 市場份額超過 20％。這是由于 T、 務器和存儲系統(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 ” 2008 年 據(jù)中心重新裝配了 10000 平方米的機房，填滿了惠普 片式服務器，總計擁有 4 萬多個處理器和 104過光纖連接讀寫大約 3數(shù)據(jù)。多重 10G 網(wǎng)絡連接緊密的包裹起上述裝備。因為數(shù)據(jù)流要求絕對穩(wěn)定，所以所有運算都不能借助互聯(lián)網(wǎng)，而需通過本地機房網(wǎng)絡以盡可能高的帶寬完成。為保持機房平穩(wěn)運轉， 配了強制水冷設備，提升地板增強散熱，但也只是勉強抵擋為《阿凡達》這樣的電影運算時散發(fā)出的強大熱力。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的費用。每年因為調整一度室溫，他們可以節(jié)省幾萬美元。數(shù)星期前，這個數(shù)據(jù)中心因為比同等規(guī)模的機房節(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 ” 的多任務階梯式架構，把一個大任務分成數(shù)千個獨立的小單元來處理。每當有 成任務空閑，就會被隨機分配新的任務。在高峰時段，《阿凡達》每天要處理 10000 多個任務，也就是大約 1300是因為 24 幀每秒的電影畫面每一幀都要獨立的拆出來加以渲染。數(shù)據(jù)中心要處理每秒 7數(shù)據(jù)，最近一段時間還要 24 小時連續(xù)運行。設備運行既不能太快，也不能太慢，而需要保持穩(wěn)定的速度。而相比之下，《阿凡達》成品源文件的數(shù)據(jù)容量就要微小得多了，僅僅是每幀 12秒 288鐘 實這個數(shù)字也很嚇人。 在此方案中建議選用 司的 片式服務器作為計算節(jié)點服務器，其 備極高的密度，十分適用于注重計算性能和電源效率的客戶。 每個機箱最多支持 32 個服務器節(jié)點，每個節(jié)點支持 2 路四核字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 15 最高 96存，對于每個 42U 機架來說， 高可擴展至 1024 個核心。每個節(jié)點標配兩個千兆以太網(wǎng)端口， 推薦 升級至 10太網(wǎng)或現(xiàn)高性能、低延遲的互連。 供了業(yè)界領先的計算密度和電源效率。 具體部署物理規(guī)格計算如下： （此處根據(jù)實際渲染節(jié)點數(shù)量計算 ） *數(shù)據(jù)計算來源： 率計算器 設備名稱 數(shù)量 高度 重量 （公斤） 散熱 輸入電源（最大） 4500 2U 20 10U L 管理服務器 2U 4． 機柜 42U 5. 核心交換機 412 7U 備卓越的計算密度。 性能 每個服務 器節(jié)點最多支持 2 路英特爾 ?至強 ? 5500 系列四核處理器 每個服務器節(jié)點配備 層卡，用于 I/O 擴展 每個服務器節(jié)點標配 42存，最高支持 16 管理 每個服務器節(jié)點均配有嵌入式 于遠程管理 每個服務器節(jié)點通過 現(xiàn)電源管理和功率封頂功能 面向 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、遠程控制、 操作系統(tǒng)部署、電源管理、漏洞掃描和補丁管理等功能 其它 每個 箱內(nèi)最多可以部署 32 個服務器節(jié)點，每個 箱內(nèi)最多可以部署 16 個服務器節(jié)點 每個 42u 機架最多 1024 個處理器核心和 2存 ◆刀片服務器可以有效減少花銷，并可以通過集成的遠程管理功能在全世界任何地方實現(xiàn)遠程管理。 ◆刀片服務器是一款功能強勁，超高密度的企業(yè)級應用服務器。刀片服務器帶有冗余電源和冗余風扇，所有的服務器都安裝在一個機箱中，并帶有集成的遠程管理專用服務器，采用專用網(wǎng)絡通訊進行管理。 ◆ 刀片服務器模塊式 架構更多采用的特殊設計可以有效減少構建 境的時字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 16 間，通過使用刀片服務器和相關的增值快速部署軟件包，可以對多臺服務器進行部署和快速再部署，刀片服務器可以根據(jù)客戶的要求進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 4228 臺服務器 染管理服務器 管理服務器主要承擔兩種任務，為計算節(jié)點提供基本的網(wǎng)絡服務，以及調度計算節(jié)點上的工作，通常集群的工作調度程序應該運行在這個節(jié)點上。在群系統(tǒng)中，允許管理服務器以及所有的計算節(jié)點都可以作為管理節(jié)點管理渲染進程。 儲設備 如果集群系統(tǒng)的應用運行需要大量的數(shù)據(jù)存儲，比如 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)需要在各個結點之間共享，因此可能造成在控制結點或網(wǎng)絡的瓶頸 字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 17 存儲建設方案一： 方案中 考慮渲染集群系統(tǒng)對于存儲 I/們采用了 存儲設備 選型從如下幾個方面考慮： 首先 是管理。虛擬機的優(yōu)勢就是集中、系統(tǒng)的集中化管理。虛擬化存儲設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。虛擬主機的擴展和分配是方便的，用戶可以在最短的時間內(nèi)部署虛擬化主機系統(tǒng)，如果后端存儲沒有良好的支撐能力，虛擬主機就無法完成正常部署，導致上線工作將延后進行。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、災難響應等。虛擬化環(huán)境下的存儲系統(tǒng)應該與虛擬化系統(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) 列一旦配置 就很難變更或“重新供應” － 供應問字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 18 題經(jīng)常被認為是存儲管 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。 能夠支撐更多虛擬系統(tǒng)的存儲設備，應該具備性能的彈性存儲特性， 當主機的增加導致存儲的需求加大時，存儲系統(tǒng)應該有能力完成性能的提升。 第五 ，從技術角度看，虛擬主機環(huán)境為用戶帶來了更高的主機使用率；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 —— 服務器的采購數(shù)量大大降低。面對當前不良經(jīng)濟環(huán)境，最大限度節(jié)省成本成為了用戶更為關心的焦點。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)關系著企業(yè)的業(yè)務能否正 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)來說都是災難性的。隨著容災熱的到來，企業(yè)在有條件的情況下采用必要的手段進行數(shù)據(jù)容災保護是非常明智的選擇。能夠支撐虛擬化環(huán)境的存儲設備，應能提供完備的容災解決方案，這些方案可以幫助用戶降低數(shù)據(jù)丟失的風險，使得用戶在管理上更輕松，使用存儲設備時更放心，災難發(fā)生時可以從容應對。 結合動漫基地的實際業(yè)務，本方案設計為 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 4000 存儲設備 上。 具體描述為： 1、 由于 4000 為 議的高性能存儲產(chǎn)品，因此建議用戶在服務器與主機的連接上采用專用（獨立使用）的以太網(wǎng)交換機進行存儲區(qū)域的網(wǎng)絡設備，也可設定獨立的網(wǎng)段或 避免由于廣播風暴導致的網(wǎng)絡堵塞以及提升存儲網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)安全性。 2、 服務器端與 4000 之間盡量采用性能匹配的搭配原則，即：4000 內(nèi)配置足夠的控制器單一來響應客戶端提交的 I/O 訪問。 3、 境可以在線進行服務器端的配置，因此當存儲環(huán)境完善后，服務器端可以在線進行添加或更改配置，無需影響其他業(yè)務系統(tǒng)。 4、 通過存儲端的控制，客戶端（例如： P/）同樣可以直接連接至 4000 設備上，通過以太網(wǎng)直接訪問存儲空間，字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 19 為用戶帶來更加靈活的存儲方式。 存儲建設方案 二 ： 絡存儲系統(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)的性能和容量擴展能力，管理爆炸性的數(shù)據(jù)增長 如上圖所示 絡存儲系統(tǒng) 是 理想的渲染平臺 解決方案 ： ? 多個設備一同工作 ? 平衡的工作負載 = 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 ? 可擴展和可預期的性能，沒有熱點 ? 更少的服務器空閑時間 算網(wǎng)絡 部分 集群計算的進程遷移需要高速硬件連接設備，進行計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸，可選的設備包括千兆網(wǎng)卡、交換機或者光纖卡以及相應的光纖 交換機。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)絡中，我們 選擇千兆以太網(wǎng)網(wǎng)絡架構 。采用 412，交換容量≥ 680少配置 204 個千兆以太網(wǎng)端口，機箱最大支持 48個萬兆以太網(wǎng)端口， 及基于 理等網(wǎng)絡功能 。 字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 20 作系統(tǒng)選擇 做集群服務器的最佳操作系統(tǒng)，其穩(wěn)定性和速度都比 優(yōu)秀，但是問題也是存在的。如果 主要 擇 有很多好處，包括比 1 倍以上的網(wǎng)絡訪問速度，幾乎沒有病毒煩惱等；如果是3者是 3 混合使用環(huán)境，那么就只能選擇 。 從以上的 內(nèi)容可以發(fā)現(xiàn)， 很多軟件可以運行在 統(tǒng)下。如果主要進行 者 渲染，可以將多數(shù)計算節(jié)點安裝為 之，就需要多安裝 作系統(tǒng)。 為了節(jié)約成本，可以在分發(fā)管理服務器安裝務器版本，為渲染服務器安裝 P 或 2 軟 件平臺 群渲染管理平臺軟件 行業(yè)內(nèi)一種多 群，集中了多種軟硬件，可以針對三維字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 21 動畫、影視制作項目進行高效率、高品質、多方式的專業(yè)渲染服務 ，其高效 運行是由管理軟件來協(xié)調、管理的，如下是如今主要的管理軟件： ? ■ 司的 ■ ■ ? ■ 司的 ■ 司的 端 3D 制作軟件 前端的 3D 動畫軟件：目前主要采用 司 3件，它是業(yè)界功能最強大的 3D 動畫設計軟件，是制作數(shù)位特效與動畫時超強的動畫組合軟件，整合了制作動畫最強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 司的 3D 制作軟件已經(jīng)集成了 染軟件功能。 ，為創(chuàng)作和媒體專業(yè)人員提供了極具藝術特質的工具集。3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，廣泛應用于游戲開發(fā)、視覺效果圖設計、視覺特效和教育領域領先的三維動畫軟件。 強大的內(nèi)置的毛發(fā)制作系統(tǒng)、渲染器 及集成的可視化設計工具，將極大地擴展 司三維造型和動畫系統(tǒng)的制作能力 。 件 是世界上最強大的整合 3D 建模、動畫、效果和渲染解決方案之一。 增強了二維圖形的畫質和真實感。正因為此，電影與視頻藝術家、游戲開發(fā)人員、可視化專業(yè)人員、 印刷設計人員紛紛求助于 實現(xiàn)他們的創(chuàng)想。 司研制的下一代三維動畫系統(tǒng)，它是字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 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 大地提高了藝術家的創(chuàng)作力和靈活性，從而帶來快速的投資回報。 高級直觀的工具包可以進行完美無缺的角色動畫、非破壞性的動畫混合、高質量交互式的動畫生成，它革新了數(shù)字藝術家傳統(tǒng)制作三維動畫的方式，并可應用在視頻、電影、廣播電視、交互媒介和娛樂方面。 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。 現(xiàn)了一個用戶可完全定制的和無固定模式的用戶界面 。 一個基于節(jié)點的體系結構，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行混合，以達到自然過渡的效果。 燈光、材質和渲染已經(jīng)達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。 效使渲染效果到到了空前的效果 。 ? 計算機安全定義： 1、 計算機網(wǎng)絡安全包含三方面的涵義： – 機密性 指保證系統(tǒng)內(nèi)的機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 ,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)的機密性、完整性和可用性。 2、安全服務 安全服務是一個系統(tǒng)所具有的安全功能的宏觀體現(xiàn)。一種安全服務可由一種和多種安全機制來實現(xiàn)。 全體系結構提出了六類安全服務：鑒權和標識服務（ 訪問控制服務（ 數(shù)據(jù)保密服務（ 數(shù)據(jù)完整性服務（ P 數(shù)字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 23 拒絕服務（ 其中，鑒權服務又可以分為對等實體鑒權服務（ 數(shù)據(jù)源點鑒權（或確認）服務（ 3、 安全機制 安全機制是實現(xiàn)安全服務的技術措施，某一個安全機制可以服務 于多種安全服務。 全體系結構列舉了（ 種特定的安全機制，它們是： 加密機制（ 訪問控制機制（ 數(shù)據(jù)完整性機制（ 鑒權交換機制（ 流量填充機制（ 公正機制（ 安全審計 安全性恢 復 4、 安全體系的設計原則 為了實現(xiàn)上述的安全目標，對于信息系統(tǒng)的安全設計，應基于如下原則： ①需求、風險、代價平衡分析的原則 信息系統(tǒng)中沒有絕對的安全，需通過安全風險分析，從系統(tǒng)建設需求、安全風險、安全投入、收益等方面找到平衡點，來規(guī)劃安全體系。 ②多重保護的原則（全局防御的原則） 任何安全保護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系統(tǒng)，各重保護相互補充，當一重保護被攻破時，其它重保護仍可保護信息的安全。 ③多層次（網(wǎng)絡 護的原則 安全體系的規(guī)劃應貫穿 在鏈路層和網(wǎng)絡層實施包過濾，在表示層實施加密傳送，在應用層設置專用程序代碼、運行應用層審計字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 24 軟件，在應用層之上啟動代理服務等。 ④網(wǎng)絡分段的原則（物理和邏輯） 網(wǎng)絡分段是保證安全的重要措施。網(wǎng)絡分段可分為物理分段和邏輯分段。網(wǎng)絡可從物理上分為若干段，即通過交換器連接各段。對于 把網(wǎng)絡分成若干 子網(wǎng)通過路由器連接，并在路由器上建立可訪問表，來控制各子網(wǎng)間的訪問。 ⑤設多個安全單元的原則 把整個網(wǎng)絡的安全性賦予多個安全單元，如路由器、屏蔽子網(wǎng)、網(wǎng)關，形成了多道安全防線。 ⑥易操作、靈活性的原則（安全措施由人完成） 安全措施與網(wǎng)絡的靈活性是一對矛盾，安全體系的規(guī)劃應以不影響系統(tǒng)的正常運轉和易操作、靈活性為前提。 ⑦最小授權的原則（分散權力，降低災難程度） 特權（超級）網(wǎng)絡要有制約措施，分散過大的集中權力，以降低災難程度。 ⑧綜合性原則（設備 技術 策略 管理） 計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全應從物理上、技術上、管理制度（如安全操作乃至計算機病毒的防范等）上以及安全教育上全面采取措施，相互彌補和完善，盡可能地排除安全漏洞。 由于本系統(tǒng)的特殊性，只是局域網(wǎng)沒有外網(wǎng)的互聯(lián)， 因此 只考慮網(wǎng)絡安全和防病毒軟件就可以。防病毒軟件選用 絡 版防病毒軟件。 第 四 章、硬件設備及軟件的 選型 1、 硬件 選 型 染集群系統(tǒng) 建議選用 從目前來看，多核技術對提高計算性能有較大的潛力可挖。由于多內(nèi)核 效和可字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 25 擴展性方面具有極大的優(yōu)勢，這種多內(nèi)核處理器可以在不改變基礎設施的情況下，提高數(shù)據(jù)中心的生產(chǎn)率。服務器的整合將會變得更加經(jīng)濟，因為更少的主機可以處理更多的工作。 片服務器可以提供業(yè)界最高的計算密度和電源利用率 。 極高的密度 括： 02個雙處理器插槽的服務器節(jié)點 每個服務器節(jié)點最高支持 16 每 104路英特爾 5500系列四核處理器 電源效率 低功耗英特爾 5500系列四核處理器 支持低功耗內(nèi)存 采用 以最大限度提高散熱效率，降低風扇的耗電量 具備最高的服務器密度，能夠降低機箱的電源成本 行業(yè)領先的管理和配置工具 業(yè)界領先的管理和配置工具可提供卓越的遠程管理和全面的生命周期管理，并有助于提高資源利用率，降低總體擁有成本 (文）可以提供業(yè)界最完善、性能最高的帶外遠程管理解決方案。 借助新型虛擬 理員可以利用 在任意位置的服務器上對數(shù)據(jù)中心或遠程站點中的系統(tǒng)進行全面控制，從而避免了不必要的途中奔波，顯著提高了 現(xiàn)在， 字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 26 將 HP 文）升級到 文）之后，用戶可獲得更多出色的優(yōu)勢，如功率調節(jié)報告、基于腳本的多服務 器虛擬介質以及更高的企業(yè)安全性。 括站點許可以及 8臺刀片服務器套件。 文）是一款集成的軟件套件，用以簡化 面向 P 括硬件資源部署、狀態(tài)和性能監(jiān)控、軟件版本控制以及漏洞掃描和補丁管理。 借助高效的管理軟件，您可以將數(shù)據(jù)中心打造成出色的服務器基礎設施，對業(yè)務進行全面控制，最大限度提升業(yè)務的靈活性，實現(xiàn)切實可見的節(jié)省。 ? 各種環(huán)境的最佳選擇，適用于虛擬化和自動化數(shù)據(jù)中心 高效 ： 洞察管理技術 (理 可通 過對 礎設施進行簡單可靠的供應、監(jiān)視和控制，幫助 織節(jié)省大量寶貴時間。通過實現(xiàn)基本 程的自動化，洞察管理 (件有助于確保將稀缺的才集中到積極響應業(yè)務需求上，而不是浪費在費時的手動處理以及對系統(tǒng)問題的被動響應上。 字動漫平臺之集群渲染技術解決方案 27 節(jié)能 ： 惠普 (量智控技術 (洞察管理技術 (理結合，可根據(jù)應用程序處理的需要調整服務器功率狀態(tài)，以及改 善 座中的空氣流動和冷卻效率，從而有助于更加有效地利用現(xiàn)有的供能和冷卻設施。惠普 (的模塊化冷卻系統(tǒng)可將單個機架中的冷卻功率提高三倍。 靈活應變 ： 通過將惠普 (的虛擬連接技術 (系結構與洞察管理技術 (理結合，系統(tǒng)管理員可以根據(jù)應用程序需要，輕松地重新配置計算資源，而不會妨礙生產(chǎn) 存儲域網(wǎng)絡 2。這一功能與洞察管理 (件配合使用，可支持系統(tǒng)管理員實現(xiàn)系統(tǒng)故障的自動恢復，而 不必依靠昂貴的集群技術，同時還可幫助減少不斷過量預備服務器基礎設施的需要。 經(jīng)濟 ： 與服務器、存儲和網(wǎng)絡松散組合構成的機架安裝式環(huán)境不同， 將這些要素組合到一個統(tǒng)一的基礎設施中，顯著降低布線、連接件和端口方面的成本。此外，通過結合高效管理能力、靈活應變能力和節(jié)能特性，可比傳統(tǒng)計算環(huán)境顯著降低運營成本。 件存儲系統(tǒng) 實現(xiàn)您企業(yè)存儲的無限靈活性 存儲節(jié)點采用 9000網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)系列，無需中斷系統(tǒng)即可進行擴展無縫 擴展容量：模塊化存儲基礎設施可以在不中斷系統(tǒng)的情況下實現(xiàn)從數(shù)十 單一命名空間，簡化管理： 6