[it计算机]惠普动漫平台技术方案v10-fancheng

[it计算机]惠普动漫平台技术方案v10-fancheng内容摘要：

务器 管理服务器主要承担两种任务，为计算节点提供基本的网络服务，以及调度计算节点上的工作，通常集群的工作调度程序应该运行在这个节点上。 在Renderfarm 集群系统中，允许管理服务器以及所有的计算节点都可以作为管理节点管理渲染进程。 存储设备 如果集群系统的应用运行需要大量的数据存储，比如 HD 素材等，就需要一个存储节点。 顾名思义，存储节点就是集群系统的数据存储器和数据服务器。 渲染集群系统对 I/O 存储 系统 有很高 的要求。  集群应用程序分为计算密集型，通信密集型或是计算 /通信密集兼备的不同类型。  在渲染并行集群上的特定应用有时会产生大量的数据。  产生的数据需要在各个结点之间共享，因此可能造成在控制结点或网络的瓶颈 HP 数字动漫平台之集群渲染技术解决方案 17 存储建设方案一： Lefthand 此方案中 考虑渲染集群系统对于存储 I/O 要求 我们采用了 HP LeftHand 存储系统 ， 存储设备 选型从如下几个方面考虑： 首先 是管理。 虚拟机的优势就是集中、系统的集中化管理。 虚拟化存储设备在管理上首先要求的就是数据的集中存储，分散的数据将不利于高效的存储，例如存储空间的分配、存储资源的划分等。 第二 ，虚拟化环境中存储系统需要提供简单、快速的部署能力。 虚拟主机的扩展和分配是方便的，用户可以在最短的时间内部署虚拟化主机系统，如果后端存储没有良好的支撑能力，虚拟主机就无法完成正常部署，导致上线工作将延后进行。 因此 ，能够提供集中管理的存储系统，同时提供快速部署，空间划分，灵活配置的存储系统才能满足虚拟化的环境。 第三 ，很多的虚拟化系统都可以支持基于系统的高可靠管理。 例如：系统切换、迁移、灾难响应等。 虚拟化环境下的存储系统应该与虚拟化系统具备良好的兼容性，为虚拟化的高可靠性提供良好的支撑平台。 第四 ，面对虚拟化主机的增加，传统的存储系统已经无法提供更好的性能增长。 我们知道，传统的磁盘阵列中，当硬盘增加到一定数量时，存储系统无法得到更好的性能， 传统 SAN 阵列一旦配置 就很难变更或“重新供应” － 供应问HP 数字动漫平台之集群渲染技术解决方案 18 题经常被认为是存储管 理 的主要难点，这其中的主要原因就是传统磁盘阵列的存储架构。 能够支撑更多虚拟系统的存储设备，应该具备性能的弹性存储特性， 当主机的增加导致存储的需求加大时，存储系统应该有能力完成性能的提升。 第五 ，从技术角度看，虚拟主机环境为用户带来了更高的主机使用率；从成本角度考虑，虚拟化环境为用户节省了大量的投资 —— 服务器的采购数量大大降低。 面对当前不良经济环境，最大限度节省成本成为了用户更为关心的焦点。 而低成本并不意味着低效率，优秀的存储产品在低成本的同时，可以提供更加优秀的投资回报率。 第 六 ，系统关系着企业的业务能否正 常的运行，而数据是企业的命脉，任何的数据丢失对于企业来说都是灾难性的。 随着容灾热的到来，企业在有条件的情况下采用必要的手段进行数据容灾保护是非常明智的选择。 能够支撑虚拟化环境的存储设备，应能提供完备的容灾解决方案，这些方案可以帮助用户降低数据丢失的风险，使得用户在管理上更轻松，使用存储设备时更放心，灾难发生时可以从容应对。 结合动漫基地的实际业务，本方案设计为 采用集中存储解决方案，把 用户动漫渲染后数据集中 整合在一台高可靠性的 HP LeftHand P4000 存储设备 上。 具体描述为： 由于 LeftHand P4000 为 iSCSI 协议的高性能存储产品，因此建议用户在服务器与主机的连接上采用专用（独立使用）的以太网交换机进行存储区域的网络设备，也可设定独立的网段或 VLAN 来避免由于广播风暴导致的网络堵塞以及提升存储网络的数据安全性。 服务器端与 LeftHand P4000 之间尽量采用性能匹配的搭配原则，即：LeftHand P4000 内配置足够的控制器单一来响应客户端提交的 I/O 访问。 IPSAN 环境可以在线进行服务器端的配置，因此当存储环境完善后，服务器端可以在线进行添加或更改配置，无需影响其他业务系统。 通过存储端的控制，客户端（例如： Windows XP/Linux 等）同样可以直接连接至 LeftHand P4000 设备上，通过以太网直接访问存储空间，HP 数字动漫平台之集群渲染技术解决方案 19 为用户带来更加灵活的存储方式。 存储建设方案 二 ： X9000 网络存储系统 渲染平台存储系统需要数以千计的文件（渲染节点）的并发访问， 每部电影多于 175,000 帧 ，同时有 上亿个小文件同时播放 ，系统有 存储孤岛造成文件共享困难 ，造成 渲染农场空闲。 在保持同一名字空间的前提下，以持续的性能和容量扩展能力，管理爆炸性的数据增长 如上图所示 X9000 网络存储系统 是 理想的渲染平台 解决方案 ： − 多个设备一同工作 − 平衡的工作负载 = 持续的性能 − 在线增加性能 − 自动重新平衡 • 益处 − 消除控制器瓶颈 − 可扩展和可预期的性能，没有热点 − 更少的服务器空闲时间 计算网络 部分 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。 对于中小型的集群系统来说， 可以采用 千兆的传输速率。 在渲染系统的计算网络中，我们 选择千兆以太网网络架构。 采用 HP Procurve 5412，交换容量≥ 680Gbps；至少配置 204 个千兆以太网端口，机箱最大支持 48个万兆以太网端口， SNMP、 Console、 Tel 以及基于 Web 管理等网络功能。 HP 数字动漫平台之集群渲染技术解决方案 20 操作系统选择 Linux 是做集群服务器的最佳操作系统，其稳定性和速度都比 Windows 更优秀，但是问题也是存在的。 如果 Maya 为主要 Pipeline，选择 Linux 会有很多好处，包括比 Windows 快 1 倍以上的网络访问速度，几乎没有病毒烦恼等；如果是3dmax 或者是 3DMAX 和 MAYA 的混合使用环境，那么就只能选择 Windows 了。 从以上的 内容可以发现， 很多软件可以运行在 windows x64 系统下。 如果主要进行 Maya 或者 SoftImage 的渲染，可以将多数计算节点安装为 Linux。 反之，就需要多安装 windows 操作系统。 为了节约成本，可以在分发管理服务器安装Windows 服务器版本，为渲染服务器安装 OEM 的 Windows XP 或 Vista。 2 软 件平台 Render farm 集群渲染管理平台软件 Render farm 是行业内一种多 CPU 集群，集中了多种软硬件，可以针对三维HP 数字动漫平台之集群渲染技术解决方案 21 动画、影视制作项目进行高效率、高品质、多方式的专业渲染服务 ，其高效 运行是由管理软件来协调、管理的，如下是如今主要的管理软件： • ■ Virtual Vertex 公司的 Muster • ■ Royer Render • ■ NIVIDA Deadline • ■ PipeLinefx 公司的 Qube • ■ Aceleon 公司的 EnFuzion 前端 3D 制作软件 前端的 3D 动画软件：目前主要采用 Autodesk 公司 Maya、 3DMax 软件，它是业界功能最强大的 3D 动画设计软件，是制作数位特效与动画时超强的动画组合软件，整合了制作动画最强大的功能与最有效的运用于一个作业环境中，并 提供最流畅的运作流程。 目前 Autodesk 公司的 3D 制作软件已经集成了 Mental Ray 渲染软件功能。 Autodesk 3DS MAX Autodesk 3ds Max ，为创作和媒体专业人员提供了极具艺术特质的工具集。 3ds Max 被开发成一个全面的动画软件包，它具有一套深入的并极具生产力的、用于加快工作流的工具集，广泛应用于游戏开发、视觉效果图设计、视觉特效和教育领域领先的三维动画软件。 强大的内置的毛发制作系统、渲染器 mental ray 以及集成的可视化设计工具，将极大地扩展 Discreet 公司三维造型和动画系统的制作能力。 Autodesk Maya 软件 是世界上最强大的整合 3D 建模、动画、效果和渲染解决方案之一。 Autodesk Maya 还增强了二维图形的画质和真实感。 正因为此，电影与视频艺术家、游戏开发人员、可视化专业人员、 Web 和 印刷设计人员纷纷求助于 Autodesk Maya 来实现他们的创想。 Softimage XSI Softimage|XSI 是 Softimage 公司研制的下一代三维动画系统，它是HP 数字动漫平台之集群渲染技术解决方案 22 业界第一个真正的具有全新概念的非线性动画系统，它大 大地提高了艺术家的创作力和灵活性，从而带来快速的投资回报。 Softimage|XSI 的高级直观的工具包可以进行完美无缺的角色动画、非破坏性的动画混合、高质量交互式的动画生成，它革新了数字艺术家传统制作三维动画的方式，并可应用在视频、电影、广播电视、交互媒介和娱乐方面。 Softimage|XSI 是业界第一个具有较好集成性的非线性动画系统。 利用强大的动画混合器，使得动画的混合、过渡、约束、动作和音频都集成在一个用户熟悉的非线性环境里。 Softimage|XSI 实现了一个用户可完全定制的和无固定模式的用户界面。 Softimage|XSI 是一个基于节点的体系结构，这就意味着所有的操作都是可以编辑的。 它的动画合成器功能更是可以将任何动作进行混合，以达到自然过渡的效果。 Softimage|XSI 的灯光、材质和渲染已经达到了一个较高的境界，系统提供的几十种光斑特效可以延伸为千万种变化。 Illumination 和 Final Gathering 特效使渲染效果到到了空前的效果。  计算机安全定义： 计算机网络安全包含三方面的涵义： – 机密性 指保证系统内的机密信息不被非法访问、窃取，防止泄密； – 完整性 指保证系统内的信息不被非法篡改或无意修改，即维护信息的真实性、一致性和有效性； – 可用性 指保证系统能够正常地提供服务 ,不会拒绝合法用户的正常使用； 保证系统的安全也即保证系统的机密性、完整性和可用性。 安全服务 安全服务是一个系统所具有的安全功能的宏观体现。 一种安全服务可由一种和多种安全机制来实现。 OSI 安全体系结构提出了六类安全服务：鉴权和标识服务（ Authentication Service）、访问控制服务（ Access Control Service）、数据保密服务（ Data Confidentiality Service）、数据完整性服务（ Data Integrity HP 数字动漫平台之集群渲染技术解决方案 23 Service）、拒绝服务（ Nonrepudiation Service）。 其中，鉴权服务又可以分为对等实体鉴权服务（ Peer Entity Authentication Service）和数据源点鉴权（或确认）服务（ Data Origin Authentication Service）。 安全机制 安全机制是实现安全服务的技术措施，某一个安全机制可以服务 于多种安全服务。 OSI 安全体系结构列举了（ enumerate）八种特定的安全机制，它们是： 加密机制（ Encipherment mechanism） 访问控制机制（ Access Control mechanism） 数据完整性机制（ Data integrity mechanism） 鉴权交换机制（ Authentication exchange mechanism） 流量填充机制（ Traffic padding mechanism） 公正机制（ Notarization mechanism） 安全审计 安全性恢 复 安全体系的设计原则 为了实现上述的安全目标，对于信息系统的安全设计，应基于如下原则： ①需求、风险、代价平衡分析的原则 信息系统中没有绝对的安全，需通过安全风险分析，从系统建设需求、安全风险、安全投入、收益等方面找到平衡点，来规划安全体系。 ②多重保护的原则（全局防御的原则） 任何安全保护措施都不是绝对安全的，都可能被攻破。 但是建立一个多重保护系统，各重保护相互补充，当一重保护被攻破时，其它重保护仍可保护信息的安全。 ③多层次（网络 OSI参考模型中的逻辑层次）保护的原则 安全体系的规划应贯穿 OSI参考模型的各个层次，如在链路层和网络层实施包过滤，在表示层实施加密传送，在应用层设置专用程序代码、运行应用层审计HP 数字动漫平台之集群渲染技术解决方案 24 软件，在应用层之上启动代理服务等。 ④网络分段的原则（物理和逻辑） 网络分段是保证安全的重要措施。 网络分段可分为物理分段和逻。