宝德集群渲染系统解决方案

1.客户需求

计算机三维影视动画作为一个新兴产业，已经开始影响着当今全球的经济与文化，已经广泛深入到动画、设计、影视制作、游戏、广告、多媒体制作、网络等社会各个层面与相关产业。

随着三维影视动画质量的不断提高，制作的后期渲染过程对软硬件的要求也越来越高，而目前应用最为广泛的就是使用Renderfarm，即服务器集群系统的渲染制作方式。

在计算机三维设计技术高速发展的背景，也存在繁重低效的过程，也就是"渲染瓶颈"。

在进行三维创作过程，动画设计者往往遇上这样尴尬的事情，他们大都使用图形工作站来完成渲染的任务。单机渲染视图和动画时所需时间往往让人难以忍受，30帧动画就可能耗费数小时，显然渲染时间显得十分困窘，使用单机工作站渲染视频动画的方式速度实在很低，往往是以数天计算，甚至上月的；这样的渲染占到很大的制作时间比例。在渲染时动画设计者就无法使用计算机进行工作，降低了动画产品的制作效率，甚至影响了作品及时的交付。

渲染服务器它通过一系列分布式工作命令借助强大的渲染能力来帮助设计师高效率地完成三维作品的最后成形。网络渲染器可以根据动画设计者的需要任意组合使用，借助于分布式渲染器，动画设计者不仅可以在设计完成3维模型以后，提交给渲染服务器，通过渲染服务器强大的数据处理能力，迅速的按需求进行动画或静帧进行渲染。

通过分布式计算，将一个大型的模型快速渲染，时间往往缩短到原来的1/2，1/3，甚至几十分之一。原来可能要几天运算的数据，可能几个小时就能搞定，大大提高工作效率。

网络渲染器系统是有很多渲染节点组成，采用领先的分布式渲染技术，系统将自动确定网络中可用的渲染节点和资源，同时将将任务分解到相应渲染节点，自动负载平衡功能可以优化工作流程中每个渲染节点的使用效率。如果某一个渲染节点与网络断开，内置式故障保护功能管理端将自动将作业重新路由到服务器中的其他渲染节点，确保渲染工作如期完成。

分布式渲染管理系统目前可以很好的支持3ds max，maya或softimages、lightwave等软件的网络渲染工作。在实际应用的过程中，网络分布式渲染管理软件将可以根据具体设计软件调整参数结合使用，较好地解决了复杂情况下的模型渲染问题。

2.系统设计

宝德科技在整个Renderfarm系统设计中，把系统分为"软件"和"硬件"两部分设计，经过严格的测试，最终把这两部分的设计结果整合为一套科学严谨的解决方案。

渲染服务器方面，我们建议采用网络负载均衡(即多机并行处理)提高了使用在应用程序的可用性和可伸缩性。运行Windows的单一计算机可以提供有限级别的服务器可靠性和可伸缩性。但是，通过将两个或两个以上运行Windows高级服务器的主机连成群集，网络负载均衡就能够提供关键任务服务器所需的可靠性和性能。

每个主机运行一个所需服务器程序的独立拷贝，对于应用服务(如运行在应用、Web服务器上的那些服务)而言，程序的一个拷贝运行在群集内所有的主机上，而网络负载均衡则将工作负载在这些主机间进行分配，针对这些服务，网络负载均衡允许网络通讯量流到一个主机上，并在该主机发生故障时将通讯量移至其它主机。

如果网络负载平衡中的一台或几台服务器不可用时，服务不会中断。网络负载平衡自动检测到服务器不可用时，能够迅速在剩余的服务器中重新指派客户机通讯。此保护措施能够为关键的业务程序提供不中断的服务，还可以根据网络访问量的增多来增加网络负载平衡服务器的数量。

3.软件设计
3.1集群渲染管理平台软件

Deadline是著名的Frantic Films电影特效制作公司所开发,基于Windows 的网络渲染管理系统，排列和分配，管理电影序列的渲染工作,提供强大高效的3D和2D网络渲染解决方案。

Deadline其用户除了Frantic Films自己以外，还有著名的暴雪游戏公司。对于小型的制作公司，特别3d max用户来说，是不错的选择。
Deadline的主要特点：

1.支持几乎所有的渲染引擎、2D和3D制作软件，和后端处理软件
2.明确控制分配了的渲染任务，管理不同部门的资源
3.整个Deadline分为：Repository和"客户端"两部分（C/S）
4.支持远程控制软件，通过远程计算机操作维护系统

3.2操作系统

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。经过宝德科技与Deadline技术工程师，第三方动漫设计公司的紧密合作，对宝德动漫渲染系统（基于Deadline）进行严格的测试，一致认定：

1.对于集群渲染中的"Repository"端，安装适合的Liunx操作系统。
2.对于集群渲染中的"客户端"，安装适合的Windows操作系统。

4.服务器选型

4.1渲染服务器系统

渲染服务器的选型，从电气及几何尺寸等规格设计的角度来看，经历了普通机型、1U机架服务器、刀片服务器等多种机型的变迁，目前更多的采用的是1U机架服务器、刀片服务器，二者各有优缺点：1U机架服务器，产品线丰富，设计成熟，维护方便，备件成本低。

设备制造商看到了市场的需求，提供了新的设计"即在一个1U的机架空间中放置两台双路服务器"，这是一款处在1U机架服务器和刀片服务器间的产品，整合了二者的部分优点，在相同的空间部署两倍的计算资源，通过公用一个高转换效率的电源，在绿色能效上做出了很大的改进，由于采用了通用部件，配件的成本得到了有效的控制，宝德科技在第一时间测试相关产品，并推出了1U 双子星产品"PR1760T"。

宝德"双子星"PR1760T的主要特点如下：
1.1U服务器，相当于两台服务器集成，可以独立控制和管理、运行
2.1U空间，基于两块主板独立运作，提供四个Intel Xeon双路处理器
3.相对两台普通1U服务器，节省1U空间，节约15%电源能耗

刀片服务器，随着近年来半导体生产工艺，芯片技术，设计的发展，高集程度，低功耗，低发热量，使得刀片服务器产品的设计越来越成熟，刀片服务器标准化工作也在不断地仅占当中，刀片服务器的模块化设计，极大地减少了线缆的数目，安装维护方便。

因此宝德科技推出7U高度，14个刀片模块的PR7014B刀片服务器，为客户提供满意的服务。

宝德GreenBlade服务器PR7014B主要特点如下：
1.宝德PR7014B刀片服务器：
2.7U的高度内支持14个Intel Xeon 双路服务器刀片
3.部件采用完全冗余设计
4.独立的管理模块远提供程集中管理

4.2管理分发服务器

管理分发服务器采用了宝德 2U服务器，与中央存储系统采用高速光纤连接，管理中央存储，渲染服务器可以直接渲染动画序列文件到中央存储中。
4.3中央存储系统

GS-5016F是宝德推出的新一代磁盘阵列系统，专门为部门级用户关键性应用场合而设计，是服务器和工作站首选的数据存储设备。该产品以卓越的品质、性能、经济可行的价格、专业到位的一站式服务和广泛的应用领域，为用户提供一个高可靠性和高数据容错的磁盘阵列系统。

最新的4 Gb FC主机通道配合最新一代的SAS磁盘介质，兼容SATA硬盘，提供系统状态本地实时监控及远程管理功能，是企业在线数据集中存储或实现廉价FC-SAN最理想的解决方案。

支持16个大容量SAS/SATAII硬盘，能满足各种用户的数据存储需要，用1TB SATA硬盘单柜容量达16TB，并可灵活实现容量的调配。独特的在线数据迁移、卷扩充、移除、管理，双Flash ROM并可在线升级Firmware，和坏扇区数据迁移(Bad Sector Re-mapping)：当硬盘读写的扇区发生损坏，正在写入的数据会写到另外正常的扇区上，不用更换整个硬盘，为用户节约成本并提供最实时的数据保护。

宝德PR5016FD产品特点：
1.最大4个4Gb光纤主机通道
2.最大2个SAS扩展接口，支持MiniSAS扩展
3.单机最大7.2TB（450GB SAS硬盘）或16TB（1TB SATAII硬盘）

4.4网络交换机、服务器机柜、KVM等周边附件
整套集群渲染系统部署在42U工业标准机柜中，通过千兆网络连接各个服务器，KVM系可以管理、控制各个服务器，方便维护。

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