集群渲染

计算机名词

集群渲染（cluster rendering）指的是一组计算机通过通信协议连接在一起的计算机群，它们能够将工作负载从一个超载的计算机迁移到集群中的其他计算机上，这一特性称为负载均衡（load balancing）。

基本概念

它的目标是使用主流的硬件设备组成网格计算能力，达到、甚至超过天价的超级计算机的计算性能。集群渲染采用Linux平台，突破Windows平台的计算瓶颈问题；平台架构与国际接轨，目前代表行业最高水平。

基本介绍

渲染农场和集群的概念与原理

Renderfarm（渲染农场）是一种通俗的叫法，实际上规范的名称应该是“分布式并行集群计算系统”，这是一种利用现成的CPU、以太网和操作系统构建的超级计算机，它使用主流的商业计算机硬件设备达到或接近超级计算机的计算能力。

集群（cluster）指的是一组计算机通过通信协议连接在一起的计算机群，它们能够将工作负载从一个超载的计算机迁移到集群中的其他计算机上，这一特性称为负载均衡（load balancing），它的目标是使用主流的硬件设备组成网格计算能力，达到、甚至超过天价的超级计算机的计算性能。

渲染农场的组成

1、渲染管理软件

（1）渲染管理软件的作用：渲染任务管理软件可以从图形工作站上向各个节点的机器分配渲染任务,以使所有的客户端工作站对指定的部分进行渲染。

（2）渲染管理软件的种类：经过调查，目前市场的集群渲染管理软件有好几个，比如说Pipelinefx公司开发qube!等等主流集群渲染管理软件。一般渲染管理软件都会支持主流的三维软件（如maya、softimage、3ds max、Shake、Nuke、mental ray等等），并且提供开放的API结构。

（3）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。

（4）渲染软件：一般的渲染农场配置都支持常见的主流渲染软件，如Maya、3dmax、XSL、mental ray、Renderman和V-Ray等。

2、渲染服务器

也叫做渲染节点，渲染节点是整个集群系统的计算核心，他的功能就是执行渲染，具体选择什么样的硬件配置，需要根据自己的需求和预算来决定。

3、分发服务器/文件服务器

渲染管理和任务分发服务器主要承担两种任务，提供基本的网络服务，调度渲染服务器上的任务，分发服务器如果安装渲染引擎，也可以加入渲染队列，但是实际上我们需要安装集群渲染管理软件。

4、网络交换机、服务器机柜、KVM（多计算机切换器）等周边附件

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，千兆的传输速率完全能够满足了。

公共服务平台

“网络集群渲染公共服务平台”的硬件构成包括以下四个方面：

1. 参与渲染的节点机最高配置具有双cpu处理器(AMD opteron246*2)，1024mb以上内存配置，配备了专业的图形显示卡，使单个节点的渲染速度达到前所未有的水平。

2.渲染集群规模大，共有40多个渲染节点。每个节点的最低配置为intel P4 2.7G处理器，1G内存配置，整体性能优越。

3.网络组建方面使用cisco交换机，提供1000M高速网口。通过网络渲染，使渲染速度达到一个甚至是两个数量级的提高。

4. 使用ups不间断电源，杜绝了因电源不稳定或者断电等原因造成的渲染进度无法保证的问题。

软件方面选用了3DMAX 、Maya、Softimage/xsi 4.0等三维制作软件和相关著名网络渲染软件。同时配备有经验丰富的技术人员提供技术支持，可对任何三维动画项目实施最为专业的全天候不间断渲染。须渲染的素材和完成后的作品都可以直接通过我们提供的高速FTP服务传输，极大的方便了客户，提高工作效率。

系统组成

（1）渲染管理软件

我们为客户选择了最成熟的集群渲染管理软件，Ultra Render集群渲染管理软件功能强大、稳定、容易使用，提供开放的API结构，是一款优秀的软件。

（2）渲染服务器

渲染服务器提供了高性能服务器，布置了双颗双核处理器，不仅计算能力强大，而且对于院校研究高端服务器和HPC计算都有很高的科研价值。

（3）分发服务器/文件服务器

分发服务器采用了1U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）中央存储系统

采用光纤通道存储系统，为直连环境、小型集群及入门级和中档SAN环境提供性价比最佳的特性，具备最大传输率。中央存储是一个可扩展的高性能存储系统，它降低了部署SAN的复杂性、费用及风险，其模块化的设计允许您按照需要来增加存储容量。

（5）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可以切换机器显示，方便维护。

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