हाइब्रिड क्लस्टर नेटवर्क रेंडरिंग

एक दिन, DEPO कंप्यूटर्स को 3 डी मैक्स में काम करने वाले 10 डिजाइनरों के लिए एक समाधान की गणना करने का अनुरोध मिला। न केवल वर्कस्टेशन का चयन करना आवश्यक था, बल्कि परिणामों को देखने के लिए एक रेंडर सर्वर भी था। ग्राफिक स्टेशनों के साथ कोई समस्या नहीं थी, लेकिन रेंडर सर्वर बजट में फिट नहीं होना चाहता था। रेंडरिंग कार्य की मात्रा बड़ी नहीं थी, लेकिन गणना की गति अधिक थी। मैंने ग्राहक को नेटवर्क रेंडरिंग का उपयोग करके सभी वर्कस्टेशनों पर वितरित कंप्यूटिंग का उपयोग करने की सिफारिश की, लेकिन ग्राहक इस विकल्प से संतुष्ट नहीं था। उन्होंने कहा कि गणना शुरू करते समय, सभी नेटवर्क मशीनों को 100% पर लोड किया जाता है, और स्थानीय काम की संभावना व्यावहारिक रूप से समाप्त हो जाती है। इसी समय, उपलब्ध उपकरण जो आपको गणना में शामिल नेटवर्क मशीनों पर लोड को समायोजित करने की अनुमति देते हैं वे काफी जटिल हैं और हमेशा समस्या को हल नहीं कर सकते हैं।

हमें समाधान को लागू करने के लिए एक नया तरीका विकसित करना था, जो हमें दिए गए बजट के भीतर आवश्यक कार्यक्षमता प्रदान करने की अनुमति देगा।

समाधान का आधार स्थानीय कंप्यूटिंग और नेटवर्क कंप्यूटिंग के लिए आवंटित संसाधनों के लिए इच्छित संसाधनों का अलगाव था। कंप्यूटिंग संसाधनों को एक आभासी वातावरण में स्थानांतरित करके और उन्हें कंप्यूटिंग क्लस्टर में संयोजित करके इस समस्या को हल किया गया था। आभासी वातावरण समानांतर 6 वर्कस्टेशन 6 हाइपरवाइजर के ऊपर बनाया गया था।

कार्यान्वयन का उदाहरण

सभी ग्राफिक्स स्टेशनों में समानताएं वर्कस्टेशन ऑपरेटिंग सिस्टम और हाइपरविजर स्थापित हैं। हाइपरविजर का उपयोग करके, एक वर्चुअल मशीन बनाई जाती है जिस पर ऑपरेटिंग सिस्टम स्थापित होता है - हमारे मामले में यह विंडोज 7 है, लेकिन विभिन्न ऑपरेटिंग सिस्टम को स्थापित करना संभव है। हमारे कॉन्फ़िगरेशन में, होस्ट मशीन में 12 कंप्यूटिंग थ्रेड हैं, 12 में से 10 वर्चुअल मशीन के लिए आवंटित किए गए हैं। शेष 2 थ्रेड्स होस्ट मशीन के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करेंगे।



साथ ही, स्थानीय नेटवर्क को उच्च गति तक पहुंच प्रदान करने के लिए वर्चुअल कंप्यूटिंग सर्वर को एक भौतिक नेटवर्क एडाप्टर आवंटित किया जाता है। वर्चुअल मशीन ऑपरेशन के लिए आवश्यक RAM और डिस्क स्थान की मात्रा प्राप्त करती है।



होस्ट मशीन पर, विशेष सॉफ़्टवेयर इंस्टॉल किया गया है जो नेटवर्क गणना की अनुमति देता है। सॉफ्टवेयर मॉड्यूल (सॉल्वर) आभासी मशीनों पर स्थापित किए जाते हैं, जो कंप्यूटिंग क्लस्टर में एक कड़ी के रूप में नेटवर्क में मशीन की पहचान करने की अनुमति देते हैं।
हमारे मामले में, हम तीन आयामी मॉडलिंग और नेटवर्क रेंडरिंग के लिए समर्थन के साथ मानसिक रे विज़ुअलाइज़ेशन सिस्टम के लिए ऑटोडेस्क 3 डी मैक्स कार्यक्रम का उपयोग करते हैं। रेंडर की गणना करते समय नेटवर्क मशीनों की कंप्यूटिंग शक्ति का उपयोग करने के लिए, हम विज़ुअलाइज़ेशन सिस्टम की सेटिंग्स में प्रत्येक मशीन के आईपी पते लिखते हैं। हमारे उदाहरण में, 5 ग्राफिक स्टेशन शामिल हैं, जिनमें से एक गणना का सर्जक है।



प्रतिपादन की प्रक्रिया में, दृश्य प्रणाली गणना में शामिल सभी मशीनों की कंप्यूटिंग शक्ति का 90-100% उपयोग करती है। चूंकि सभी स्टेशन संसाधनों को वर्चुअल मशीन के लिए हाइब्रिड समाधान में आवंटित नहीं किया गया है, नेटवर्क गणना के दौरान होस्ट मशीन स्थानीय स्तर पर काम करने की क्षमता को बनाए रखेगा। छवि वर्चुअल मशीन और मेजबान के कंप्यूटिंग संसाधनों को लोड करने के लिए निम्न लोड के तहत एक उदाहरण दिखाती है: वर्चुअल मशीन नेटवर्क गणना में भाग लेती है, और एक फुल एचडी वीडियो स्थानीय रूप से ग्राफिक्स स्टेशन पर खेला जाता है और 3 डी ऑब्जेक्ट को संसाधित किया जाता है।



संसाधन मॉनिटर वर्चुअल मशीन के 100% लोडिंग और ग्राफिक स्टेशन के 93% लोडिंग को दर्शाता है। यदि ग्राफिक स्टेशन के स्थानीय संचालन के लिए अधिक कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकता होती है, तो हाइपरविजर की सेटिंग में आप मेजबान के पक्ष में संसाधनों का पुनर्वितरण कर सकते हैं।
उस समय जब ग्राफिक स्टेशन पर काम नहीं किया गया था और केवल वर्चुअल मशीन सक्रिय थी, मेजबान मशीन का लोड 50-60% तक कम हो गया था। इसका मतलब है कि ग्राफिक्स स्टेशन के स्थानीय संचालन के लिए कंप्यूटिंग संसाधनों की आपूर्ति है।



इस समाधान में प्रदर्शन लाभ प्रोसेसर की गणना में शामिल कोर की संख्या के लिए आनुपातिक है (बशर्ते कि वे समान हों)

इस प्रकार, क्लस्टर कंप्यूटिंग के लिए एक हाइब्रिड ग्राफिकल समाधान आपको स्थानीय कार्यों को प्रभावित किए बिना प्रत्येक ग्राफिक्स स्टेशन के कंप्यूटिंग संसाधनों का प्रभावी ढंग से उपयोग करने और समर्पित सर्वरों का उपयोग किए बिना सरल गणना करने की अनुमति देता है। यह समाधान ANSYS, MSC, मानसिक किरण, V-Ray और वितरित कंप्यूटिंग का उपयोग करने वाले अन्य कार्यक्रमों में सिस्टम के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

मुझे उम्मीद है कि इस सरल समाधान से कम्प्यूटेशनल और ग्राफ़िकल एप्लिकेशन में उपयोगकर्ताओं के समूह के काम को अनुकूलित करने में किसी को मदद मिलेगी।