HP数字动漫平台之集群渲染技术解决方案.doc

《HP数字动漫平台之集群渲染技术解决方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《HP数字动漫平台之集群渲染技术解决方案.doc（43页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、HP数字动漫平台之集群渲染技术解决方案HP数字动漫平台之集群渲染技术解决方案中国惠普有限公司2010年04月目录目录2第一章、前言31.1 背景介绍31.2 国内动漫行业现状41.3 动漫产业展望及趋势分析4第二章、数字动漫基地的基础平台62.1数字动漫基地基础平台的组成及建设原则62.2 数字动漫基地介绍82.2.1 Render farm（渲染农场）概念：82.2.2 采用Render farm（渲染农场）的必要性9第三章、动漫渲染方案设计101、硬件平台平台设计101.1渲染农场业务流程101.2渲染农场平台架构拓扑图101.3 渲染计算服务器131.4 渲染管理服务器161.5 存储设

2、备161.6计算网络部分191.7 操作系统选择202 软件平台202.1 Render farm集群渲染管理平台软件202.2 前端3D制作软件21第四章、硬件设备及软件的选型241、硬件选型241.1渲染集群系统241.2文件存储系统272、软件选择282.1 Render farm集群渲染管理平台软件（选择一）282.2所需要的各类软件（三维、平面、影视合成、多媒体编程软件等）292.3后台渲染专业软件31第五章、惠普绿色设计架构助力动漫331HP DSC精确制冷实现绿色数据中心342惠普刀片系统：绿色数据中心的关键生产线35第六章、成功案例分享381、国内动漫案例分享381.1沈阳动漫

3、公共技术平台381.2北京软件产品质量检测检验中心动漫平台391.3上海文广集团（SMG）数码视觉基地402、国外动漫案例分享40第一章、 前言1.1 背景介绍随着数字动漫对人们生活产生的深远影响，动漫作品也越来越受到人们的喜爱，动漫产业在近几年的蓬勃发展，得到了我们国家和各级政府的高度重视。在发达的欧美国家，动漫产业不仅重要，而且是支柱性产业之一，年市场的总量都在数百亿乃至数千亿美元之上。动漫平台所渗透的领域极其广泛，如动画、游戏动漫、电影、电视、图书出版、工艺礼品卡通、广告片等设计制作，为个人、公司、企业、园区、高校等提供租用服务。为了完善原有动漫产业的技术短板，推动相关的产业发展，真正产

4、生产业链效应。 三维动作工作室是动漫公共服务平台中的一项资源，为动漫企业提供数据服务及三维制作流程。可以说，它在生活中无处不在，毫无疑问它是一项大产业。由于它产业基础庞大，在中国至少每年具有1000亿市场的开发价值，对促进整个国家经济发展具有重要作用。可以预见，未来2-5年内，中国动漫市场将达到一个空前的繁荣程度。中国动漫市场有着巨大潜力，以及国内优秀的原创力资源，而来自日、韩、欧、美等国的动漫游戏产品却占据了中国市场的大半江山，相比之下国内动漫产业发展明显滞后，“产业链效应”也没有真正形成。因此，鼓励和扶植优秀原创作品的商业化，建立对动漫发展效果显著的技术平台、有效整合周边产业资源成为当前振

5、兴民族动漫产业发展的重要任务。据文化部有关部门预测： “如果经过5至10年的时间，动漫产业在国民生产总值中的比重能够从目前的十万分之一提高到百分之一，那么我国动漫产业就具有1000亿元产值的巨大发展空间，预计今年总创收可达117亿元人民币。”由此，尽快地发挥政府的职能作用，建立公共技术平台为动漫产业发展服务是一个能够尽快实现为动漫企业服务，带动产业发展的头等大事。1.2 国内动漫行业现状现阶段正是中国动漫产业发展的关键时期，制约国内动漫产业发展的因素有很多，例如剧本、资金、设备等等，但是最关键的是设备问题。经验表明，公共技术平台建设，是发展动漫产业最关键、最重要、最急需的一个环节，是吸引企业入

6、驻的强有力的手段，是推动产业发展的不可缺少的技术支撑。建立公共技术服务平台能增强政府的服务功能，降低创意企业的投入成本和运营成本，形成企业聚集效应，推动产业发展。现在，全国动漫产业的竞争越来越激烈，目前国家科技部、国家新闻总署、国家广电总局、国家文化部已经先后授牌在全国建立了北京石景山、北京软件园、上海多媒体产业园、广州天河软件园、长沙软件园、成都数字娱乐软件园、上海美术电影制片厂、中央电视台中国国际电视总公司、三辰卡通集团、中国电影集团公司、湖南金鹰卡通有限公司、杭州高新技术开发区动画产业园、常州影视动画产业有限公司、上海炫动卡通卫视传媒娱乐有限公司、南方动画节目联合制作中、深圳市动画制作中

7、心、大连高新技术产业园动漫长廊、苏州工业园区动漫产业园、无锡太湖数码动画影视创业园、长影集团有限责任公司、江通动画股份有限公司、四川动漫基地等共计20余家基地，很多基地已经走在了前面，投入巨资建立了公共技术平台来发展动漫产业。1.3 动漫产业展望及趋势分析综观中国动漫产业，虽然已经取得了一定的成绩，但是从动漫作品和形象的创作到动漫形象的传播再到开发、销售衍生产品，整体产业链的运作和单个环节都存 在着很多的问题。我国动漫产业所患的是一种综合性的症状。但我们必须看到，现在摆在我国动漫产业面前的是一个巨大的机遇，社会对动漫产业已经普遍认同，产业化概念逐渐清晰，国家也为鼓励该产业的发展做出政策、经济上

8、的倾斜，相关业界人士更是为此而努力奋斗，国内动漫产业的市场也在扩大当中。只要我们抓住机遇，找准方向，找出存在的问题各个击破，就一定能够创造出我们自己的动漫形象和动漫品牌，使我们的动漫产业发展起来。1）建立完整的产业链在我们研究了国外动漫产业成功的经验之后，很多专业人士提出动漫产业发展的关键在于构建一条完整合理的产业链。所谓产业链即产业价值链，在产业经济学中，一般称之为产业关联。在动漫产业中，产业链具体是指通过动画漫画创造出动漫形象，利用这一形象对动漫作品进行二次开发利用，提升动漫作品的附加值，进行衍生产品如文具、玩具、游戏、电影的开发。2）创造优秀的动漫作品和动漫形象。构建产业链的关键在于创造

9、出优秀的动漫作品和有着足够吸引力的动漫形象，这是产业链的开端。动漫产业又称为形象产业，可见动漫形象的重要性。3）开发衍生产品。通过开发衍生产品来牟利是动漫产业价值链的终端，也是动漫产业中利润最大、操作空间最广的一个环节。一般来说，表层上的动漫衍生产品包括音像制品，小 说，游戏，玩具模型，服装等。深层的衍生产品可以以形象授权方式进入更广泛的领域，比如旅游产业等。第二章、 数字动漫基地的基础平台2.1数字动漫基地基础平台的组成及建设原则 渲染集群系统（服务器集群） 管理服务器 文件服务器及文件存储及备份系统 高性能图形工作站 以太网交换机 Render farm集群渲染管理平台软件 渲染引擎 所需

10、要的各类软件（三维、平面、影视合成、多媒体编程软件等）2.1.1实用性和集成性无论是系统的软硬件设计、还是集成，均应以适用为第一宗旨，在系统充分适应学院教学业务需求的基础上进而再来考虑其他的性能。该系统所包含的内容很多，系统设计者必须能将各种先进的软硬件设备有效地集成在一起，使系统的各个组成部分能充分发挥作用，协调一致地进行高效工作。2.1.2标准性和开放性只有支持标准性和开放性的系统，才能支持与其他开放型系统一起协同工作，在网络中采用的硬件设备及软件产品应支持国际工业标准或事实上的标准，以便能和不同厂家的开放型产品在同一网络中同时共存；通信中应采用标准的通信协议以使不同的操作系统与不同的网络

11、系统及不同的网络之间顺利进行通讯。对于处于同一工作范围内的网络设备，要求硬件设备符合NEBS标准体系认证，保证运行设备不会对其他提供服务的设备造成负面影响，不会对人和环境造成伤害，降低火灾隐患。2.1.3 先进性和实用性系统所有的组成要素均应充分地考虑其先进性。我们不能一味地追求实用而忽略先进，只有将当今最先进的技术和我们的实际应用要求紧密结合，才能获得最大的系统性能和效益。网络的安全是至关重要的，对网络安全隐患的预防、以及在网络出现安全问题时的快速定位和控制是网络建设中应该首要考虑的问题，在网络方案中提供解决的方式和手段。在某些情况下，宁可牺牲系统的部分功能也必须保护系统的安全。2.1.4

12、成熟性和可靠性作为信息系统基础的网络结构和网络设备的配置及带宽应能充分地满足网络通信的需要。网络硬件体系结构应在实际应用中能经过较长时间的考验，在运行速度和性能上都应是稳定可靠的、拥有完善的、实用的解决方案，并得到较多的第三方开发商和用户在全球范围的广泛支持和使用。同时，应从长远的技术发展来选择具有很好前景的、较为先进的技术和产品，以适应系统未来的发展需要。2.1.5 可维护性和可管理性整个信息网络系统中的互连设备，应是使用方便、操作简单易学，并便于维护。对复杂和庞大的网络，要求有强有力的网络管理手段，以便合理的管理网络资源，监视网络状态及控制网络的运行。因此，网络所选网络设备应支持SNMP、

13、RMON、SMON等协议，管理员通过网管工作站就能方便地进行网络管理、维护甚至修复。在设计和实现计算机应用系统时，必须充分考虑整个系统的便于维护性，以使系统在万一发生故障时能提供有效手段及时进行恢复，尽量减少损失。2.1.6 可扩充性和兼容性网络的拓扑结构应具有可扩展性即网络联结必须在系统结构、系统容量与处理能力、物理联接、产品支持等方面具有扩充与升级换代的可能，采用的产品要遵循通用的工业标准，以便不同类型的设备能方便灵活地联接入网并满足系统规模扩充的要求。2.2 数字动漫基地介绍数字动漫基地总体结构图如下：2.2.1 Render farm（渲染农场）概念：Renderfarm （渲染农场）

14、是行业内一种多CPU集群，集中了多种软硬件，可以针对三维动画、影视制作项目进行高效率、高品质、多方式的专业渲染服务.Render farm（渲染农场）其实是一种通俗的叫法，实际上我们应该叫他“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。Render farm（渲染农场）是一个高性能、高可靠、低成本的解决方案，支持三维及合成软件的网络渲染。经过测试的软件有3ds max、Combustion、Maya、Softimage、Shake、AfterEffects，以及基于Linux的多线程计算密集

15、型应用等。2.2.2 采用Render farm（渲染农场）的必要性1. 质量要求提高随着数字艺术制作手段的更新和数字电影、HDTV标准的普及所带来的海量数据，数字化影视制作对计算机的总线带宽计算速度等硬件要求越来越高。从高速磁盘阵列、海量内存、专业显卡到视频压缩卡、特技卡等专用芯片来提升制作时的实时性能。2.制作产生了瓶颈用于生成最终效果的CPU，无论是单处理器的商用机还是双处理器甚至四处理器的工作站在面对视频处理中的庞大计算量时，其处理能力都是十分有限的，即便是多处理器的工作站使用数小时渲染一帧较复杂场景也是很平常的事情。那么对于一个数分钟或者几小时拥有上万帧的成片，其渲染时间将是十分漫长

16、的。这个问题已经成为CG产业的最大瓶颈。在商务应用中这种结果的滞后性影响到影视制作人员的创意以及思维的连贯，对作品质量有很大影响，同时这种延时也成为制作周期中难以回避的一个环节。虽然我们可以通过将多台工作站联网渲染的方式略微提高这一过程的效率，但所有参与的机器将丧失其继续创作的能力，有时候这种方案是不划算的，我们需要的是一个专门负责渲染的计算机群。 第三章、 动漫渲染方案设计Render farm（渲染农场）群集系统按照功能来进行分类，可分为渲染计算服务器、渲染管理服务器、连接交换机、存储设备等四部分。其整体拓扑图如下：1、 硬件平台平台设计1.1渲染农场业务流程1.2渲染农场平台架构拓扑图u

17、 动漫渲染平台推荐架构示意图u 动漫渲染平台机柜摆放示意图（根据实际机房环境部署）u 动漫渲染节点机柜连线后视图u 动漫渲染管理节点存储机柜连线后视图u 方案配置如下：序号设备名称型号描述数量1计算结点BL2*220cPC刀片服务器；n2颗至强E5506 CPU，每路内核数量4，CPU主频2.13GHz；内存容量6GB DDR3内存，最大可扩展至96GB千兆以太网口2个1块250GB SATA硬盘远程管理端卡1个三年5*9原厂服务，第二个工作日到场；含原厂上门安装服务2刀片机箱C7000刀片中心高度大于等于10U；n06年以后发布的新机箱；每个机箱支持16个以上刀片服务器刀片笼子；支持基于Wi

18、ndows/Linux/Unix操作系统的刀片服务器混插；冗余电源风扇，电源模块无分区供电，N+1全局电源冗余，N=5；以太网络模块2个千兆网络直通模块，对内16个千兆端口，对外16个千兆端口I/O模块扩展数量8个;三年5*9原厂服务，第二个工作日到场；含原厂上门安装服务3存储Lefthand 或X9000n n4机柜42U工业标准机柜及侧板和前门nKVM配置1U高折叠式液晶显示器17、键盘、鼠标，16口KVM切换器n13 渲染计算服务器计算节点是整个集群系统的计算核心，它的功能就是执行计算。这需要根据你的需要和预算来决定采用什么样的配置，对于集群系统来说，双CPU服务器作为渲染节点具有广泛的

19、用户群，以及更高的性价比。HP公司作为在技术计算领域的传统领先厂商，近年大举进入DCC市场并获得了成功。在美国，HP公司已经和Dreamworks，Disney等著名电影公司达成了长期合作联盟，以HP的工作站和服务器为主要计算平台制作出了Shrek，Spirit等体现当今最高动画制作水平的高票房动画片。同时，HP公司又非常注重与3D动画设计人才的摇篮动画学校的紧密合作，如“The Art Institute”,“Savannah Colledge of Art and Design”(SCAD)等全球最大的艺术院校都已经采用HP的图形工作站作为教学用机。 在此援引中国IT权威媒体CCW的报道：

20、“根据IDC统计，全球DCC硬件平台的市场占有率HP名列前茅，市场份额超过20。这是由于HP拥有性能强大的NT、 Unix、Linux工作站、服务器和存储系统产品，满足了用户对数字媒体制作各方面的要求。它的高性能得益于HP的一系列创新技术。”2008年Weta数据中心重新装配了10000平方米的机房，填满了惠普BL 2x220c 刀片式服务器，总计拥有4万多个处理器和104TB RAM，通过光纤连接读写大约3PB的数据。多重10G网络连接紧密的包裹起上述装备。因为数据流要求绝对稳定，所以所有运算都不能借助互联网，而需通过本地机房网络以尽可能高的带宽完成。为保持机房平稳运转，Weta装配了强制水

21、冷设备，提升地板增强散热，但也只是勉强抵挡为阿凡达这样的电影运算时散发出的强大热力。好在他们的选址让冬天需要的制冷成本大大降低，全水冷的总造价要低于使用空调的费用。每年因为调整一度室温，他们可以节省几万美元。数星期前，这个数据中心因为比同等规模的机房节省40%制冷成本而获节能奖。该渲染群集系统名叫“阿尔弗雷德”的多任务阶梯式架构，把一个大任务分成数千个独立的小单元来处理。每当有CPU完成任务空闲，就会被随机分配新的任务。在高峰时段，阿凡达每天要处理10000多个任务，也就是大约1300-1400万个小单元。这是因为24帧每秒的电影画面每一帧都要独立的拆出来加以渲染。数据中心要处理每秒7-8GB

22、的数据，最近一段时间还要24小时连续运行。设备运行既不能太快，也不能太慢，而需要保持稳定的速度。而相比之下，阿凡达成品源文件的数据容量就要微小得多了，仅仅是每帧12MB左右的数据，每秒288M或每分钟17.28G。其实这个数字也很吓人。在此方案中建议选用HP公司的BL2x220c刀片式服务器作为计算节点服务器，其HP ProLiant BL2x220c具备极高的密度，十分适用于注重计算性能和电源效率的客户。 每个机箱最多支持32个服务器节点，每个节点支持2路四核CPU和最高96GB内存，对于每个42U机架来说，BL2x220c最高可扩展至1024个核心。每个节点标配两个千兆以太网端口，推荐升级

23、至10GB以太网或InfiniBand，实现高性能、低延迟的互连。 BL2x220c提供了业界领先的计算密度和电源效率。 具体部署物理规格计算如下：（此处根据实际渲染节点数量计算）*数据计算来源：HP 功率计算器设备名称数量高度重量（公斤）散热输入电源（最大）1.直连存储：HPLefthand P45002U2.渲染节点：BL2*22010U3.管理节点：HP DL管理服务器2U4机柜42U5. 核心交换机Procurve 54127UHP ProLiant BL2x220c具备卓越的计算密度。性能 每个服务器节点最多支持2路英特尔至强 5500系列四核处理器 每个服务器节点配备x8夹层卡，用

24、于I/O扩展 每个服务器节点标配4GB (2x2GB)PC5200 DDR2内存，最高支持16GB。管理 每个服务器节点均配有嵌入式iLO2 Blade Edition，用于远程管理 每个服务器节点通过iLO Select实现电源管理和功率封顶功能 面向HP BladeSystem的HP Insight Control Environment是一款易于安装的软件套件，它可以提供全面的系统状态监控、远程控制、操作系统部署、电源管理、漏洞扫描和补丁管理等功能 其它 每个c7000机箱内最多可以部署32个服务器节点，每个c3000机箱内最多可以部署16个服务器节点 每个42u机架最多1024个处理器

25、核心和2TB内存 刀片服务器可以有效减少花销，并可以通过集成的远程管理功能在全世界任何地方实现远程管理。刀片服务器是一款功能强劲，超高密度的企业级应用服务器。刀片服务器带有冗余电源和冗余风扇，所有的服务器都安装在一个机箱中，并带有集成的远程管理专用服务器，采用专用网络通讯进行管理。 刀片服务器模块式架构更多采用的特殊设计可以有效减少构建IT环境的时间，通过使用刀片服务器和相关的增值快速部署软件包，可以对多台服务器进行部署和快速再部署，刀片服务器可以根据客户的要求进行配置以及修改配置，而所有这一切操作只需要短短的数分钟时间 .使用刀片服务器可以在不增加占用面积的情况下提高系统的能力，在一个42U

26、机柜中可以支持多达128台服务器1.4 渲染管理服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。1.5 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

27、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。

28、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

29、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

30、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：1、 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。2、 服务器端与LeftHand P4000之间

31、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。3、 IP-SAN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。4、 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，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

32、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 1.6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

33、 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、Telnet以及基于Web管理等网络功能。1.7 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

34、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2.1 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

35、 PipeLinefx公司的Qube Aceleon公司的EnFuzion 2.2 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

36、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 Softimag

37、e|XSI是Softimage公司研制的下一代三维动画系统，它是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

38、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。Caustic.Global Illumination和Final Gathering特效使渲染效果到到了空前的效果 。l 计算机安全定义：1、 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

39、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。2、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 Service）、拒绝服务（Non-repudiation Serv

40、ice）。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）。3、 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（Authenti

41、cation 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4、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：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。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

42、。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、运行应用层审计软件，在应用层之上启动代理服务等。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辑分段。网络可从物理上分为若干段，即通过交换器连接各段。对于TCP/IP可进行逻辑分段，即把网络分成若干IP子网，各子网通过路由器连接，并在路由器上建立可访问表，来控制各子网间的访问。设多个安全单元的原则把整个网络的安全性赋予多个安全单元，如路由器、屏蔽子网、网关，形成了多道安全防线。易操作

43、、灵活性的原则（安全措施由人完成）安全措施与网络的灵活性是一对矛盾，安全体系的规划应以不影响系统的正常运转和易操作、灵活性为前提。最小授权的原则（分散权力，降低灾难程度）特权（超级）网络要有制约措施，分散过大的集中权力，以降低灾难程度。综合性原则（设备 技术 策略 管理）计算机网络系统的安全应从物理上、技术上、管理制度（如安全操作乃至计算机病毒的防范等）上以及安全教育上全面采取措施，相互弥补和完善，尽可能地排除安全漏洞。由于本系统的特殊性，只是局域网没有外网的互联，因此只考虑网络安全和防病毒软件就可以。防病毒软件选用Symantec网络版防病毒软件。第四章、硬件设备及软件的选型1、硬件选型1.

44、1渲染集群系统建议选用HP的刀片式服务器（ProLiant BL2x220C）。从目前来看，多核技术对提高计算性能有较大的潜力可挖。由于多内核x86处理器在性价比、功效和可扩展性方面具有极大的优势，这种多内核处理器可以在不改变基础设施的情况下，提高数据中心的生产率。服务器的整合将会变得更加经济，因为更少的主机可以处理更多的工作。HP ProLiant BL2x220c刀片服务器可以提供业界最高的计算密度和电源利用率。极高的密度HP ProLiant BL2x220c具备极高的密度，包括：c7000机箱中每10U的空间支持最多32个双处理器插槽的服务器节点 每个服务器节点最高支持16GB内存 每

45、10U的空间最多支持64路英特尔5500系列四核处理器 电源效率HP ProLiant BL2x220c可提供业界领先的每瓦性能低功耗英特尔5500系列四核处理器 支持低功耗内存 Intel San Clemente芯片组支持低功耗的ECC DDR3内存 采用HP PARSEC散热架构，可以最大限度提高散热效率，降低风扇的耗电量 具备最高的服务器密度，能够降低机箱的电源成本行业领先的管理和配置工具 业界领先的管理和配置工具可提供卓越的远程管理和全面的生命周期管理，并有助于提高资源利用率，降低总体拥有成本HP Integrated Lights-Out 2 (iLO2) Standard Bla

46、de Edition（英文）可以提供业界最完善、性能最高的带外远程管理解决方案。 借助新型虚拟KVM，iLO 2 Standard Blade Edition提供了从一个远程控制台对系统进行管理或维护所需的全部功能。管理员可以利用iLO 2在任意位置的服务器上对数据中心或远程站点中的系统进行全面控制，从而避免了不必要的途中奔波，显著提高了IT效率和响应能力。 现在，IT管理员拥有了一套远程管理和控制解决方案。 将HP iLO 2 Select（英文）升级到iLO 2 Select Pack（英文）之后，用户可获得更多出色的优势，如功率调节报告、基于脚本的多服务器虚拟介质以及更高的企业安全性。 iLO 2 Select具有灵活的许可机制，包括站点许可以及8台刀片服务器套件。 HP Insight Control Environment for BladeSystem（英文）是一款集成的软件套件，用以简化HP BladeSystem基础设施的供应和管理。 面向BladeSystem的Insight Control Environment可以对HP BladeSystem进行全面管理，包括硬件资源部署、状态和性能监控、软件版本控制以及漏洞扫描和补丁管理。 借助高效的管理软件，您可以将数据中心打造成出色的服务