第8章 用户体验:上海汽车工业集团(下)

刚参加完中国高性能计算2010年会 (HPC China 2010),HPC的几位工程师们忙着相互校审徐博士的《微软高性能计算服务器》的英文翻译,准备在几周后的SuperComputing10上发表。某日下午,突然传来一声”惨叫“,原来有人发现有几段文字漏了翻译,尤其这些段落读来极具有“娱乐性”,又鲜活地展现了高性能计算在目前工业界应用的现实挑战,因此在这里与各位读者分享。

8.4 SimCloud: 基于Windows HPC Server 的门户环境

上汽使用了泛云公司提供的高性能计算门户系统——SimCloud。

8.4.1 平台架构

SimCloud仿真云计算平台是将CAE/CFD等仿真应用、高性能计算集群管理、SOA(Service-Oriented Architecture,面向服务架构)等IT技术高度融合的企业级高性能计算中心软件系统方案。

我们可以从多个角度分享、剖析这个全新的云计算平台。

平台的整体网络架构如图8-1所示。

图8 1  高性能计算平台网络架构

图8‑1 高性能计算平台网络架构

平台架构的中心是仿真云管理门户,它负责联通客户端与HPC集群,实现活动目录(AD) 用户管理、邮件服务、仿真流程/数据管理、仿真数据存储等功能的表现层服务。仿真云管理门户的左侧主要是HPC集群及相关附属设备,右侧主要是各种类型的仿真应用(图中仅为示例,可拓展至所有仿真应用客户端)。

 

8.4.2 功能架构

SimCloud平台的功能架构可以分为资源层、服务层、业务层与表现层,具体如图8‑2所示。

图8 2  SimCloud系统栈

8‑2 SimCloud系统栈

资源层主要负责整合硬件资源、网络资源与软件资源,Windows HPC架构下的SimCloud平台主要利用Windows HPC Server操作系统进行这一整合工作,通过.NET服务将仿真软件封装成Web Service接口。

服务层封装了Windows HPC Server R2,Email Server,FTP Server,AD Server等服务器角色功能,为整个平台提供丰富的服务接口与扩展功能接口。

业务层囊括了用户管理、作业管理、数据管理、邮件通知、调度策略管理、系统资源管理、日志管理、统计报表等业务功能,并为PLM等工作流系统提供业务流程扩展接口。

表现层通过SimCloud仿真云管理门户,以Web Portal的方式统一整合了任务提交、资源监控、管理作业、文件传输、License管理、使用统计、用户管理、决策分析等一系列应用功能。

 

8.4.3 仿真工程师”常用场景:

SimCloud仿真云计算平台具有操作便捷、功能丰富的特点,其应用流程也紧密贴合企业内部不同角色的使用人员,在功能完备的基础上力求逻辑简洁。

图 8 3 仿真工程师常用场景

8‑3 仿真工程师常用场景

如图 8‑3所示,一般仿真用户可以使用企业域用户帐号登录SimCloud仿真云管理门户,通过简单操作之后即可将仿真任务提交到高性能计算集群头节点,头节点遵循既定任务调度策略,根据当前硬件资源利用情况以及仿真软件License使用情况,提交任务至计算队列并进行自动的任务分配,计算完成后,计算节点整合仿真数据,通过邮件通知仿真用户,用户即可从SimCloud门户获取仿真结果文件。

 

8.5 应用集成案例

SimCloud仿真云计算平台可以集成多种仿真应用软件,包括计算结构力学、计算流体力学、计算声学、多体动力学、计算电磁学等多种学科常用商业软件,并且提供开放的接口方便集成各类软件应用。架构于Windows HPC Server 2008 R2之上的SimCloud平台支持所有可安装于Windows操作系统的仿真应用软件,以下仅针对部分常用软件做出图释说明。

8.5.1 ANSYS集成案例

图 8‑4显示了常用计算结构力学软件ANSYS的集成界面:

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8‑4 提交ANSYS作业

用户在选定ANSYS求解器及对应版本之后,可以选择并行规模(即并行CPU核数,个人所允许使用的最大核数已由管理员设定),然后在指定工作目录中上传并选定输入文件,同时设定可监控的输出文件(可以通过该文件实时监控计算收敛情况),然后即可提交作业至仿真云系统;仿真任务开始、失败或者成功均会有email通知发至工程师的个人信箱。

 
8.5.2 FLUENT集成案例

图 8‑5显示了常用计算流体力学软件FLUENT的集成门户界面:

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8‑5 提交FLUENT作业

用户在选定FLUENT求解器之后,需选择求解算例的空间拓扑属性(2D或3D)、并行规模(即并行CPU核数,个人所允许使用的最大核数已由管理员设定)、标准脚本文件(脚本文件中规定了cas、dat文件的名称及相关计算迭代控制);仿真任务开始、失败或者成功均会有email通知发至工程师的个人信箱;FLUENT仿真任务可以通过Web页面进行图形化监控收敛曲线。

 
8.5.3 ABAQUS集成案例

图 8‑6显示了常用非线性力学软件ABAQUS的集成门户界面。

用户在选定ABAQUS求解器之后,可以选择求解器版本以及并行规模(即并行CPU核数,个人所允许使用的最大核数已由管理员设定),然后在工作目录中上传并选定输入文件(.inp文件),然后即可提交作业至仿真云系统;仿真任务开始、失败或者成功均会有email通知发至工程师的个人信箱。

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8‑6 提交ABAQUS 作业

 
 8.5.4 NASTRAN集成案例

图 8‑7显示了常用计算结构力学软件MSC.Nastran的集成门户界面:

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8‑7 提交Nastran作业

用户在选定MSC.Nastran求解器之后,可以选择求解器版本以及并行规模(即并行CPU核数,个人所允许使用的最大核数已由管理员设定),设定作业需要的内存,然后在工作目录中上传并选定输入文件(.dat文件),然后即可提交作业至仿真云系统;仿真任务开始、失败或者成功均会有email通知发至工程师的个人信箱。

 
8.5.5 LS-DYNA集成案例

图 8‑8显示了常用显式动力分析程序LS-DYNA的集成门户界面:

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8‑8 提交DYNA作业

仿真工程师在选定DYNA求解器之后,可以选择求解器版本,并行计算的CPU核数(个人所允许使用的最大核数已由管理员设定),设定该作业所需的内存,然后在工作目录中上传并选定输入文件(.k文件),然后即可提交作业至仿真云系统;仿真任务开始、失败或者成功均会有email通知发至工程师的个人信箱。


8.5.6 ADAMS集成案例

图 8‑9显示了常用虚拟样机仿真分析软件软件MSC.Adams的集成门户界面:

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8‑9 提交Adams作业

用户在选定MSC. Adams求解器之后,可以选择求解器版本以及并行规模(即并行CPU核数,个人所允许使用的最大核数已由管理员设定)然后在工作目录中上传并选定输入文件(.acf文件),然后即可提交作业至仿真云系统;仿真任务开始、失败或者成功均会有email通知发至工程师的个人信箱。

 

8.5.7 STAR-CCM+集成案例

图 8‑10显示了常用连续介质力学仿真软件STAR-CCM+的集成门户界面。

用户在选定STAR-CCM+求解器之后,可以选择求解器版本以及并行规模(即并行CPU核数,个人所允许使用的最大核数已由管理员设定),然后在工作目录中上传并选定输入文件(.sim文件),然后即可提交作业至仿真云系统;仿真任务开始、失败或者成功均会有email通知发至工程师的个人信箱。

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8‑10 提交StarCCM+ 作业

 
8.5.8 RECURDYN集成案例

图 8‑11显示了常用多体动力学机构仿真软件RecurDyn的集成门户界面:

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8‑11 提交RecurDyn作业

用户选定RecurDyn求解器之后,可以选择求解器版本以及并行规模(即并行CPU核数,个人所允许使用的最大核数已由管理员设定),然后在工作目录中上传并选定输入文件(.rdyn,.rss文件),然后即可提交作业至仿真云系统;仿真任务开始、失败或者成功均会有email通知发至工程师的个人信箱。

 

8.6 License许可证管理

SimCloud仿真云计算平台的License管理模块将昂贵的仿真软件License以直观的方式进行实时的动态的资产管理,有效监控License使用情况,为后期License资产利用率统计提供数据支持。图 8‑12显示仿真软件License许可证列表。此列表显示SimCloud平台集成各仿真求解器所对应的License许可证数目以及当前使用情况。

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图 8‑12 软件许可证管理

posted on 2010-11-08 08:52 微软 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏

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