本文選題：動態(tài)負載均衡　切入點：作業(yè)調(diào)度　出處：《山東大學(xué)》2012年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：渲染(render)是將三維幾何模型經(jīng)過一系列的計算,主要是附加一定的材質(zhì)、紋理及色彩,并加上光源,得到具有真實感效果的二維圖像的技術(shù),在許多領(lǐng)域,如建筑設(shè)計的內(nèi)部預(yù)覽、汽車制造、廣告設(shè)計,特別是在3D動漫電影產(chǎn)業(yè)中具有重要作用。 在較大規(guī)模的三維動畫制作過程中,由于渲染計算量非常大導(dǎo)致使用普通PC機進行渲染所需時間往往讓人難以忍受。其次,由于在整個渲染過程中存在著海量的數(shù)據(jù)存儲與訪問,使得渲染的I/O瓶頸也成為影響渲染服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵問題。因此,如果沒有機群渲染技術(shù)的協(xié)助,那么三維動畫制作是難以完成的。機群渲染系統(tǒng)也稱作渲染農(nóng)場,它是指由許多運行渲染引擎的計算機組成的,在機群渲染管理軟件的統(tǒng)一調(diào)度與分配下,利用機群的優(yōu)勢,協(xié)調(diào)工作進行同步并行計算,以此來完成所分配的渲染作業(yè)。由于渲染計算任務(wù)之間的聯(lián)系非常少,因此并行計算的加速比幾乎可以達到線性。許多渲染應(yīng)用服務(wù)提供商,如renderbus、炫我、Rebus Faem、RenderCore等都使用機群渲染技術(shù) 目前國內(nèi)在動漫渲染領(lǐng)域所使用的機群渲染管理軟件種類繁多,其中不乏有開源軟件以及商業(yè)軟件,但是商業(yè)軟件價格昂貴且并行效率不高而開源軟件又相對不夠成熟。機群渲染涉及多種技術(shù),系統(tǒng)的組成、調(diào)度以及管理都十分復(fù)雜,因此,開發(fā)一個功能全面的、并行效率高的針對于高效能計算平臺的渲染管理軟件有很高的應(yīng)用和研究價值。 本文的主要工作是在現(xiàn)有的作業(yè)管理系統(tǒng)(開源軟件torque)之上又設(shè)計并實現(xiàn)了一個針對渲染應(yīng)用的作業(yè)管理系統(tǒng),它包括有用戶管理,數(shù)據(jù)管理以及作業(yè)管理和資源監(jiān)控四個基本模塊并且以portal的方式向用戶提供了一個簡單友好的使用界面。同時為解決在機群環(huán)境下渲染服務(wù)面臨的機群環(huán)境動態(tài)性,效率發(fā)揮以及資源管理器的重用等基本問題,本文提出了一個面向渲染的層次化的調(diào)度策略,它將渲染調(diào)度劃分成了作業(yè)選擇,資源選擇以及負載均衡三個層次,層與層之間相互獨立。這樣使得我們能夠較好地整合以及重用現(xiàn)有的機群管理軟件,同時通過負載均衡,避免了性能最差的節(jié)點延長作業(yè)執(zhí)行時間的可能性。 論文的工作較系統(tǒng)地實現(xiàn)了在機群環(huán)境下對渲染作業(yè)進行調(diào)度和管理的基本需求,支持場景上傳、作業(yè)提交、作業(yè)管理與監(jiān)控、執(zhí)行結(jié)果下載、渲染隊列監(jiān)控,實現(xiàn)了一個基本的面向高性能計算平臺的渲染作業(yè)管理系統(tǒng),具有良好的實用性和可擴展性。
[Abstract]:Rendering renderis a technology that combines 3D geometric models with a series of calculations, mainly by adding certain materials, textures and colors, and adding a light source to obtain two-dimensional images with realistic effects in many fields. Internal preview of architectural design, car manufacturing, advertising design, especially in the 3D animation film industry plays an important role. In the process of making 3D animation on a large scale, the time required to render with ordinary PC is often unbearable because of the huge amount of rendering computation. Second, Due to the massive data storage and access in the whole rendering process, the I / O bottleneck of rendering becomes a key problem affecting the quality of rendering service. Therefore, without the help of cluster rendering technology, So 3D animation production is difficult to complete. Cluster rendering system, also known as rendering farm, is composed of many computers running rendering engines. Under the unified scheduling and distribution of cluster rendering management software, the advantage of cluster is utilized. Coordinate the work of synchronous parallel computing to complete the assigned rendering job. Because of the very few links between rendering computing tasks, the speedup of parallel computing can be almost linear. Many rendering application service providers, For example, renderbus, Rebus Faemer, RenderCore, etc., all use cluster rendering technology. At present, there are many kinds of cluster rendering and management software used in the field of animation rendering in China, including open source software and commercial software. But the commercial software is expensive, the parallel efficiency is not high and the open source software is relatively immature. Cluster rendering involves a variety of technologies, the composition of the system, scheduling and management are very complex, so, the development of a comprehensive function, The rendering management software with high parallel efficiency for high performance computing platform has high application and research value. The main work of this paper is to design and implement a job management system for rendering application on the basis of the existing open source software torque. it includes user management. The four basic modules of data management, job management and resource monitoring provide users with a simple and friendly interface in the form of portal. In this paper, a hierarchical scheduling strategy for rendering is proposed, which divides rendering scheduling into three levels: job selection, resource selection and load balancing. This enables us to integrate and reuse the existing cluster management software and to avoid the possibility of the worst nodes extending the job execution time through load balancing. The work of this paper realizes the basic requirements of scheduling and management of rendering jobs in cluster environment, supports scene upload, job submission, job management and monitoring, results download, rendering queue monitoring, etc. A basic rendering job management system for high performance computing platform is implemented, which has good practicability and expansibility.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TP311.52

【參考文獻】

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本文編號：1570619