Wysokowydajny klaster renderujący do wizualizacji projektów architektonicznych

Cele i wyniki

Cele

• Większa szybkość: Przyspieszenie procesu wizualizacji projektów architektonicznych i wnętrz poprzez skrócenie czasu renderowania.
• Zwiększona moc obliczeniowa: Zapewnienie wystarczających zasobów do obsługi nadchodzących, bardziej złożonych i wysokonakładowych zleceń.
• Zwiększona jakość i złożoność wizualizacji: Zwiększa zdolność do renderowania wysokiej jakości, szczegółowych obrazów bez problemów z wydajnością.
• Odporność na awarie: Stworzenie niezawodnej infrastruktury z redundancją danych.
• Bezpieczeństwo danych: Ochrona ruchu i ograniczenie dostępu do klastra.
• Łatwa skalowalność: Klaster może mieć więcej serwerów

Wyniki:

• Znaczna oszczędność czasu na zadaniach renderowania: Czas spędzony na renderowaniu złożonych scen zmniejszył się wielokrotnie, pozwalając na dotrzymanie napiętych terminów projektów.
• Możliwość pracy nad projektami na dużą skalę: Firma zrealizowała większe i bardziej szczegółowe projekty architektoniczne.
• Lepsza jakość propozycji projektów: Architekci i projektanci mogą tworzyć bardziej realistyczne i imponujące wizualizacje, które przyczyniają się do udanej prezentacji projektów klientom.
• Zapewnienie ciągłości biznesowej: Dzięki solidnej infrastrukturze i redundancji, ryzyko przestojów jest zminimalizowane.
• Solidna ochrona danych: Wszystkie informacje wymieniane między biurem a klastrem są zabezpieczone, a dostęp do nich jest ściśle kontrolowany.
• Elastyczna skalowalność: Klaster jest gotowy do rozbudowy poprzez proste zwiększenie liczby serwerów bez dodatkowej pracy dla administratora systemu.

Kontekst

Klientem jest dynamicznie rozwijająca się firma architektoniczna z Belgii. Główną specjalizacją jest projektowanie budynków cywilnych i przestrzeni publicznych, od koncepcji po dokumentację roboczą. W swojej pracy firma aktywnie wykorzystuje aplikacje do modelowania i projektowania 3D do tworzenia wysokiej jakości wizualizacji architektonicznych. Wizualizacje te są kluczowym narzędziem do prezentacji projektów klientom i uzyskiwania zgód.

W momencie składania zapytania firma otrzymała obszerne zamówienie na nadchodzące projekty. Istniejące stacje robocze i niewielka liczba lokalnych zasobów renderujących po prostu nie były w stanie obsłużyć rosnącej ilości i złożoności nadchodzących projektów. Kierownictwo firmy stanęło przed wyborem zakupu zaktualizowanego sprzętu IT lub skorzystania z usług centrum danych.

Ze względu na biurokratyczne przeszkody w finansowaniu zakupu sprzętu, a także brak odpowiednich pomieszczeń i infrastruktury, wdrożenie własnej serwerowni klienta stało się pracochłonnym i czasochłonnym procesem. Biorąc pod uwagę te czynniki i dodatkowe porady specjalistów technicznych INTROSERV, firma architektoniczna zdecydowała się na rozwiązanie centrum danych.

Wyzwanie

Klient potrzebował znacznie zwiększyć swoje możliwości renderowania. Główne cele były następujące

• Znaczne zwiększenie wydajności infrastruktury IT: Umożliwiłoby to obsługę scen o dużej skali i, co najważniejsze, skrócenie czasu przetwarzania zadań renderowania.
• Zapewnienie przepustowości projektu: Przygotowanie infrastruktury na większe, bardziej złożone podprojekty wymagające znacznej mocy obliczeniowej.
• Utrzymanie kompatybilności oprogramowania: Bezproblemowa integracja zaktualizowanego rozwiązania z istniejącym stosem oprogramowania.
• Optymalizacja budżetu: Zbuduj i wydzierżaw wysokowydajne rozwiązanie, które jest również opłacalne.
• Gwarancja niezawodności i bezpieczeństwa: Zapewnienie integralności danych i bezpiecznego dostępu do nadchodzącego klastra obliczeniowego, biorąc pod uwagę ciągłą obsługę poufnych, zastrzeżonych informacji.

Rozwiązanie

Aby sprostać wyznaczonym zadaniom, specjaliści techniczni INTROSERV zaprojektowali i wdrożyli zaawansowane rozwiązanie - klaster serwerów do renderingu sieciowego (renderingu rozproszonego).

Architektura rozwiązania

System składa się z czterech wysokowydajnych węzłów serwerowych, z których każdy napędzany jest procesorem AMD EPYC 9654 czwartej generacji z 96 wysokowydajnymi rdzeniami fizycznymi i 256 GB pamięci RAM DDR5. Procesor AMD EPYC 9654 został wybrany ze względu na optymalną równowagę między liczbą rdzeni, wydajnością i opłacalnością w obciążeniach związanych z renderowaniem.

Węzeł renderujący

• Lokalizacja: Francja (Gravelines)
• CPU: AMD EPYC GENOA 9654
• 96 rdzeni, 192 wątki, 2,4/3,55 GHz
• Pamięć: 256 GB ECC DDR5
• Dysk: 2x 960 GB NVMe, 2x 1,92 TB NVMe
• RAID: Software RAID1
• Port/ruch: 1 Gbps - Unmetered
• VLAN: VLAN 50 Gbps
• Anty-DDoS: Ochrona przed DDoS

Węzeł pamięci masowej

• Lokalizacja: Francja (Gravelines)
• CPU: AMD EPYC GENOA 9254
• 24 rdzenie + 48 wątków 2,9/3,9 GHz
• Pamięć: 128 GB ECC DDR5
• Dyski: 2x 960 GB NVMe Software RAID1
• Dysk: 6x 3,84 TB NVMe Software RAID5
• Port/ruch: 10 Gb/s - niezmierzony
• VLAN: 50 Gbps VLAN
• Anty-DDoS: Ochrona anty-DDoS

Sieciowa pamięć masowa:

Umieszczona na dedykowanym serwerze w tej samej sieci lokalnej, sieciowa pamięć masowa jest skonfigurowana z redundancją dysków. Gwarantuje to wysoką dostępność i bezpieczne przechowywanie wszystkich plików projektu, tekstur i scen. Taka konfiguracja zapewnia, że dane renderowania pozostają dostępne dla każdego węzła w klastrze, jednocześnie zabezpieczając przed utratą danych w przypadku awarii dysku.

Szybka sieć LAN:

Wszystkie cztery serwery węzłowe i NAS są połączone za pośrednictwem sieci lokalnej o przepustowości 50 Gbps. To szybkie połączenie jest niezbędne do wydajnego renderowania rozproszonego, umożliwiając szybki transfer danych między węzłami i minimalizując opóźnienia.

Zewnętrzny dostęp i bezpieczeństwo:

• Dostęp publiczny: Ponieważ serwer przechowywania plików dysponuje najszybszym połączeniem internetowym - 10 Gb/s, wykonuje on kilka zadań. Zainstalowana platforma wirtualizacji Proxmox VE umożliwia wdrażanie maszyn wirtualnych do zarządzania pamięcią masową. Ponadto zapewniono wirtualny router pfSense, który zapewnia dostęp do zdalnej infrastruktury serwerowej z biura firmy.
• Tunel VPN: Cały ruch pomiędzy biurem klienta a klastrem renderującym jest opleciony tunelem VPN. Gwarantuje to szyfrowanie danych i ochronę przed nieautoryzowanym dostępem, zapewniając poufność projektu.
• Kontrolowany dostęp: Dostęp do klastra jest ściśle regulowany i ograniczony wyłącznie do autoryzowanych użytkowników.
• Monitorowanie: Wszystkie serwery są dodane do systemu monitorowania, który śledzi ich wydajność, wykorzystanie, temperaturę i inne kluczowe parametry. Pozwala to administratorom systemu szybko identyfikować i naprawiać potencjalne problemy, zapewniając stabilność klastra.

Wysoka dostępność:

Nadmiarowość zasilania i połączeń sieciowych na poziomie hosta tworzy dodatkowy poziom odporności na awarie. Administratorzy systemu INTROSERV agregują interfejsy sieciowe, aby zmaksymalizować prędkość sieci LAN, a redundancja kluczowych węzłów sprzętu sieciowego pozwala uniknąć pojedynczych punktów awarii.

Integracja z aplikacjami do modelowania i projektowania 3D:

Klaster jest zoptymalizowany pod kątem renderowania sieciowego, efektywnie rozdzielając zadania renderowania scen na wszystkie 384 wysokowydajne rdzenie procesora. Render Flow firmy Pulze został wybrany jako menedżer renderowania sieciowego ze względu na jego szeroką kompatybilność z wiodącymi platformami do modelowania 3D i animacji, w tym ze standardowymi rozwiązaniami Autodesk.

Strategiczny krok naprzód

Po raz kolejny INTROSERV udowodnił swoje doświadczenie w tworzeniu zaawansowanej infrastruktury hybrydowej, umożliwiając firmie architektonicznej zwiększenie możliwości obsługi projektów na dużą skalę. Rezultaty były następujące:

• Wzrost wydajności: Dzięki możliwości równoległego renderowania na setkach rdzeni CPU, czas wizualizacji został skrócony z dni do godzin, a w niektórych przypadkach nawet do minut.
• Przewaga nad konkurencją: Klient może teraz zajmować się bardziej złożonymi, szczegółowymi i rozległymi projektami, które kiedyś były poza zasięgiem ze względu na ograniczenia zasobów.
• Usprawniony przepływ pracy: Projektanci otrzymują szybsze informacje zwrotne na temat renderingów, co pozwala na szybsze wprowadzanie poprawek i iteracji, znacznie usprawniając proces projektowania.
• Niezawodność i bezpieczeństwo: Dzięki szybkiej sieci, redundantnej pamięci masowej, bezpiecznemu tunelowi VPN i solidnemu systemowi monitorowania, klaster zapewnia stabilność, bezpieczeństwo i wyjątkowy czas pracy.

Inwestycja w dedykowany klaster renderujący była nie tylko rozwiązaniem natychmiastowych wyzwań - była to strategiczna decyzja, która zapewniła firmie rozwój, konkurencyjność i długoterminową wydajność.