Bladed是一個用于風力發(fā)電機組性能和載荷仿真計算的建模工具，全球大型風力機制造商約有半數(shù)采用該軟件。

在風力發(fā)電機組的各個設(shè)計階段，優(yōu)化設(shè)計都是重中之重。如果不能正確地對載荷、惡劣環(huán)境和結(jié)構(gòu)完整性進行建模，或不能執(zhí)行準確試驗，都可能會極大地危害機組長期的安全性、功能性和盈利能力。

風力機設(shè)計項目經(jīng)常需要進行大量仿真計算，一組仿真計算耗費數(shù)千小時的計算機時。

一方面，算力在總量和項目波峰波谷期的彈性供應上能否滿足需求。充足的算力意味著縮短產(chǎn)品上市時間，拉大市場優(yōu)勢。

另一方面，超大規(guī)模算力的調(diào)度使用和企業(yè)場景的復雜性帶來的管理等問題對IT自動化和智能化要求很高。如何調(diào)度超大規(guī)模集群的過程，還有其中隱藏的成本優(yōu)化問題，其實很多。

速石科技用實證來解決這些問題。

實證背景信息

某風電新能源集團建設(shè)有本地機房，但機器較陳舊，資源有限。跑Bladed仿真任務(wù)計算周期長，特別是有大型仿真任務(wù)時，往往需要數(shù)周甚至數(shù)月才能出結(jié)果。

用戶要求將跑大型任務(wù)的時間縮短到一天以內(nèi)，同時能夠?qū)θ蝿?wù)進行管理和監(jiān)控。

實證目標

1、Bladed任務(wù)能否在云端有效運行?2、fastone平臺能否將大規(guī)模Bladed仿真任務(wù)周期縮短到一天?3、fastone平臺能否提供高效靈活的數(shù)據(jù)傳輸方案?4、fastone平臺能否提供有效的任務(wù)管理和監(jiān)控?

實證參數(shù)

平臺：fastone企業(yè)版產(chǎn)品

應用：Bladed 4.10版

操作系統(tǒng)：

Bladed 4.10之前的版本不支持Linux系統(tǒng)，只支持Windows。

本次實證由于用戶更熟悉Windows操作系統(tǒng)，所以并未選擇Linux鏡像。

主流云廠商對不同操作系統(tǒng)鏡像有不同的定價方式。整體上來說，通過Windows系統(tǒng)使用云資源價格比Linux系統(tǒng)要貴。

適用場景：

構(gòu)建風力發(fā)電機性能模型，運行仿真計算并處理結(jié)果，為工程師提供有關(guān)風力機動力學和優(yōu)化的重要決策信息。

License配置：Bladed License Server設(shè)置在云端。

云端硬件配置：

Bladed是一個計算密集型應用，對CPU要求高、內(nèi)存要求不大，因此平臺為用戶推薦選擇了滿足其應用特點的計算優(yōu)化型實例機型。

調(diào)度器：

因為選擇了Windows操作系統(tǒng)，所以本實證中集群調(diào)度使用的是PBS調(diào)度器。

技術(shù)架構(gòu)圖：

用戶通過Web方式登錄構(gòu)建于公有云上的fastone算力運營平臺，根據(jù)實際計算需求自動創(chuàng)建、銷毀集群，提交計算任務(wù)，上傳下載任務(wù)，監(jiān)控管理。

用戶通過NAT方式訪問位于公網(wǎng)的License服務(wù)器。

用戶通過VPN接入，可更安全地訪問云上私密的HPC環(huán)境。

 實證場景一：大規(guī)模業(yè)務(wù)驗證9600個用例本地VS云端300核

結(jié)論：1、云端可提供滿足Bladed應用特點的機型，運行Bladed Windows版本的任務(wù);2、本地資源運算9600個用例，耗時約4天;通過fastone平臺調(diào)用300核計算優(yōu)化型實例運算9600個用例，總耗時約8小時，任務(wù)運行時間7小時;3、fastone平臺的自動化伸縮，有效降低整個計算周期資源占用率;4、fastone平臺能提供靈活高效的數(shù)據(jù)傳輸方案，滿足計算數(shù)據(jù)量大需求;5、fastone平臺可穩(wěn)定運行Bladed任務(wù)、測試過程中未發(fā)生服務(wù)中斷;6、fastone平臺可監(jiān)控、管理任務(wù)與集群的運行情況。

實證過程：1、數(shù)據(jù)上傳：用戶將Bladed風文件、工況文件等上傳至fastone平臺;2、數(shù)據(jù)處理：自動下載、解壓數(shù)據(jù)，修改配置;3、自動可擴展集群啟動：用戶選擇Bladed 應用，按需構(gòu)建300個核的Bladed集群;4、任務(wù)運行：提交任務(wù)后，用戶可隨時在監(jiān)控界面查看任務(wù)和集群運行情況;5、結(jié)果數(shù)據(jù)上傳：任務(wù)運行成功后，自動將結(jié)果數(shù)據(jù)上傳至對象存儲供用戶下載。

數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化：Bladed的風文件和任務(wù)文件數(shù)據(jù)量極大，傳統(tǒng)傳輸模式往往會面臨以下問題：1、初始化大文件傳輸。在本實證中，用戶在跑任務(wù)之前需要上傳多達數(shù)百GiB的風文件;2、隨著任務(wù)的調(diào)整，有大量小文件需要增量上傳。在本實證中，用戶需要上傳9600個任務(wù)文件，每個幾十MiB不等。 fastone支持全自動化數(shù)據(jù)上傳，可充分利用帶寬，幫助用戶快速上傳、下載海量數(shù)據(jù)。同時，利用fastone自主研發(fā)的分段上傳、高并發(fā)、斷點續(xù)傳等數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，優(yōu)化海量數(shù)據(jù)的傳輸效率。

自動化部署：在手動模式下，通常都是先構(gòu)建一個固定規(guī)模的集群，然后提交任務(wù)，全部任務(wù)結(jié)束后，關(guān)閉集群。在本實證中，如果是手動部署，300核的集群一旦拉起，第一到第五步手動配置的時間里，所有機器一直都是開啟狀態(tài)，也就是說，燒錢中。更詳盡的涉云成本計算，可參考：幫助CXO解惑上云成本的迷思，看這篇就夠了 再看看我們的自動化部署：在本實證中，fastone平臺在任務(wù)的不同階段采取不同的策略應對，除任務(wù)運行的7小時內(nèi)有300核云資源滿負荷運作以外，在數(shù)據(jù)處理和結(jié)果數(shù)據(jù)上傳階段均只開啟了1-2臺機器，而其他準備過程不需要開啟機器。很重要的一點是：任務(wù)完成后會及時下載結(jié)果并自動關(guān)機。

fastone的Auto-Scale功能可以自動監(jiān)控用戶提交的任務(wù)數(shù)量和資源的需求，動態(tài)按需地開啟所需算力資源，在提升效率的同時有效降低成本。

用戶可根據(jù)自己需求，設(shè)置自動化調(diào)度集群規(guī)模上下限。

所有操作都是自動化完成，無需用戶干預;

在實際開機過程中，可能遇到云在某個可用區(qū)資源不足的情況，fastone會自動嘗試從別的區(qū)域開啟資源;

如果需要的資源確實不夠，又急需算力完成任務(wù)，用戶還可以從fastone界面選擇配置接近的實例類型來補充

詳細分解手動模式 VS 自動部署，看這里：EDA云實證Vol.1：從30天到17小時，如何讓HSPICE仿真效率提升42倍?

任務(wù)和集群管理：提交任務(wù)后，可以在監(jiān)控界面中查看任務(wù)和集群運行情況。

 實證場景二：云端線性擴展驗證9600個用例云端300核 VS 3000核

Bladed應用具備線性擴展性。

當我們把自動化調(diào)度集群規(guī)模上限設(shè)為3000核，任務(wù)運行時間從7小時縮短到45分鐘，整體計算周期也從8小時縮短至1.75小時。

實證過程：

本實證中，單個任務(wù)運行時間為10-30分鐘，當有任務(wù)提前運行完成且數(shù)據(jù)下載完后，相應的機器會自動關(guān)閉，避免資源浪費。

實證小結(jié)

最后我們回顧一下實證目標：1、Bladed Windows版本任務(wù)在云端能夠有效運行;2、fastone平臺成功將大規(guī)模Bladed仿真任務(wù)的運算時間從4天縮短到1~7小時;3、fastone平臺能夠提供靈活高效的數(shù)據(jù)傳輸方案;4、fastone平臺能夠提供可靠的任務(wù)管理和監(jiān)控。 除了Windows系統(tǒng)，速石科技還支持通過fastone平臺同時調(diào)度任務(wù)至本地和云上的Windows節(jié)點和Linux節(jié)點，滿足業(yè)務(wù)需求。同時，我們也支持SLURM/SGE/LSF等主流調(diào)度器，本次實證未曾涉及。 本次CAE云實證就到這里了。 未來我們還會帶給大家更多領(lǐng)域的用云“真香”實證，請保持關(guān)注哦!

關(guān)于速石:

速石科技(fastone)致力于構(gòu)建為應用定義的云，讓任何應用程序，始終以自動化、更優(yōu)化和可擴展的方式，在任何基礎(chǔ)架構(gòu)上運行。

我們?yōu)橛懈咚懔π枨蟮挠脩籼峁┮徽臼蕉嘣扑懔\營解決方案，基于本地+公有混合云環(huán)境的靈活部署及交付，幫助用戶提升10-20倍業(yè)務(wù)運算效率，降低成本達到75%以上，加快市場響應速度。速石平臺對藥物研發(fā)/基因分析/CAE/EDA/AI等行業(yè)應用進行分析與加速，通過Serverless框架屏蔽底層IT技術(shù)細節(jié)，實現(xiàn)用戶對本地和公有云資源無差別訪問。我們的產(chǎn)品包括：fastone COMPUTE PLATFORM和fastone COMPUTE CLOUD。