基于云计算渲染农场的构建方法

摘要

本发明公开了一种基于云计算渲染农场的构建方法。在本发明提供的方案中，使用渲染管理服务器和渲染服务器的镜像可以快速创建虚拟渲染管理服务器和虚拟渲染服务器，通过自动配置和调度，可以快速构建不种类型的渲染农场；更新虚拟渲染管理服务器和虚拟渲染服务器时，只需要更新一次渲染管理服务器和渲染服务器的镜像即可，维护管理更方便、更高效；由于云计算的资源弹性化特点，渲染农场的虚拟渲染服务器可以动态增减，快速地调配计算机资源，使计算机资源利用率最大化。因此，本发明提供的方案具有建设过程简单、维护高效方便、并且能够令计算资源弹性化，使计算机资源利用率最大化。

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体的说，涉及基于云计算渲染农场的构建方法。

背景技术

渲染农场属于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。目前，构建渲染农场（也叫渲染集群）主要是使用渲染管理服务器、文件服务器（也叫存储服务器）和多个渲染服务器（也叫渲染节点）通过网络交换机连接起来。在建设渲染农场的过程中，工作人员需要给各个物理计算机安装好有可能会用到的操作系统、渲染软件和渲染插件。

在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现现有技术存在以下问题：

渲染服务器经常是需要静态安装，从操作系统的安装和配置，到各种渲染软件、渲染插件的安装和配置，都需要人工完成，是一个工作量大而且繁杂的过程。

静态部署有一个弊端，安装好的渲染服务器如果空闲了，无法临时被其它资源紧缺的系统所使用，因为服务器所做的工作内容往往不相同。相反，若其它系统的资源空闲了，也无法快速地加入到资源紧缺的渲染农场中来。这样会造成计算机资源的浪费，没有把资源利用率最大化。

由于渲染农场一般都具有几十台甚至几百台、上千台渲染服务器，当需要添加新的渲染软件或插件、重新配置系统或软件的参数时，往往需要逐个服务器进行操作，非常耗时，并且出错率高。对于管理员的维护工作也是一个很大的问题。

因此，现有的渲染农场建设过程复杂、维护困难、不能快速增减节点。

发明内容

有鉴于此，本发明的设计目的在于，提供一种基于云计算渲染农场的构建方法，以使其建设过程简单、维护高效方便、并且能够令计算资源弹性化，使计算机资源利用率最大化。

本发明实施例是这样实现的：

一种基于云计算渲染农场的构建方法，包括：

在云计算环境中制作渲染管理服务器的镜像和渲染服务器的镜像，所述渲染服务器的镜像中安装有渲染程序；

利用所述渲染管理服务器的镜像创建虚拟渲染管理服务器；

利用所述渲染服务器的镜像创建第一预设数量的虚拟渲染服务器；

通过所述虚拟渲染管理服务器获取客户端提交的渲染任务；

利用所述第一预设数量的虚拟渲染服务器处理所述渲染任务；

当获取到所述客户端删除第二预设数量的虚拟渲染服务器的指令时，则销毁第二预设数量的虚拟渲染服务器；

当获取到客户端添加第三预设数量的虚拟渲染服务器的指令时，则利用所述渲染服务器的镜像创建第三预设数量的虚拟渲染服务器。

优选地，在利用所述渲染管理服务器的镜像创建虚拟渲染管理服务器的步骤中，还包括：

所述虚拟渲染管理服务器获取访问所述文件服务器的参数，所述参数包括所述文件服务器的访问地址、用户名和密码。

优选地，所述渲染管理服务器与所述文件服务器之间使用服务器消息块协议进行数据传输。

优选地，在利用所述渲染服务器的镜像创建第一预设数量的虚拟渲染服务器中，还包括：

所述虚拟渲染服务器获取访问所述文件服务器的参数，所述参数包括所述文件服务器的访问地址、用户名和密码；

所述虚拟渲染服务器获取访问所述虚拟渲染管理服务器的参数，所述参数包括所述虚拟渲染管理服务器的访问地址、用户名和密码。

优选地，在利用所述第一预设数量的虚拟渲染服务器处理所述渲染任务的步骤中，具体包括：

所述第一预设数量的虚拟渲染服务器通过所述文件服务器的参数与所述文件服务器相连接；

所述第一预设数量的虚拟渲染服务器利用内部预先存储的渲染程序并加载所述文件服务器内的渲染素材来处理所述渲染任务；

所述第一预设数量的虚拟渲染服务器将处理所述渲染任务的输出结果保存至所述文件服务器。

与现有技术相比，本实施例提供的技术方案具有以下优点和特点：

在本发明提供的方案中，使用渲染管理服务器和渲染服务器的镜像可以快速创建虚拟渲染管理服务器和虚拟渲染服务器，通过自动配置和调度，可以快速构建不种类型的渲染农场；更新虚拟渲染管理服务器和虚拟渲染服务器时，只需要更新一次渲染管理服务器和渲染服务器的镜像即可，维护管理更方便、更高效；由于云计算的资源弹性化特点，渲染农场的虚拟渲染服务器可以动态增减，快速地调配计算机资源，使计算机资源利用率最大化。因此，本发明提供的方案具有建设过程简单、维护高效方便、并且能够令计算资源弹性化，使计算机资源利用率最大化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种基于云计算渲染农场的构建方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种基于云计算渲染农场的构建方法，本发明提供的方案具有建设过程简单、维护高效方便、并且能够令计算资源弹性化，使计算机资源利用率最大化。

由于上述基于云计算渲染农场的构建方法的具体实现存在多种方式，下面通过具体实施例进行详细说明：

请参见图1所示，图1所示的为一种基于云计算渲染农场的构建方法，该方法包括：

步骤S11、在云计算环境中制作渲染管理服务器的镜像和渲染服务器的镜像，所述渲染服务器的镜像中安装有渲染程序；

其中，首先需要在云计算环境中制作渲染管理服务器和渲染服务器的机器镜像，当然也可以把这两种镜像所充当的角色合并在一起做成一个镜像，镜像中安装渲染软件（Autodesk 3ds Max、Autodesk Maya等）、渲染插件（V-Ray、MultiScatter、RealFlow、Forest Pack、RenderMan等）、网络渲染管理软件（Thinkbox Deadline、Autodesk Backburner、Virtual Vertex Muster等）和渲染调度代理程序等等。

步骤S12、利用所述渲染管理服务器的镜像创建虚拟渲染管理服务器；

其中，通过云服务提供的管理系统或者云服务接口，可以快速地创建虚拟计算机。首先采用渲染管理服务器镜像创建一个虚拟计算机，作为渲染管理服务器，创建虚拟计算机时提供了上下文（Context），内容包括访问文件服务器的地址、用户和密码等等，这些上下文内容都是渲染管理服务器用于配置或调度的参数。当虚拟计算机就绪后，虚拟计算机中的渲染调度代理程序通过访问云服务提供的特定网址来获取上下文，初始化网络渲染管理软件的服务端（Server），不同的软件初始化操作不一样，需要分别对待。

网络渲染管理软件的配置参数保存在程序数据文件夹中的一个文件或者Windows注册表，渲染调度代理程序读取并更改配置文件或Windows注册表项，然后运行服务端程序，服务端进程就会监听本地端口并开始接收来自渲染服务器的请求。

渲染管理服务器负责管理和分派渲染任务，收集任务进度等，渲染过程中需要访问文件服务器，所以渲染调度代理程序还会根据上下文提供的参数自动建立与文件服务器的连接。与文件服务器之间的数据传输通常使用服务器消息块（Server Message Block，简称SMB）协议，SMB是Windows下使用最广泛的文件共享传输协议。渲染调度代理程序使用Windows API（WNetAddConnection2、WNetAddConnection3）或net.exe命令，建立连接到文件服务器，映射文件服务器的网络文件夹到渲染管理服务器本地。

步骤S13、利用所述渲染服务器的镜像创建第一预设数量的虚拟渲染服务器；

通过云服务提供的管理系统或者云服务接口，可以快速地创建虚拟计算机。首先采用渲染服务器镜像创建一个虚拟计算机，作为渲染服务器，创建虚拟计算机时提供了上下文（Context），内容包括访问文件服务器的地址、用户和密码，还有渲染管理服务器的名称或IP地址等等，这些上下文内容都是渲染服务器用于配置或调度的参数。当虚拟计算机就绪后，虚拟计算机中的渲染调度代理程序通过访问云服务提供的特定网址来获取上下文，初始化网络渲染管理软件的客户端（Client），也称Slave，不同的软件初始化操作不一样，需要分别对待。

网络渲染管理软件的配置参数保存在程序数据文件夹中的一个文件或者Windows注册表，渲染调度代理程序读取并更改配置文件或Windows注册表项，设置客户端需要连接的服务器地址为上下文提供的渲染管理服务器名称或IP，然后运行客户端程序，客户端进程就会连接渲染管理服务器，并自动注册成为渲染农场的一个节点。

渲染服务器负责处理渲染任务，报告任务进度，保存渲染输出结果等。因为渲染的素材存放在文件服务器，渲染输出结果也会保存到文件服务器，渲染过程中需要访问文件服务器，所以渲染调度代理程序还会根据上下文提供的参数自动建立与文件服务器的连接。与文件服务器之间的数据传输通常使用服务器消息块（Server Message Block，简称SMB）协议，SMB是Windows下使用最广泛的文件共享传输协议。渲染调度代理程序使用Windows API（WNetAddConnection2、WNetAddConnection3）或net.exe命令，建立连接到文件服务器，映射文件服务器的网络文件夹到渲染管理服务器本地。

渲染农场架构中的文件服务器，因为服务器比较固定，所以预先准备好即可，也可以使用已有的文件服务器，灵活性较高。文件服务器的规模和性能，主要由渲染农场的节点数量来决定。

步骤S14、通过所述虚拟渲染管理服务器获取客户端提交的渲染任务；

其中，虚拟渲染管理服务器的作用即为获取客户端提交的渲染任务，并将这些任务下发给各个虚拟渲染服务器，以使各个虚拟渲染服务器能够同时对渲染任务进行处理。

步骤S15、利用所述第一预设数量的虚拟渲染服务器处理所述渲染任务；

其中，第一预设数量的虚拟渲染服务器利用内部预先存储的渲染程序并调用所述文件服务器内的渲染素材来处理所述渲染任务，渲染服务器将处理所述渲染任务的输出结果保存至所述文件服务器。

步骤S16、当获取到所述客户端删除第二预设数量的虚拟渲染服务器的指令时，则销毁第二预设数量的虚拟渲染服务器；

步骤S17、当获取到客户端添加第三预设数量的虚拟渲染服务器的指令时，则利用所述渲染服务器的镜像创建第三预设数量的虚拟渲染服务器。

在步骤S16和步骤S17中，无论系统获取到客户端发送的删除指令还是添加指令，系统都会根据客户端需要删除或增加的数量进行处理。

在图1所示的实施例中，本发明提供的方案使用渲染管理服务器和渲染服务器的镜像可以快速创建虚拟渲染管理服务器和虚拟渲染服务器，通过自动配置和调度，可以快速构建不种类型的渲染农场；更新虚拟渲染管理服务器和虚拟渲染服务器时，只需要更新一次渲染管理服务器和渲染服务器的镜像即可，维护管理更方便、更高效；由于云计算的资源弹性化特点，渲染农场的虚拟渲染服务器可以动态增减，快速地调配计算机资源，使计算机资源利用率最大化。因此，本发明提供的方案具有建设过程简单、维护高效方便、并且能够令计算资源弹性化，使计算机资源利用率最大化。

下面通过一个具体的应用例，来说明本发明的方案：

步骤一、在云计算环境中制作渲染管理服务器和渲染服务器的机器镜像，当然也可以把这两种镜像所充当的角色合并在一起做成一个镜像，镜像中安装渲染软件（Autodesk 3ds Max、Autodesk Maya等）、渲染插件（V-Ray、MultiScatter、RealFlow、Forest Pack、RenderMan等）、网络渲染管理软件（Thinkbox Deadline、Autodesk Backburner、Virtual Vertex Muster等）和渲染调度代理程序等等。

步骤二、准备好使用SMB协议的文件服务器。

步骤三、通过云服务提供的管理系统或者云服务接口，使用渲染管理服务器镜像创建一个虚拟计算机，作为渲染管理服务器，创建虚拟计算机时提供上下文，内容包括访问文件服务器的地址、用户和密码等等。

步骤四、通过云服务提供的管理系统或者云服务接口，使用渲染服务器镜像创建多个虚拟计算机，作为渲染服务器，创建虚拟计算机时提供上下文，内容包括访问文件服务器的地址、用户和密码，还有步骤三创建的渲染管理服务器的名称或IP地址等等。

步骤五、渲染管理服务器和渲染服务器自动初始化完毕后，就成为渲染农场。用户使用网络渲染软件监控端连接渲染管理服务器，或者通过远程桌面连接或VNC等远程登录渲染管理服务器，就可以使用渲染农场了。

步骤六、渲染服务器不够时，重复步骤四动态增加渲染服务器。

步骤七、渲染服务器过剩时，通过云服务提供的管理系统或者云服务接口，销毁一个或多个渲染服务器的虚拟计算机，就会动态减少渲染服务器。

步骤八、当不需要渲染农场时，通过云服务提供的管理系统或者云服务接口，销毁渲染管理服务器和所有渲染服务器的虚拟计算机即可。

综上所述，使用机器镜像快速创建虚拟计算机，通过自动配置和调度，可以快速构建3ds Max、Maya等不种类型的渲染农场。更新渲染管理服务器和渲染服务器时，只需要更新一次机器镜像即可，维护管理更方便、更高效。由于云计算的资源弹性化特点，渲染农场的节点可以动态增减，快速地调配计算机资源，使计算机资源利用率最大化。

需要说明的是，图1所示的实施例只是本发明所介绍的优选实施例，本领域技术人员在此基础上，完全可以设计出更多的实施例，因此不在此处赘述。

对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。