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WEB方式集群渲染系统的研究与实现

作　者: 刘伟
导　师: 谈国新
学　校: 华中师范大学
专　业: 教育技术学
关键词: LSF WEB-Based EnginFrame 集群系统 渲染
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 176次
引　用: 4次
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内容摘要


电脑动画是计算机图形学和艺术相结合的产物，目前，已经广泛应用于影视特技、商业广告、游戏、计算机辅助教育等领域。而在各种影视和动画领域令人难以置信的视觉效果背后需要的是大量的动画渲染和制作。三维动画不仅需要非常强大的设计软件，更需要能提供强大运算能力的硬件平台，而集群系统的出现解决了这一矛盾，它提供了很高的性价比、良好的扩展性和高可用性。要实现一个WEB方式的集群渲染系统，必须包含一个与之匹配的集群管理软件和一个基于WEB PROTAL的作业提交管理软件。集群管理软件要求能够高效的控制、管理用户作业和系统资源，而WEB方式的作业管理软件则可通过WEB页面方式提交和管理作业。本文主要阐述如何设计和实现一个基于WEB的集群渲染系统。首先，文章介绍了集群的相关知识。接着，文章详细阐述了集群系统的架构。其次，文章分析和比较了当前流行的作业管理系统，并详细的分析了LSF的作业调度工作流程和EnginFrame的工作方式。再次，文章分别介绍了基于WEB的面向集群用户的集群渲染系统的设计原则、设计思想以及要实现的功能模块。该集群系统主要包括节点管理、文件操作、作业管理、用户管理(含license管理)等四大功能。其中作业管理、节点管理和队列管理的实现借鉴了广泛应用的后台作业管理系统LSF。而WEB界面的设计及渲染功能实现主要利用了基于WEB PROTAL方式的作业提交管理软件EnginFrame。最后，文章详细分析了如何实现基于WEB方式的集群渲染系统。本文实现的WEB方式集群渲染已经成功运行于我校高性能网格计算中心集群系统，其主要特点包括：简洁的操作界面、可靠的安全保证、MAYA文件高效渲染，渲染结果图片自动管理等。而且，通过底层数据库支持，能够记录用户作业的很多相关信息，从而大大提高用户的工作效率。

全文目录


中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 引言  9-14
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究与应用现状  10-12
  1.3 论文的主要工作与结构  12-14
    1.3.1 论文的主要工作  12-13
    1.3.2 论文的结构  13-14
2. 集群计算系统的作业管理  14-21
  2.1 集群系统概述  14-15
    2.1.1 集群系统特点  14
    2.1.2 集群系统分类  14-15
  2.2 集群计算系统的体系结构  15-17
    2.2.1 集群节点互连方式  15-16
    2.2.2 集群计算系统结构  16-17
  2.3 集群计算系统作业管理  17-20
    2.3.1 集群系统的作业管理需求  17
    2.3.2 作业管理系统的结构  17-18
    2.3.3 作业管理系统的核心工作流程  18-20
  2.4 本章小结  20-21
3. WEB方式集群渲染的关键技术  21-34
  3.1 当前流行的作业管理系统的比较  21-25
    3.1.1 几种典型的作业管理系统  21-23
    3.1.2 集群作业管理系统的比较和评价  23-25
  3.2 LSF简介  25-30
    3.2.1 LSF产品系列  25-26
    3.2.2 LSF的基本功能  26
    3.2.3 LSF的基本工作流程  26-27
    3.2.4 LSF的应用场景和方案  27-30
  3.3 ENGINFRAME简介  30-33
    3.3.1 EnginFrame服务器的主要元件  30-31
    3.3.2 EnginFrame工作环境  31-32
    3.3.3 EnginFrame代理  32-33
  3.4 本章小结  33-34
4. WEB方式集群渲染系统的研究和设计  34-41
  4.1 WEB方式集群渲染的需求  34
  4.2 WEB方式集群渲染系统的设计原则  34-36
    4.2.1 安全性原则  35
    4.2.2 可控制性原则  35
    4.2.3 高效性原则  35
    4.2.4 可管理性原则  35-36
    4.2.5 功能完备原则  36
  4.3 WEB方式集群渲染系统的功能模块设计  36-40
    4.3.1 节点管理  37
    4.3.2 作业管理  37-38
    4.3.3 队列管理  38-39
    4.3.4 用户管理  39-40
  4.4 本章小结  40-41
5. WEB方式集群渲染系统的实现  41-62
  5.1 集群环境的搭建  41-42
    5.1.1 集群平台环境的搭建  41-42
    5.1.2 集群软件环境的搭建  42
  5.2 开发环境和实现技术  42-45
    5.2.1 Linux系统  42-43
    5.2.2 Java语言  43
    5.2.3 Tomcat服务器  43-44
    5.2.4 Xml语言  44
    5.2.5 Xsl语言  44
    5.2.6 .sh(shell)编程  44-45
  5.3 非 WEB方式集群渲染(C/S)  45-48
  5.4 WEB方式集群渲染系统的实现  48-60
    5.4.1 框架部分程序设计  50-53
    5.4.2 作业提交管理部分程序设计  53-56
    5.4.3 后台作业处理部分的程序代码  56-60
  5.5 实验分析  60-61
  5.6 本章小结  61-62
6. 总结与展望  62-63
  6.1 总结  62
  6.2 展望  62-63
参考文献  63-65
在校期间发表的论文、科研成果等  65-66
致谢  66

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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