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正昱科技丨携手景行锐创 加速FDS仿真计算

[提要]...

FDS 即Fire Dynamics Simulator, 火灾动力学模拟工具,它的由美国国家标准技术局开发,用于计算流体力学的一种模型,模拟火的能量驱动流体流动。

采用数值方法求解一组描述热驱动的低速流动的Navier-Stokes方程(粘性流体方程),重点是计算火灾中的烟气流动和热传递过程。

该软件可以把设定空间分成多个小的三维矩形控制体或计算单元,计算每个单元内气体密度,速度,温度,压力和组分浓度用质量守恒、动量守恒和能量守恒的偏微分方程来近似有限差分,通过对同一网格使用有限体积技术来计算热辐射、流体流动中存在湍流现象,追踪预测火灾气体的产生和移动,并结合家具、墙壁、地板和顶棚的材料特性来计算火灾的增长和蔓延。

FDS处理湍流流动有两种方法,即大涡模拟(LES)方法和直接数值模拟(DNS)方法。模拟求解后可获得相关测量点处温度、CO浓度、CO2浓度、O2浓度、能见度等一系列数据。

整体使用的流程如下图所示:

当前,FDS的使用已经开始超出火灾研究实验室的范围,进入了工程建设领域,可以作为建筑性能化设计的辅助工具之一。

1 需要改进的现状

目前,FDS在整个建筑设计行业,消防行业应用比较广泛,但是目前在使用的过程中,还有许多问题影响整体的使用效率。

 (1)单机运行模式:目前很多用户在使用FDS软件的时候,还都是单机图形工作站的使用模式,没有使用到FDS的多机并发功能,导致很多大型的仿真计算时间过长,有的计算甚至需要1个月以上,严重影响项目的研发进度。

 (2)数据分散存储:由于用户都是单机来计算仿真数据,所以对于企业来讲,存在大量的数据分散存储的现象。数据安全性和保密性得不到控制,对于企业本身存在数据泄漏等安全管控的风险。

 (3)整体使用效率不高:企业在仿真计算的设计过程中,很多时候对于计算需求都是不确定的,导致有的时候很多用户都需要仿真计算,有的时候硬件资源又存在空闲的状态,企业在采购信息化的建设过程中,没有一个能够量入为出的度量方法,往往会造成一些不必要的浪费。

2 解决方案

2.1 方案说明

北京景行锐创和北京正昱科技针对上述用户使用的问题和需求,基于“投资最小化”的设计原则设计了一套针对FDS仿真软件的加速调度与数据管理的软硬件打包解决方案,能够帮助用户实现如下目标:

 (1)加速仿真计算时间:通过实现FDS并行计算模式来加速仿真计算时间,达到计算的最大化使用。

 (2)统一调度,统一排队:通过景行统一资源管理与调度平台,实现硬件的统一资源调度,削峰填谷。

 (3)规范数据使用:通过集中化存储NAS的技术,实现对于企业内部不同用户的数据统一管理和使用,帮助企业实现数据的整合和机构化管理。

 (4)报表分析:通过资源的统一调度和报表分析,实现对于使用软硬件资源的统计分析和报表功能,帮助企业的信息化决策者进行决策分析。

 (5)CPU频率选择合理,大幅加速FSD预处理过程,GPU支持更多卡,散热严格把控

 (6)根据用户需求,订制机器更具性价比,硬件配置合理,高效。

2.2 方案架构

2.3 具体介绍

硬件情况(正昱服务器)

 (1)正昱计算节点:多台计算服务器组成计算集群,

 (2)正昱管理节点:一台管理节点,负载整个集群的管理工作和用户统一认证工作。

 (3)正昱文件服务节点:提供共享文件服务。

 (4)正昱提交节点:用户通过景行桌面客户端登录提交节点,实现多人同时访问,提交仿真计算作业,同时也可以做相关后处理等工作

网络: 全部节点通过万兆组网。

软件描述:

整体平台安装景行统一资源管理软件和景行资源分析软件,通过集成计算服务器上的FDS仿真模拟软件,对外提供FDS提交接口。后台自动配置用户并行环境,用户通过我们实现的提交界面提交任务,同时查看作业运行情况,统一资源管理负责将用户作业排队,当作业完成以后,可以通过提交节点进行后处理工作。

                                 任务投递

                                任务管理

系统管理员可以通过门户系统查看作业使用情况和硬件使用情况,定期生成相关报表。

2.4 软件产品

2.4.1 景行统一资源管理与调度软件

强大的云计算基础架构管理中间件,集资源管理和分布式应用调度为一体。实现计算资源、图形资源、许可证资源、网络资源的统一调度管理。

产品功能介绍:

 (1)统一调度管理:提供计算资源、图形资源、许可证资源、存储资源、网络资源的统一调度管理

 (2)高性能计算任务、可视化任务、大数据分析任务融合管理,混合调度

 (3)开放式调度框架:用户可基于开放的脚本编程接口实现自己的调度策略

 (4)先进和高效的调度策略:提供CPU、GPU绑定调度策略,绿色节能调度策略,许可证调度策略,虚拟机弹性调度策略

   高可靠性:提供资源预留和应用程序checkpoint和迁移功能

 (5)高扩容性:最大支持10万个节点和每天100万作业的超大HPC集群

 (6)可管理Linux、Windows、UNIX混合集群,并支持国产麒麟操作系统

                                 ---END---

                            (图文内容部分来自网络)

                         

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[责任编辑:白祖武]
网络热门评论 正昱科技丨携手景行锐创 加速FDS仿真计算
    其它网友:先森,你算个what
    评论:真怀念小时候啊,天热的时候我也可以像男人一样光膀子。

    天猫网友:㏒° 多情mmmm
    评论:八戒,别以为你站在路灯下就是夜明猪了

    本网网友:时光安好moon
    评论:我要多念一点书,哪怕以后当流氓,那咱也是有文化的流氓。

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