High Performance Computing

Autodesk® CFD High Performance Computing (HPC) unterstützt die Ausführung von Simulationen sowohl auf Mehrkern-Computern als auch auf Computer-Clustern.

Eine Mehrkern-Implementierung ist ein Computer mit über vier Kernen. Autodesk® CFD sendet die Analysedaten an den CFDServer, und dieser sendet sie an den CFDSolver (das Programm, das die Berechnungen durchführt), wo diese gelöst werden. Die Analyse wird in mehrere Teile aufgebrochen und mit Hilfe der verfügbaren Computerkerne (CPUs) gelöst.

Ein Cluster ist eine Gruppe von Computern, die über ein Hochgeschwindigkeitsnetzwerk, in der Regel über ein INIFIBAND (eine Art Ethernet) miteinander verbunden sind. Das Cluster verwendet eine Windows-Version unter dem Namen Microsoft High Performance Computing Server. Cluster-Berechnung nutzt zum Lösen der Analyse mehrere Computer und alle ihre CPUs.

Ausführliche Anleitungen zur Implementierung von HPC finden Sie in der Autodesk® CFD-Informationsdatenbank.

Terminologie

• HPC: High Performance Computing
• Kern: Ein einzelner Prozessor
• Hauptknoten: Der primäre Server in einer Cluster-Umgebung
• Rechenknoten: Zusätzliche Server in einer Cluster-Umgebung

Voraussetzungen

Vor der Implementierung von Autodesk® CFD HPC benötigen Sie eine Cluster-Umgebung mit folgenden Konfigurationselementen:

• Windows HPC Server 2008 R2 oder Windows Server 2012.
• Cluster-Manager
• Konfigurierte Haupt- und Rechenknoten

Implementieren von HPC für Autodesk® CFD

Das Konfigurationsverfahren für HPC ist größtenteils automatisiert, aber es gibt einige wichtige Schritte, die Sie ausführen müssen:

1. Stellen Sie sicher, dass .net 4 und die Laufzeitumgebung für Visual Studio 2010 für den Hauptknoten sowie alle Rechenknoten installiert wurden.

2. Erstellen Sie ein Benutzerkonto mit Administratorrechten, das sowohl am Hauptknoten als auch an den Rechenknoten verfügbar ist.

3. Installieren Sie Autodesk® CFD auf dem Hauptknoten.

4. Führen Sie HPCConfig.exe am Hauptknoten über das Administratorkonto aus, das Sie bei Schritt 2 erstellt haben. (Diese Datei befindet sich im Installationsverzeichnis von CFD.)

   HPCConfig führt folgende Aufgaben aus:

   • Erstellt das Netzwerkfreigabeverzeichnis und gibt es frei.
   • Startet den SimCFdServ-Service unter dem angemeldeten Benutzer neu.
   • Überprüft die Installation

5. Führen Sie die Konfiguration im Dialogfeld Solver-Computer nur auf dem Hauptknoten durch, um die Rechenknoten einzubeziehen, auf die zugegriffen werden kann:

   1. Klicken Sie auf Konfiguration (Registerkarte) > Simulation (Gruppe) > Solver-Computer (im Dropdown-Menü).
   2. Um einen Rechenknoten hinzuzufügen, klicken Sie auf ***Klicken, um einen Computer hinzuzufügen*** und geben den Namen des Computers ein.
   3. Tragen Sie für jeden Rechenknoten in der Spalte Kerne die Anzahl der verfügbaren Kerne ein. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen in der Spalte Cluster verwenden.
   4. Klicken Sie anschließend auf OK.

Aktualisierung der Registrierung

In einigen Fällen wird das Testmodell nicht erstellt werden können. Dies liegt daran, dass ein weiterer Registrierungseintrag am Rechenknoten erforderlich ist. Für diese Fälle wird eine Stapeldatei bereitgestellt, die diesen Prozess automatisiert. Um die Stapeldatei zu verwenden, führen Sie folgende Schritte aus:

1. Laden Sie von unserer Website die Datei HPC_RegistrySetup.zip herunter und extrahieren Sie die Stapeldatei HPC_RegistrySetup.bat auf den Hauptknoten.

2. Führen Sie die Stapeldatei aus, und merken Sie sich den Speicherort der gespeicherten ".reg "-Datei. Diese Datei enthält den erforderlichen Registrierungsschlüssel.

   Anmerkung: Die Stapeldatei erstellt eine REG-Datei mit dem Schlüssel: \HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Autodesk\CFD\16.0

3. Kopieren Sie diese REG-Datei in jeden Rechenknoten. Um den Schlüssel in einen Rechenknoten zu importieren, melden Sie sich als Administrator an. Doppelklicken Sie auf die REG-Datei, um diese zu starten.

Manuelles Verfahren

Sie können den Registrierungseintrag aus dem Hauptknoten exportieren und manuell in jeden Rechenknoten importieren.

So exportieren Sie den Zweig aus dem Hauptknoten:

1. Öffnen Sie den Registrierungseditor. (Öffnen Sie eine Eingabeaufforderung, und geben Sie "regedit" ein).
2. Suchen Sie im Browser nach dem Schlüssel: \HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Autodesk\CFD\17.0
3. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Schlüssel, und klicken Sie auf "Exportieren". Navigieren Sie zu einem Zielordner und geben Sie einen Namen für die REG-Datei an.
4. Kopieren Sie die gespeicherte REG-Datei in jeden Rechenknoten.

Um den Schlüssel in einen Rechenknoten zu importieren, melden Sie sich als Administrator an. Doppelklicken Sie auf die REG-Datei, um diese zu starten.

Firewall-Ausnahmen

In manchen Fällen müssen Sie für den Hauptknoten sowie für die Rechenknoten Firewall-Ausnahmen erstellen. Alle Ausnahmen sollten einen UNC-Pfad verwenden und auf die exe-Dateien im freigegebenen Verzeichnis des Hauptknotens verweisen. Typische Ausnahmen umfassen:

• \\headnode\CFD2017\CFDsolver.exe
• \\headnode\CFD2017\CFDserver.exe
• \\headnode\CFD2017\CFDJobManager.exe

Zusätzliche Konfigurationen

Sie können CFD so konfigurieren, dass mehrere Aufträge gleichzeitig auf dem Cluster ausgeführt werden können. Zur Steuerung der Anzahl gleichzeitig ausgeführter Aufträge laden Sie die Datei server_config.zip von unserer Webseite http://www.autodesk.com/cfd-hpc-downloads-deu und extrahieren Sie die Konfigurationsdatei server_config.xml in das Verzeichnis Analyse auf dem Hauptknoten. Jeder gleichzeitig ausgeführte Auftrag benötigt seine eigene CFD-Solver-Lizenz. Wenn Sie beispielsweise über zwei Lizenzen verfügen, können Sie zwei Aufträge gleichzeitig auf dem Cluster ausführen.

Um die Anzahl der gleichzeitig auszuführenden Aufträge zu ändern, öffnen Sie server_config.xml in Notepad, und bearbeiten Sie den folgenden Wert:

• maxNumberOfHpcJobs - Maximale Anzahl der Aufträge, die aktuell gleichzeitig auf einem Cluster ausgeführt werden können (Wert kann nicht größer sein als die Anzahl der verfügbaren CFD-Lizenzen).

Empfohlene Hardware

Computerhardware wird ständig weiterentwickelt, deshalb ist es schwierig, Spezifikationen für die neueste empfohlene Hardware bereitzustellen. Zur Zeit der Erstellung dieses Dokuments gehörten die folgenden Hardware-Konfigurationen zum High-End, das könnte sich jedoch inzwischen geändert haben. Im Zweifelsfall können Sie sich von unserem technischen Support zur Hardware beraten lassen.

Hardwarekonfiguration für einen HPC-Cluster:

• Dual Quad Core Intel Xeon Prozessoren (55XX oder 56xx)
• SAS-Festplatte (15000 U/min)
• Integrierte Grafikkarte mit mindestens 1 GB RAM
• 24 GB RAM am Hauptknoten und 12 GB RAM an den Rechenknoten
• Infiniband-Kabel zum Verbinden der HPC-Systeme

Hardwarekonfiguration für eine Mehrkern-Maschine:

• Dual Quad Core Intel Xeon Prozessoren (55XX)
• SAS-Festplatte (15000 U/min)
• Integrierte Grafikkarte mit mindestens 1 GB RAM
• 12 GB bis 24 GB RAM, abhängig von der durchschnittlichen Modellgröße