分布式集群計算的案例
如何實現(xiàn)在多種計算資源上布置、管理和解決仿真問題？分布式計算服務(wù)DCS
Ansys分布式計算服務(wù) (Distributed Compute Services，簡稱DCS) ，是一個應(yīng)用程序集合，它使您能夠在各種計算資源上布置、管理和解決仿真問題。作為DCS服務(wù)的一部分，設(shè)計點(diǎn)求解服務(wù)（Design Point Services，簡稱DPS）為分布在集群、網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)上的成千上萬個設(shè)計點(diǎn)提供了穩(wěn)定的求解方案。
DCS的主要功能羅列如下：
可同時更新設(shè)計點(diǎn)；
無需輸入、輸出、用戶界面或隊列開銷即可擴(kuò)展設(shè)計點(diǎn)更新；
容忍設(shè)計點(diǎn)更新失敗；
使用Ansys遠(yuǎn)程求解管理器（RSM）在本地計算機(jī)和HPC集群上支持提交；
設(shè)計點(diǎn)更新執(zhí)行監(jiān)控；
過濾、排序和比較設(shè)計點(diǎn)；
將CSV（逗號分隔值）文件或Microsoft Excel文件中的其他設(shè)計點(diǎn)直接導(dǎo)入DPS進(jìn)行評估；
將已在DPS中評估的選定設(shè)計點(diǎn)導(dǎo)入到Ansys Workbench項目中以進(jìn)行進(jìn)一步分析或?qū)彶椋?在HPC執(zhí)行期間，在不同的計算機(jī)上運(yùn)行模擬和解算器的幾何體更新；
支持?jǐn)嚅_連接和重新連接，這樣DPS就可以在沒有Workbench的情況下繼續(xù)運(yùn)行設(shè)計點(diǎn)評估。
下圖顯示了以Ansys Workbench為中心的DCS架構(gòu)。
DCS功能還可滿足以下應(yīng)用需求：
許多設(shè)計變更的評估；
需要運(yùn)行數(shù)千或上萬個設(shè)計點(diǎn)；
靈活使用不同架構(gòu)計算資源（在Windows?上更新CAD，在Linux上解決）；
開放式體系結(jié)構(gòu)，使您能夠使用自己的設(shè)計探索系統(tǒng)來驅(qū)動流程。
展開 Ansys分布式計算服務(wù)DCS功能簡介
Ansys分布式計算服務(wù) (Distributed Compute Services，簡稱DCS) ，是一個應(yīng)用程序集合，它使您能夠在各種計算資源上布置、管理和解決仿真問題。作為DCS服務(wù)的一部分，設(shè)計點(diǎn)求解服務(wù)（Design Point Services，簡稱DPS）為分布在集群、網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)上的成千上萬個設(shè)計點(diǎn)提供了穩(wěn)定的求解方案。
DCS的主要功能羅列如下：
可同時更新設(shè)計點(diǎn)；
無需輸入、輸出、用戶界面或隊列開銷即可擴(kuò)展設(shè)計點(diǎn)更新；
容忍設(shè)計點(diǎn)更新失敗；
使用Ansys遠(yuǎn)程求解管理器（RSM）在本地計算機(jī)和HPC集群上支持提交；
設(shè)計點(diǎn)更新執(zhí)行監(jiān)控；
過濾、排序和比較設(shè)計點(diǎn)；
將CSV（逗號分隔值）文件或Microsoft Excel文件中的其他設(shè)計點(diǎn)直接導(dǎo)入DPS進(jìn)行評估；
將已在DPS中評估的選定設(shè)計點(diǎn)導(dǎo)入到Ansys Workbench項目中以進(jìn)行進(jìn)一步分析或?qū)彶椋?在HPC執(zhí)行期間，在不同的計算機(jī)上運(yùn)行模擬和解算器的幾何體更新；
支持?jǐn)嚅_連接和重新連接，這樣DPS就可以在沒有Workbench的情況下繼續(xù)運(yùn)行設(shè)計點(diǎn)評估。
下圖顯示了以Ansys Workbench為中心的DCS架構(gòu)。
DCS功能還可滿足以下應(yīng)用需求：
許多設(shè)計變更的評估；
需要運(yùn)行數(shù)千或上萬個設(shè)計點(diǎn)；
靈活使用不同架構(gòu)計算資源（在Windows?上更新CAD，在Linux上解決）；
開放式體系結(jié)構(gòu)，使您能夠使用自己的設(shè)計探索系統(tǒng)來驅(qū)動流程。
展開 Ansys分布式計算服務(wù)DCS功能簡介
Ansys分布式計算服務(wù) (Distributed Compute Services，簡稱DCS) ，是一個應(yīng)用程序集合，它使您能夠在各種計算資源上布置、管理和解決仿真問題。作為DCS服務(wù)的一部分，設(shè)計點(diǎn)求解服務(wù)（Design Point Services，簡稱DPS）為分布在集群、網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)上的成千上萬個設(shè)計點(diǎn)提供了穩(wěn)定的求解方案。
DCS的主要功能羅列如下：
可同時更新設(shè)計點(diǎn)；
無需輸入、輸出、用戶界面或隊列開銷即可擴(kuò)展設(shè)計點(diǎn)更新；
容忍設(shè)計點(diǎn)更新失敗；
使用Ansys遠(yuǎn)程求解管理器（RSM）在本地計算機(jī)和HPC集群上支持提交；
設(shè)計點(diǎn)更新執(zhí)行監(jiān)控；
過濾、排序和比較設(shè)計點(diǎn)；
將CSV（逗號分隔值）文件或Microsoft Excel文件中的其他設(shè)計點(diǎn)直接導(dǎo)入DPS進(jìn)行評估；
將已在DPS中評估的選定設(shè)計點(diǎn)導(dǎo)入到Ansys Workbench項目中以進(jìn)行進(jìn)一步分析或?qū)彶椋?在HPC執(zhí)行期間，在不同的計算機(jī)上運(yùn)行模擬和解算器的幾何體更新；
支持?jǐn)嚅_連接和重新連接，這樣DPS就可以在沒有Workbench的情況下繼續(xù)運(yùn)行設(shè)計點(diǎn)評估。
下圖顯示了以Ansys Workbench為中心的DCS架構(gòu)。
展開 Ansys分布式計算服務(wù)DCS功能簡介
Ansys分布式計算服務(wù) (Distributed Compute Services，簡稱DCS) ，是一個應(yīng)用程序集合，它使您能夠在各種計算資源上布置、管理和解決仿真問題。作為DCS服務(wù)的一部分，設(shè)計點(diǎn)求解服務(wù)（Design Point Services，簡稱DPS）為分布在集群、網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)上的成千上萬個設(shè)計點(diǎn)提供了穩(wěn)定的求解方案。
DCS的主要功能羅列如下：
可同時更新設(shè)計點(diǎn)；
無需輸入、輸出、用戶界面或隊列開銷即可擴(kuò)展設(shè)計點(diǎn)更新；
容忍設(shè)計點(diǎn)更新失敗；
使用Ansys遠(yuǎn)程求解管理器（RSM）在本地計算機(jī)和HPC集群上支持提交；
設(shè)計點(diǎn)更新執(zhí)行監(jiān)控；
過濾、排序和比較設(shè)計點(diǎn)；
將CSV（逗號分隔值）文件或Microsoft Excel文件中的其他設(shè)計點(diǎn)直接導(dǎo)入DPS進(jìn)行評估；
將已在DPS中評估的選定設(shè)計點(diǎn)導(dǎo)入到Ansys Workbench項目中以進(jìn)行進(jìn)一步分析或?qū)彶椋?在HPC執(zhí)行期間，在不同的計算機(jī)上運(yùn)行模擬和解算器的幾何體更新；
支持?jǐn)嚅_連接和重新連接，這樣DPS就可以在沒有Workbench的情況下繼續(xù)運(yùn)行設(shè)計點(diǎn)評估。
下圖顯示了以Ansys Workbench為中心的DCS架構(gòu)。
展開 
Ansys分布式計算服務(wù)DCS功能簡介
Ansys分布式計算服務(wù) (Distributed Compute Services，簡稱DCS) ，是一個應(yīng)用程序集合，它使您能夠在各種計算資源上布置、管理和解決仿真問題。作為DCS服務(wù)的一部分，設(shè)計點(diǎn)求解服務(wù)（Design Point Services，簡稱DPS）為分布在集群、網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)上的成千上萬個設(shè)計點(diǎn)提供了穩(wěn)定的求解方案。
DCS的主要功能羅列如下：
可同時更新設(shè)計點(diǎn)；
無需輸入、輸出、用戶界面或隊列開銷即可擴(kuò)展設(shè)計點(diǎn)更新；
容忍設(shè)計點(diǎn)更新失敗；
使用Ansys遠(yuǎn)程求解管理器（RSM）在本地計算機(jī)和HPC集群上支持提交；
設(shè)計點(diǎn)更新執(zhí)行監(jiān)控；
過濾、排序和比較設(shè)計點(diǎn)；
將CSV（逗號分隔值）文件或Microsoft Excel文件中的其他設(shè)計點(diǎn)直接導(dǎo)入DPS進(jìn)行評估；
將已在DPS中評估的選定設(shè)計點(diǎn)導(dǎo)入到Ansys Workbench項目中以進(jìn)行進(jìn)一步分析或?qū)彶椋?在HPC執(zhí)行期間，在不同的計算機(jī)上運(yùn)行模擬和解算器的幾何體更新；
支持?jǐn)嚅_連接和重新連接，這樣DPS就可以在沒有Workbench的情況下繼續(xù)運(yùn)行設(shè)計點(diǎn)評估。
下圖顯示了以Ansys Workbench為中心的DCS架構(gòu)。
展開 Mechanical 分布式計算與共享內(nèi)存的測試
硬件16核32線程，64G內(nèi)存，無顯卡加速
工況1: Distributed 16 cores
工況2: Non Distributed，32 cores
計算用時比較:
工況1 工況2
用時 1h46m 5h49m
內(nèi)存 12.6G 8.9G
結(jié)論: 用分布式(在solve中勾選Distributed復(fù)選框)計算，只能使用物理核數(shù)；用內(nèi)存共享式(不勾選Distributed復(fù)選框)計算，可使用全部線程數(shù)。前者內(nèi)存消耗大，但用時顯著少于后者，這就是ansys不建議用內(nèi)存共享計算的原因。
注意此處分布式計算是軟件術(shù)語，不同于分布式機(jī)群(硬件概念)。
展開 VirtualLab Fusion 2023.2：分布式計算的使用
目前需要解決多個獨(dú)立模擬的復(fù)雜任務(wù)，如參數(shù)掃描或優(yōu)化，仍可能需要大量計算時間。分布式計算可以大大縮短這一時間，分布式計算是一種使用多臺計算機(jī)和/或服務(wù)器來加快速度的概念，在這個概念中，一個大的軟件套裝中的每一個模擬任務(wù)是相互并行計算的。
這個用例演示了如何在VirtualLab Fusion中使用分布式計算。
前提條件
? “VirtualLab.DistributedComputing.ServerSupportService.exe”文件位于對應(yīng)的zip歸檔文件中，必須在所有使用的工作站上執(zhí)行。
? 所有計算機(jī)必須在同一個局域網(wǎng)(LAN)或虛擬專用網(wǎng)(VPN)中。
? 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部通信需要使用以下端口:
– 23001 (TCP & UDP)
– 23002 (TCP & UDP)
– 23003 (TCP & UDP)
如何在VIRTUALLAB FUSION中開啟分布式計算？
當(dāng)分布式計算套裝可用時，一個新的選項卡將出現(xiàn)在主菜單的右側(cè)。
單擊“Start Server”激活分布式計算。
添加客戶機(jī)
? 要將模擬任務(wù)分發(fā)到不同的客戶端，請單機(jī)Add Clients on Remote Machine按鈕。
? 一個新的窗口將會出現(xiàn)，并列出所有運(yùn)行的主機(jī)。
? 指定要向不同的主機(jī)添加多少客戶端（clients），然后單擊OK
分布式計算控制面板
通過使用分布式計算開始模擬
展開 Ansys分布式計算服務(wù)DCS功能簡介
Ansys分布式計算服務(wù) (Distributed Compute Services，簡稱DCS) ，是一個應(yīng)用程序集合，它使您能夠在各種計算資源上布置、管理和解決仿真問題。作為DCS服務(wù)的一部分，設(shè)計點(diǎn)求解服務(wù)（Design Point Services，簡稱DPS）為分布在集群、網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)上的成千上萬個設(shè)計點(diǎn)提供了穩(wěn)定的求解方案。
DCS的主要功能羅列如下：
可同時更新設(shè)計點(diǎn)；
無需輸入、輸出、用戶界面或隊列開銷即可擴(kuò)展設(shè)計點(diǎn)更新；
容忍設(shè)計點(diǎn)更新失敗；
使用Ansys遠(yuǎn)程求解管理器（RSM）在本地計算機(jī)和HPC集群上支持提交；
設(shè)計點(diǎn)更新執(zhí)行監(jiān)控；
過濾、排序和比較設(shè)計點(diǎn)；
將CSV（逗號分隔值）文件或Microsoft Excel文件中的其他設(shè)計點(diǎn)直接導(dǎo)入DPS進(jìn)行評估；
將已在DPS中評估的選定設(shè)計點(diǎn)導(dǎo)入到Ansys Workbench項目中以進(jìn)行進(jìn)一步分析或?qū)彶椋?在HPC執(zhí)行期間，在不同的計算機(jī)上運(yùn)行模擬和解算器的幾何體更新；
支持?jǐn)嚅_連接和重新連接，這樣DPS就可以在沒有Workbench的情況下繼續(xù)運(yùn)行設(shè)計點(diǎn)評估。
下圖顯示了以Ansys Workbench為中心的DCS架構(gòu)。
DCS功能還可滿足以下應(yīng)用需求：
許多設(shè)計變更的評估；
需要運(yùn)行數(shù)千或上萬個設(shè)計點(diǎn)；
靈活使用不同架構(gòu)計算資源（在Windows?上更新CAD，在Linux上解決）；
開放式體系結(jié)構(gòu)，使您能夠使用自己的設(shè)計探索系統(tǒng)來驅(qū)動流程。
展開 分布式光伏電站投資收益如何計算？
光伏電站的投資建設(shè)在前期需要投入大量的資金，因此計算投資收益是一項非常重要的工作。它可以幫助投資者了解項目的經(jīng)濟(jì)效益，為投資決策提供重要的參考。
計算光伏電站投資收益的一般步驟：
1.預(yù)測電站發(fā)電量
光伏電站發(fā)電量直接影響著收益，發(fā)電量越大收益越高。發(fā)電量受多種因素影響，如當(dāng)?shù)氐奶栞椛滟Y源、項目的裝機(jī)容量、安裝傾角等。因此，想要預(yù)測光伏電站的發(fā)電量，需要先對這些因素進(jìn)行調(diào)查和分析，也可以借助專業(yè)工具。
2.梳理電站投資成本
光伏電站的投資成本，基本包括設(shè)備購置費(fèi)、土地租賃費(fèi)、運(yùn)維費(fèi)，以及建設(shè)的設(shè)計費(fèi)用、項目批復(fù)費(fèi)用等等，這些需要根據(jù)市場價格和項目的實際情況進(jìn)行估算。
3.度電成本計算
在了解光伏電站發(fā)電量和投資成本的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步計算出該電站的度電成本和投資后收益。所謂度電成本，是指每個千瓦時電量的成本，包括設(shè)備折舊、利息、運(yùn)維費(fèi)用等。投資回收期是指投資成本回收所需的時間。
4.了解市場趨勢
光伏市場的價格收到多種因素的影響，如政策因素、市場需求、技術(shù)進(jìn)步等等。通過了解光伏市場的價格趨勢，可以更好地幫助投資者把握光伏項目的投資機(jī)會和風(fēng)險。
5.使用投融資測算工具
將上述了解到的信息，填寫到投融資測算工具內(nèi)，包括具體位置、面積、裝機(jī)容量、屋面類型、屋頂租金、度電成本、運(yùn)維年限和國家度電補(bǔ)貼等信息。5秒即可測算出未來25年的收益信息，為投資者提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)參考。
展開 VirtualLab Fusion 2023.2：分布式計算的使用
目前需要解決多個獨(dú)立模擬的復(fù)雜任務(wù)，如參數(shù)掃描或優(yōu)化，仍可能需要大量計算時間。分布式計算可以大大縮短這一時間，分布式計算是一種使用多臺計算機(jī)和/或服務(wù)器來加快速度的概念，在這個概念中，一個大的軟件套裝中的每一個模擬任務(wù)是相互并行計算的。這個用例演示了如何在VirtualLab Fusion中使用分布式計算。
前提條件
“VirtualLab.DistributedComputing.ServerSupportService.exe”文件位于對應(yīng)的zip歸檔文件中，必須在所有使用的工作站上執(zhí)行。
□
所有計算機(jī)必須在同一個局域網(wǎng)(LAN)或虛擬專用網(wǎng)(VPN)中。
□ 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部通信需要使用以下端口:
–23001 (TCP & UDP)
–23002 (TCP & UDP)
–23003 (TCP & UDP)
如何在VIRTUALLAB FUSION中開啟分布式計算？
當(dāng)分布式計算套裝可用時，一個新的選項卡將出現(xiàn)在主菜單的右側(cè)。
單擊“Start Server”激活分布式計算。
添加客戶機(jī)
□ 要將模擬任務(wù)分發(fā)到不同的客戶端，請單機(jī)Add Clients on Remote Machine按鈕。
□ 一個新的窗口將會出現(xiàn)，并列出所有運(yùn)行的主機(jī)。
展開 VirtualLab Fusion 2023.2版本新功能：分布式計算
其中最重要的一個部分，也是我們在本篇簡報中所要突出的分布式計算套裝。
該套裝的目的在于大幅度提高那些由多個基本模擬任務(wù)組成的復(fù)雜問題的模擬時間，如參數(shù)掃描或公差分析。分布式計算套裝可以將單個基本任務(wù)分配給網(wǎng)絡(luò)中的不同機(jī)器(計算機(jī)/服務(wù)器)，以便進(jìn)行并行計算，從而減少總體模擬時間。
請您關(guān)注分布式計算的文章，以幫助您深入了解這項新技術(shù)，以及我們大幅度提高白光干涉儀案例模擬時間的應(yīng)用場景。
分布式計算的使用
這個案例展示了如何在VirtualLab Fusion中激活分布式計算
尖銳突起樣品對干涉儀中衍射的影響研究——基于分布式計算的分析
用邁克爾遜干涉儀研究了由連續(xù)波長的光源照射矩形高度結(jié)構(gòu)樣品所引起的衍射。本案例計算采用了VirtualLab Fusion的分布式計算技術(shù)。
展開 
改變游戲規(guī)則的模擬速度，通過分布式計算進(jìn)行您的模擬！
基于分布式計算的AR光波導(dǎo)中測試圖像的仿真
這些例子演示了通過新的分布式計算包可以實現(xiàn)改變游戲規(guī)則的模擬加速。
作為第二個例子，我們準(zhǔn)備了一個使用白光干涉儀的相干性測量。在這個例子中，多波長以及干涉儀臂的位移會產(chǎn)生總共2904次模擬。通過分布式計算的應(yīng)用，我們可以將模擬時間從近1小時減少到僅3分鐘。
VirtualLab Fusion現(xiàn)在帶有了革命性的分布式計算技術(shù)，允許您極大地加快您的模擬。為了展示這項新技術(shù)的威力，我們準(zhǔn)備了兩個例子，您可以在下面鏈接的文檔中找到。在第一個實驗中，我們通過對101 x 101個視場角度進(jìn)行參數(shù)掃描來研究光波導(dǎo)設(shè)備的性能，總共得到了10201個基本模擬結(jié)果。使用分布式計算，這些模擬可以在網(wǎng)絡(luò)中的不同機(jī)器上并行執(zhí)行，在我們的具體例子中，計算時間減少了91%。
展開 LS-DYNA分布式并行計算MPP軟件及安裝 ￥4.99
LS-DYNA軟件求解器軟件分為共享式式并行計算SMP求解器和分布式并行求解器MPP。目前，非正版軟件客戶大部分應(yīng)用的是SMP求解器或ANSYS/LS-DYNA求解器。本文提供了MPP安裝和破解，非正版軟件僅支持8核求解，如需更多核計算請購買正版。
1. 軟件需求（如需軟件，請購買后后臺聯(lián)系作者）
w_mpi-rt_p_4.0.3.010.exe
ls-dyna_mpp_d_R101_winx64_ifort131_impi.zip
ls-dyna_mpp_s_R101_winx64_ifort131_impi.zip
LS-PrePost
2. 安裝破解
3. 破解驗證
通過LS-Prepost軟件自帶的求解管理器LS-Run運(yùn)行SMP和MPP，驗證案例為官方例子airbag-deploy.k，NCPU為8，MEMORY為20m，運(yùn)行結(jié)果可以看出MPP求解時間為4s，SMP求解時間為6s
展開 [VirtualLab] 使用VirtualLab Fusion中分布式計算的AR波導(dǎo)測試圖像模擬
這導(dǎo)致整個圖像的估計總計算時間超過31小時。
通過使用一個由8個多核PC組成的網(wǎng)絡(luò)，提供35個客戶端分布式計算，將模擬時間減少到1小時5分鐘。
基本模擬任務(wù)
基本任務(wù)集合：FOV
使用分布式計算的集合模擬
概述模擬時間
節(jié)省96%的計算時間！！！
基于分布式計算的AR光波導(dǎo)中測試圖像的仿真
[圖片]
