一、問題的提出

隨著設(shè)計手段的不斷提高，CAD軟件已成為設(shè)計、分析、仿真的強有力工具。從陌生到熟練地應(yīng)用，從排斥到喜歡甚至離不開它，因為它的加入，我們的設(shè)計變得更快、更好、更及時。然而，在MDA系統(tǒng)中，隨著使用部門和使用人數(shù)的增加，CAD軟件也面臨著另外一個問題：軟件資源和系統(tǒng)資源問題。具體表現(xiàn)是：

?CAD有設(shè)計、分析、仿真、工業(yè)設(shè)計多個軟件，這些軟件分散管理，沒有集中監(jiān)控，機器多和軟件多，造成管理工作量極大。
?用戶完成軟件后往往不主動退出應(yīng)用程序，造成license（許可證）被無效占用，降低了license的使用效率。
?在部門內(nèi)部，無法實現(xiàn)計算機資源共享，網(wǎng)絡(luò)中有的機器繁忙，有的機器卻空閑，無法自動將繁忙機器上的作業(yè)分流到空閑的機器上。
?對管理層而言，無法從總體上把握機器的使用狀況，不利于制定精確的采購計劃，以最少的開支滿足用戶最大的需求。
?對系統(tǒng)管理員而言，系統(tǒng)的使用基本上處于黑箱狀態(tài)，無法確切知道系統(tǒng)是如何被使用的。

使用的過程中，我們采用了多種辦法來緩和這些矛盾，如編程來限制用戶的使用軟件license(許可證)個數(shù)；增加軟件的許可證數(shù)量；人為地讓性能好的機器承擔更多的任務(wù)；還有人工的協(xié)調(diào)，但這一切只能緩和卻不能解決矛盾。

如何讓最少的資源發(fā)揮最大的作用，這是我們需要解決的問題，這樣不僅能夠節(jié)約成本，也能提高效率。為此，我們使用了動態(tài)資源管理系統(tǒng)。

二、動態(tài)資源管理的分析

動態(tài)資源管理，就是監(jiān)控分布式計算環(huán)境，并根據(jù)現(xiàn)存的資源動態(tài)地重新配置系統(tǒng)和負載。確保客戶的計算機系統(tǒng)得以安全、有效、高效率、低消耗運行。

動態(tài)資源管理按功能分為以下幾個部分：

● 統(tǒng)一管理軟、硬件及用戶

在硬件級，我們的MDA硬件資源存在平臺多樣化，包括IRIX、HPUX、Windows等，性能差異也較大，有最新款的雙CPU 1G內(nèi)存的主機，也有使用七八年的老機型，任務(wù)就是您使用的那臺機器提供執(zhí)行，常常會出現(xiàn)性能好的機器還沒有性能弱的機器任務(wù)繁重，造成資源的浪費和工作效率的降低。

動態(tài)資源管理軟件LSF Base&Batch能把我們的MDA服務(wù)器納入統(tǒng)一管理，由Master Server服務(wù)器根據(jù)負載調(diào)配作業(yè)，使用戶的應(yīng)用程序盡量均勻地運行在機群中，并總在滿足資源要求負載最輕的機器上執(zhí)行，提高機器的利用率，又從總體上縮短了作業(yè)完成時間。同時，我們可通過任何運行LSF的機器監(jiān)控所有服務(wù)器的系統(tǒng)負載（如：內(nèi)存、CPU利用率、許可證的當前使用情況等）、用戶運行應(yīng)用程序情況，并管理整個機群。

在軟件級， LSF Base&Batch將把所有應(yīng)用程序按隊列管理，不同的應(yīng)用程序?qū)?yīng)不同的隊列，并按隊列配置不同的管理策略，還可以按照應(yīng)用程序的許可證的可用數(shù)量來調(diào)度用戶的應(yīng)用程序。我所的MDA系統(tǒng)中有設(shè)計、仿真、分析、數(shù)據(jù)清理、備份等，可以根據(jù)任務(wù)的不同，輕重緩急分成不同的隊列執(zhí)行，比如說大計算量的ansys分析、MDA數(shù)據(jù)清理工作就可以安排在night隊列執(zhí)行,而I-deas三維設(shè)計則安排在優(yōu)先級最高的I-deas隊列。這樣既保證了應(yīng)用程序之間的獨立，也有利于所有應(yīng)用程序的集中統(tǒng)一管理。

在用戶級，LSF Base&Batch可按項目、部門將所有用戶進行分組，從而針對不同項目或部門實行不同的管理策略。我們可以在LSF內(nèi)部定義用戶和組，也可以引用外部用戶和組，分配給不同的組別不同的權(quán)限。比如，一般的用戶只賦予他提交任務(wù)的權(quán)限，但是只有項目主管和系統(tǒng)管理員才有權(quán)限刪除任務(wù)或者是改變?nèi)蝿?wù)的優(yōu)先級。

● 實現(xiàn)統(tǒng)計、分析和模擬計費和成本核算

利用動態(tài)管理軟件LSF Analyzer可以提供如下統(tǒng)計、分析報表：

?詳細的機器使用情況，如CPU，內(nèi)存的利用率曲線
?用戶對機器的使用情況，如用戶使用CPU，許可證時間
?許可證的使用情況，如許可證的利用率
?用戶提交的所有作業(yè)的情況，如作業(yè)名、作業(yè)數(shù)等使計算資源的使用

通過對我所的MDA系統(tǒng)的觀測，可以從產(chǎn)生的數(shù)據(jù)中獲得，我所的MDA設(shè)計工作的瓶頸不是在硬件資源上，而是在軟件的許可證不能很好的滿足用戶的需求。 所以我們會用到下面的Llicense管理。

●License管理

LSF可以對軟件license進行完全量化管理

LSF將軟件license作為一種資源納入到完備的資源管理機制中。license的使用也就是資源的使用，用戶可以通過LSF提供的各種命令和機制對license的使用進行監(jiān)控。我所的MDA軟件license使用一直都是一個矛盾，一味的增加Licesen數(shù)量并不能解決問題。通過對license的量化管理，我們可以把license計費，統(tǒng)計設(shè)計人員使用的license情況和工作效率，達到軟件更有效的使用。

對用戶進行分組控制

LSF可以將使用軟件的所有用戶分成若干組，對應(yīng)于實際工作中的各個工作/項目組，每組具有不同的優(yōu)先級。每一組擁有的license 種類、數(shù)量、運行時間窗口都可以由LSF來定義和管理。

LSF可以根據(jù)用戶優(yōu)先級優(yōu)化軟件license的使用

用軟件的不同用戶/項目組具有不同的優(yōu)先級。當軟件的license數(shù)量足夠多時，用戶都可以正常使用。當軟件license不足時，高優(yōu)先級的用戶作業(yè)將強行搶占低優(yōu)先級的作業(yè)，保證緊要作業(yè)的及時完成。

三、動態(tài)資源管理系統(tǒng)的構(gòu)造

我們使用動態(tài)資源管理系統(tǒng)來監(jiān)控分布式計算資源管理，并使其自動操作的資源管理。它將現(xiàn)有的人工任務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣舆M程。在使用模式和資源可獲得性的基礎(chǔ)上，通過重新自動設(shè)置負載，確保軟件和服務(wù)始終保持運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

首先我們需要確立我們實現(xiàn)的管理目標

1、計算機硬件資源使用的統(tǒng)計、管理和分析
2、CAD應(yīng)用軟件使用的統(tǒng)計和分析
3、用戶使用情況的統(tǒng)計與分析

在硬件上，我們建立MDA域，將所有需要管理的計算機加入該域，統(tǒng)一管理和調(diào)配；在軟件上，我們把所有的CAD應(yīng)用軟件信息收集到服務(wù)器上，集中管理所有軟件的使用情況；用license收費統(tǒng)計來記錄用戶的使用情況。

在軟件上，我們完成一個MDA作業(yè)，必須通過下列的流程：1、作業(yè)提交：我們可以選擇提交的隊列和主機，也可以讓系統(tǒng)采用默認的設(shè)置；2、作業(yè)的調(diào)度與分配，可根據(jù)用戶的優(yōu)先級，采用不同的策略，如先來先服務(wù)或是分時服務(wù)；3、作業(yè)的主機選擇，按任務(wù)的優(yōu)先級，選擇滿足任務(wù)資源請求、環(huán)境要求的主機；4、運行作業(yè)

其中LSF Analyzer能夠分析、計算資源的使用情況將計算機資源的使用情況，從黑箱變?yōu)榘紫?。我們可以用Analyzer統(tǒng)計分析資源是如何被使用的，及資源的利用率等，從而清晰地看到投資的回報，同時也可以找出應(yīng)用中的瓶頸，并有針對性地添置設(shè)備或許可證，以最快的速度和最少的投資提升性能。

利用LSF Analyzer還能有效地管理長期占用許可證但卻很少真正使用的用戶。例如，我們可以為每個用戶規(guī)定一個使用許可證的費用限額，然后用Analyzer定期統(tǒng)計用戶對許可證的使用金額，當用戶的使用金額達到限額后，系統(tǒng)管理員可以通過LSF降低用戶的優(yōu)先級，甚至限制用戶訪問或運行應(yīng)用程序，直到用戶申請到新的使用限額。通過這種方式可加強用戶管理，使用戶養(yǎng)成合理、高效的許可證使用習慣

License的統(tǒng)計分析

軟件License是由大家共享的資源，由于不合理安排和使用而造成一些用戶占著寶貴的license不干活而另外一些用戶抱怨 license數(shù)量不夠。

當軟件license納入LSF管理之后，每個用戶對軟件license的各個方面的使用情況進行全面的記錄、統(tǒng)計和分析，并以直觀的圖形顯示和表格打印出來，使用戶可以盡快找到軟件license的使用中的瓶頸，做出正確的決斷.

四、結(jié)論

工欲善其事，必先利其器。動態(tài)資源管理系統(tǒng)的使用，能夠讓CAD系統(tǒng)變得更有效率，更利于管理，可實現(xiàn)下列目標：

1、對整個MDA系統(tǒng)各種軟件集中管理，對其使用情況進行監(jiān)控，提高系統(tǒng)管理的效率。
2、對寶貴的軟件license進行監(jiān)控和管理，可實現(xiàn)自動調(diào)配license，使license發(fā)揮更大的作用。
3、可由analyzer提供系統(tǒng)中軟、硬件的使用情況報表，并對之分析，對部門的管理和采購計劃提供有力的依據(jù)。
4、系統(tǒng)資源的使用可以得到監(jiān)控，這對系統(tǒng)管理的合理化和高效率提供手段。