基于GPU资源池虚拟化技术的云非编应用.pdf

"基于GPU资源池虚拟化技术的云非编应用" 本文分析了在非线性编辑系统中应用GPU资源池虚拟化技术，实现可按需分配的GPU运算资源池的需求背景、技术方案与应用模式，重点讨论了现有电视节目生产制作流程的不足与面临的困难，提出了适用于广电行业非编系统的动态GPU资源池场景化解决方案。 在当前的电视节目生产制作过程中，存在一些不足之处，如某些非编制作网中的站点计算能力由于业务压力大而严重不足，具体表现为打包渲染速度缓慢、特效渲染不及时、桌面操作不流畅等，而非编制作网中的其他站点却出现计算资源严重过剩的情况，CPU利用率维持在10%以下。这种"冰火两重天"现象的原因与电视节目生产过程的特点有关。 因此，在电视台非编业务制作网中，亟需引入一种新的技术，既能解决非编系统局部运算能力不足的问题，又能有效避免计算资源严重浪费的现象。基于GPU资源池虚拟化技术的云非编应用正是解决这些问题的良好解决方案。 基于GPU资源池虚拟化技术的云非编应用可以实现非线性编辑运算渲染资源的动态分配与灵活调度，使整个网络的运算资源按需分配到每台非编工作站，从而消除现有非编系统运算能力分配不均衡的弊病。 在IT业务架构上，基于GPU资源池虚拟化技术的云非编制作网分为前端制作工作站和后端云非编集群两部分，与传统的非编系统架构相比，这是一种全新的扁平化的云网络架构。后端云非编集群为图形工作站刀片服务器与GPU资源池组成的虚拟化集群，计算资源与渲染运算资源同时实现按需动态调度。 前端制作工作站是用户进行编辑操作的节点，负责人机交互界面的展现和响应。由于不需要进行高负载的图形渲染处理，前端制作工作站完全可以利用现有的PC机或价格低廉的瘦客户机，从而降低系统建设成本。后端云非编集群是云非编制作网的核心，采用硬件刀箱或机架服务器，配置多个可支持直通或虚拟化的GPU显卡，每个非编制作工作站独享高性能GPU能力。 基于GPU资源池虚拟化技术的云非编集群具有如下特点：可以实现非线性编辑运算渲染资源的动态分配与灵活调度；可以实现多台制作工作站终端对后端GPU资源的分时复用；可以实现制作工作站与GPU资源的多对多动态匹配；可以降低系统建设成本；可以提高系统的灵活性和可扩展性。 基于GPU资源池虚拟化技术的云非编应用可以有效解决电视节目生产制作流程中存在的不足之处，为广电行业非编系统提供了一种动态的GPU资源池场景化解决方案。