VRCluster



VRCluster significa um aglomerado de servidores gráficos de alto desempenho, configurados e homologados para que aplicações gráficas (interativas ou não) tirem o máximo proveito.

Este tipo de arquitetura pode tender diversos segmentos e nichos do mercado como: Realidade Virtual Imersiva, Produção de Renderings Gráficos para a área de Broadcast, edição de vídeo, entretenimento, simulações e segurança, engenharia e medicina.

Nosso projeto prevê o desenvolvimento destes aglomerados gráficos (VRCluster) para que as diversas demandas da indústria e do mercado possam ser atendidadas por ele. Neste caso específico, optamos por desenvolver uma solução que seja capaz de atender um grande mercado, focando nossos esforços para o desenvolvimento de uma solução para RV imersiva que possa ser utilizada em outras áreas.

Visão Geral deste Projeto


Nos últimos anos, a procura pela indústria para soluções em Realidade Virtual tem intensificado, seja apenas para demonstrações (ex: museus virtuais), ou para interações/simulações (ex: simulador de aeronaves). Porém, as dificuldades encontradas pelas empresas em construir, instalar e gerenciar Clusters tem inibido o seu uso devido a necessidades de profissionais qualificados para este tipo de serviço.

O objetivo do projeto é permitir o uso de Cluster de Realidade Virtual (RV) para empresas e indústria. A instalação de Cluster de RV, assim como a sua manutenção e gerenciamento dificulta o seu uso em corporações. Destarte, o Projeto VRCluster disponibiliza ferramentas para que usuários possam instalar e gerenciar um Cluster em seu empreendimento de forma simples.

Para atender tais requisitos de facilidades de Instalação e Gerenciamento, o projeto VRCluster focou no desenvolvimento de duas ferramentas principais de apoio: Sistema de Instalação Automática e Sistema de Gerenciamento.

Sistema de instalação


O Sistema de Instalação Automática é um dos produtos do projeto VRCluster, e tem como objetivo reduzir o tempo total gasto na instalação do Sistema Operacional no Cluster. Adicionalmente, o VRCluster permite usuários leigos realizarem a instalação do Cluster através de uma interface amigável, ocultando todas as configurações avançadas.

Processo de Instalação


O sistema de instalação procede da seguinte forma:

1) No nó principal, é realizado a instalação utilizando o DVD de Instalação VRCluster (produto).

2) Será solicitado aos usuários apenas informações essenciais sobre o Cluster, tais como: Nome, Domínio, Endereço IP (DHCP ou IP/Gateway/DNS). Também será solicitado algumas informações sobre os demais nós do Cluster, tais como: Modelo de nome (cluster1, cluster2, ...) , Faixa IP, Senha Padrão de Acesso Administrativo, entre outras informações.

3) Após a instalação do nó principal, basta ligar sequencialmente os demais nós. O Sistema de Instalação VRCluster possibilita o boot pela rede, e realiza as instalações dos Sistemas Operacionais e as configurações de todos os nós do Cluster, sem a intervenção Humana, ou seja, uma vez instalado o nó principal, basta apenas ligar os demais nós, sem a necessidade do uso de terminal, vídeo ou interface de entrada (teclado e/ou mouse).

A figura abaixo apresenta algumas opções referentes aos nós cliente durante a intalação/configuração do nó principal.





Sistema Operacional e portabilidade entre arquiteturas


Foi definido como Sistema Operacional do Cluster o Linux (Kernel 2.6), distribuição Fedora Core 5. O Sistema de Instalação Automática pode ser gerado tanto para arquitetura IA32 quanto para x86_64, e é possível modificar a distribuição fácilmente para qualquer outra da família RedHat.

Para gerar o DVD de Instalação VRCluster, basta inserir um DVD normal de instalação Linux (família RedHat) e executar o script de criação do VRCluster. Também, o sistema de Instalação VRCluster permite aos usuários avançados editarem dois arquivos: a) Script pós instalação servidor e b) Script pós instalação cliente. Desta forma, é possível instalar qualquer pacote adicional, tal como driver de vídeo e sua configuração.

Sistema de gerência


O sistema de gerência tem como base o Ganglia Monitoring System: código livre sob licença GPL.

O Sistema de Gerência é instalada automaticamente, e possibilita uma gerência completa dos nós do Cluster. Baseado em Web, possibilita o monitoramento e gerenciamento dos nós remotamente, e oferece informações tais como: a) Uso de CPU; b) Uso de memória; c) Uso de GPU; d) Execução de Scripts pré-definidos, entre outros.

Todos os dados coletados são armazenados, e através da Web é possível visualizar graficamente a informação de interesse em relação ao tempo. Abaixo, um exemplo do monitoramento Ganglia: (retirado da página http://meta.rocksclusters.org/ganglia/)





Resultados obtidos até o momento


Todo o Sistema de Instalação e monitoramento esta em seu estágio final. Abaixo, um resumo dos status para a finalização do Sistema de Instalação e Gerenciamento VRCluster:

1) Geração de um DVD de instalação Fedora Core 5 extendida. [100%]

2) Instalação automática do servidor. [100%]

3) Instalação automática dos nós clientes pela rede. [100%]

4) Geração de script de pós instalação para adição de pacotes no servidor e cliente. [100%]

5) Testes. [60%]

6) Alteração do sistema de monitoramento Ganglia. [60%]

7) Inclusão do sistema Ganglia na Instalação Automática. [40%]

8) Testes finais. [0%]

   
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