科盛科技產品處 技術經理 林智仁

目前產業實務上的挑戰

為了持續提高真實3D模流分析結果的精確性以及縮短獲得分析結果的時間，對於電腦計算能力的追求是無止境的。然而採用自行建立計算叢集(cluster)的方式除了需要花人力定期更新電腦硬體設施並進行軟硬體安裝與維護之外，稼動率也是需要考慮的項目。計算叢集規模太小可能在需要分析大量專案的尖峰時期，無法負擔計算需求，但計算叢集規模太大可能在離峰時期導致電腦閒置以及成本增加。另外當人員出差時，若有計算資源的需求需要連回公司計算叢集進行分析時，也必須花費成本確保網路通道的安全以及網路頻寬足夠進行分析專案的上下傳。

技術說明

雲端計算
雲端運算是透過網際網路提供的IT資源隨需交付(On-Demand)，採取按用量付費定價。您不必購買、擁有以及維護實體資料中心和伺服器，就能根據需要從雲端供應商存取技術服務，例如運算能力、儲存和資料庫。目前全球前三大雲端供應商分別是Amazon (AWS), Microsoft (Azure), 與Google (GCP)。利用在雲端環境建立計算叢集的方式，我們將計算資源從地端搬移至雲端，只需要按用量付費，不必考慮硬體折舊，不需要時也可立即刪除雲端計算叢集。

基礎設施即程式碼(Infrastructure as Code)
雲端環境的所有資源都可用程式碼表示，我們可根據計算叢集需要的各項設施(包括網路架構、節點機器型別與數量、站對站VPN等)撰寫模板(template)以進行佈署。相同的模板內容無論佈署多少次，都會得到完全相同的計算叢集架構，如此便可用於自動化佈署，避免人工佈署的時間成本。

自備授權(BYOL, Bring Your Own License)
在雲端環境運行商用軟體需要授權，可以利用雲端提供的VPN閘道與地端VPN閘道連線建立站對站VPN連線，讓雲端運行的商用軟體連線至地端授權機器(License server)取得授權。站對站VPN連線透過加密確保傳輸內容的安全。

如何用模流軟體/Moldex3D技術服務解決問題

為了簡化在雲端環境佈署計算叢集的繁瑣步驟，Moldex3D提供Cloud-Connect協助客戶進行自動佈署，佈署完成後即可使用Computing Manager進行工作提交，所有流程與提交工作至地端計算叢集完全相同。利用Moldex3D Cloud-Connect佈署的計算叢集支援計算節點自動開關機與自動規模化(Auto-Scaling)，佈署時使用者可指定計算節點的最大與最小數量，當提交的工作持續增加時，Moldex3D工作排程器(Job Scheduler)會根據所需資源數量持續建立新的計算節點直到上限，當工作減少時，計算節點會被刪除直到數量到達下限，位於下限數量的計算節點閒置時會自動關機，以維持成本最小化。

Cloud-Connect目前支援AWS、Azure與GCP(2023下半年)三大雲端供應商，產品名稱分別是Azure-Connect、AWS-Connect與GCP-Connect，使用者只需擁有AWS, Azure或GCP帳號便可進行自動佈署。下圖是Azure-Connect佈署之雲端計算叢集架構圖。

使用者在地端使用相同的Computing Manager介面可提交工作至任何地端或雲端計算叢集(見下圖)。

總結

雲端計算將高效能計算資源配置於雲端環境，地端使用者只需要網路連線便可進行真實3D模流分析，不需要架設基礎設施、不需要實體空間建置計算叢集，也不需要考慮硬體折舊。透過Moldex3D Cloud-Connect更可在短時間內從無到有建立雲端叢集，依照工作量多寡自動調整計算節點數量，實現效能最佳化。