Ein Spaziergang in der Boxengasse oder wie IaaS-Technologien Rennteams helfen

In unserem Blog über Habré sprechen wir regelmäßig darüber, wie IaaS-Technologien die Probleme von Unternehmen aus verschiedenen Branchen lösen, beispielsweise aus der Unterhaltungs- und Einzelhandelsbranche .

Heute sprechen wir darüber, wie Cloud-Technologien Teams dabei helfen, eine der spektakulärsten Sportarten zu gewinnen - die Top-Serie des Autorennens.


/ Foto m1try CC

F1-Autos gelten als eines der fortschrittlichsten Autos. Sie können in 10 Sekunden von null auf 300 km / h beschleunigen und bei Bedarf in weniger als einer Sekunde von 100 km / h auf null verlangsamen. In Ecken erfahren Feuerballpiloten eine Überlastung, die mit der von Astronauten vergleichbar ist, die in die Atmosphäre eintreten.

Es ist überraschend, dass die Teams unabhängig voneinander separate Komponenten der Autos erstellen und konstruieren - Motor, Fahrwerk, Karosserie. Die Aufgabe von Ingenieuren und Mechanikern besteht darin, das schnellste Auto zusammenzubauen, das den Anforderungen der sich jährlich ändernden Vorschriften entspricht .

Führende Unternehmen der Automobilindustrie - Mercedes, Ferrari, Honda, Renault - nehmen an der Rennserie teil. Daher ist der Grad des Wettbewerbs und das Tempo der technologischen Verbesserung in der F1 sehr hoch. Um den Meistertitel zu gewinnen, verwendet jeder von ihnen einzigartige Lösungen und moderne Technologien. Zu diesen Technologien gehören Cloud Computing und IaaS.

Wie erstelle ich ein Auto ...


Wie wir bereits gesagt haben, gibt es in der modernen "Formel" eine Vielzahl unterschiedlicher Anforderungen an die Verordnung - Hunderte von Seiten mit Regeln . Und hier ist einer von ihnen: Teams zum Testen des Fahrwerks und zur Straffung der Karosserie dürfen den Windkanal nur 25 Stunden pro Woche nutzen. Daher haben die F1-Ingenieure auf die Systeme der hydrodynamischen Modellierung (CFD) aufmerksam gemacht - ihre Verwendung ist zeitlich unbegrenzt und Sie können Tests rund um die Uhr durchführen.

Wir stellen jedoch fest, dass es immer noch bestimmte Einschränkungen gibt. Um die Aerodynamik eines Autos zu simulieren, dürfen Teams maximal 25 Teraflops für Berechnungen im Modus mit doppelter Genauigkeit (und nur auf der CPU) verwenden. Jedes Team stellt Vertretern der International Automobile Federation (FIA), die die Meisterschaft organisiert, die genauen Spezifikationen des Computerclusters zur Verfügung.

Zu diesem Zweck "bauen" Teams ihre eigenen Hardwareinstallationen. Beispielsweise hat Renault einen Computercluster mit 18.000 Kernen und Intel Xeon-Prozessoren bereitgestellt. Zusätzlich zu „physischen“ Computern verwenden Teams Cloud Computing und IaaS. Darüber hinaus für verschiedene Zwecke, zum Beispiel zum Speichern großer Mengen von "aerodynamischen Daten".

Der Renault-Teamcluster ist für die Verbindung mit parallelem Speicher konfiguriert. Wie der Teaminfrastrukturmanager Mark Everest feststellt , verfügt jeder Rechenknoten über eine dedizierte Verbindung, sodass Sie keine Ressourcen für das Lesen und Schreiben von Daten aufwenden müssen.

Teams nutzen Rechenleistung auch, um mit einer Vielzahl von benutzerdefinierten Softwareprogrammen zu arbeiten. Hierbei handelt es sich um Prototyping-Tools und Produktionssysteme sowie um Lösungen zur Verwaltung des Bestands an Ersatzteilen und Teilen für das Auto, um nicht versehentlich zu einem Rennen mit einer nicht funktionierenden Maschine zu gelangen.

Renault Sport verwendet das Microsoft Cloud-System, um Fahrzeugmontageprozesse zu verfolgen. Es "schreibt" Daten aus dem Ressourcenplanungssystem des Unternehmens, Informationen über die vorgenommenen Änderungen sowie die Vorschriften für die Arbeit in der Garage. Zuvor verwendete das Team für diese Zwecke Excel-Tabellen mit einem Volumen von 77.000 Zeilen. Und das trotz der Tatsache, dass F1-Rennen als eine der technisch fortschrittlichsten Sportarten gelten. Mit dem Übergang zur Cloud konnte jedes Teammitglied seinen Fortschritt und den Arbeitsaufwand schnell überwachen.

... und gewinne das Rennen


Feuerballteams sind buchstäblich mit Sensoren vollgestopft . Während der Testrennen beträgt ihre Anzahl ungefähr 400 Stück und während der Rennen ungefähr 100 Stück, um das Gewicht zu reduzieren. Diese Sensoren messen fast alles: von der grundlegenden Telemetrie (Geschwindigkeit, Position auf einer Strecke usw.) bis zur Reifentemperatur und aerodynamischen Belastung.

„Das Formel-1-Auto ist das wahre Internet der Dinge“, sagt Matt Harris, Leiter von Mercedes IT. Für ein Rennwochenende erzeugen die Sensoren etwa 300 GB Daten.


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Alle diese Daten werden gesammelt, da nach der Erfahrung des Fahrers und den technischen Eigenschaften des Fahrzeugs die betriebliche Telemetrie von der Strecke in Echtzeit für den Erfolg des Rennens verantwortlich ist. Wie der frühere Rennfahrer António Félix da Costa ohne Echtzeit-Telemetrie feststellte , „fahren Sie zwei Runden und halten dann irgendwo auf der Strecke an, weil etwas kaputt gegangen ist“.

Der Vorfall mit Lewis Hamilton (Lewis Hamilton), der sich vor einigen Jahren ereignete, illustriert perfekt die Worte von Felix. Während des Rennens sendeten die Ingenieure des Hamilton-Teams im Radio, dass einer der Reifen beschädigt war. Er antwortete, dass das Auto in Ordnung sei, fuhr aber trotzdem in einen Boxenstopp. Später stellten sie fest, dass es wirklich einen Reifenschaden gab, nur Hamilton hatte seine Auswirkungen auf das Verhalten des Autos noch nicht gespürt.

Um Echtzeitdaten zu sammeln und auszuwerten, greifen die Teams auf die Cloud-Technologie zurück. Einmal in unserem Blog haben wir über den Fall des Sauber-Teams gesprochen. Zu dieser Zeit starteten sie in Sauber F1 direkt während des Rennens mithilfe von Telemetrie- und Streckenstatusinformationen Simulationen im mobilen FlexPod-Rechenzentrum (das auch Daten von der Strecke zum Hauptbüro überträgt). Dadurch konnten sie die Parameter des virtuellen Modells mit den aktuellen Einstellungen des Fahrzeugs vergleichen und nach Möglichkeit Anpassungen vornehmen.

Die FlexPod-Plattform basiert auf NetApp- und Cisco-Lösungen. Es kombinierte den NetApp FAS2040-Cluster mit zwei Knoten und NetApp SyncMirror. Das mobile Center (es passt problemlos in LKWs und Flugzeuge, wenn zwischen den einzelnen Phasen von Land zu Land gewechselt wird) umfasste acht Cisco UCS-Blade-Server und einen Cisco Nexus-Switch.

Alle Sauber-Unternehmenssysteme basierten auf der NetApp MetroCluster-Technologie. Die Infrastruktur war zu 90% virtualisiert, und auf fünf VMware ESX-Servern wurden mehr als fünfzig VMs gestartet.

NetApp-Systeme waren für die Speicherung der Ergebnisse der im HPC-Cluster durchgeführten Berechnungen verantwortlich. Es wurden Informationen über Abtrieb, Druckverteilung, Luftwiderstand und andere Prozesse aufgezeichnet, die mit den Parametern des gesamten Fahrzeugs und seiner Komponenten verbunden sind.

Aber nicht nur Sauber wendet Technologien an, mit denen Sie die Daten des Autos direkt während des Rennens analysieren können. Ein ähnliches System wird vom McLaren-Team verwendet. Sie stellten eine Cloud-Infrastruktur bereit, die auf NTT Communications-Lösungen basiert und über Computerressourcen, Datenspeicher und Netzwerkdienste verfügt. Letzteres erwies sich als nützlich für die Implementierung des Driver-in-Loop-Simulators, der mit hoher Genauigkeit das Gefühl eines realen Autos simuliert und dabei hilft, neue Autokomponenten in der virtuellen Welt zu erstellen.

In der Formel zählt jede Tausendstelsekunde. Auch kleinste Details sind wichtig. Daher treten Teams nicht nur auf der Strecke, sondern auch im IT-Bereich an und sammeln und analysieren während jedes Rennens so viele Daten wie möglich. Und Cloud-Technologien helfen ihnen, unter harten Wettbewerbsbedingungen eine optimale "Leistung" auf der Autobahn zu erzielen.



PS Zusätzliche Ressourcen aus dem ersten Corporate IaaS-Blog:


PPS Mehrere Beiträge aus unserem Blog über Habré:




Die Haupttätigkeit des IT-GRAD-Unternehmens ist die Bereitstellung von Cloud-Diensten:

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Source: https://habr.com/ru/post/de416421/


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