FDS in der Cloud: 4 Wege zu mehr Rechenleistung
fdsrun-Redaktion · · 6 Min. Lesezeit
Eigener Server, Cloud-Maschine, in PyroSim integrierter Dienst oder ein Portal für FDS-Berechnungen — wie sie funktionieren und worauf Sie achten sollten: FDS-Version, Kostenprognose, Abrechnung, Daten in der EU.
Ein Treppenhausmodell oder eine Tiefgarage mit Strahlventilatoren kann auf einem Laptop tagelang rechnen. Wenn die Rechenleistung nicht reicht, gibt es in der Praxis vier Wege. Unten finden Sie eine Beschreibung jedes Weges und eine Liste der Punkte, die Sie prüfen sollten, bevor Sie die erste Rechenstunde bezahlen.
1. Eigene Workstation oder eigener Server
Ein Rechner mit vielen Kernen und viel RAM, auf dem Sie FDS mit MPI ausführen (ein Prozess je Mesh). Volle Kontrolle und keine Stundengebühren, aber Anschaffungskosten im Voraus, und zwischen Projekten steht die Maschine ungenutzt. In Spitzenzeiten — mehrere Varianten kurz vor einem Termin — rechnen Sie sie trotzdem nacheinander.
2. Eine Cloud-Maschine, die Sie selbst einrichten
Ein virtueller Server bei einem Cloud-Anbieter (z. B. AWS, Azure, Hetzner): Sie installieren das FDS-Paket von NIST für Linux, kopieren die Dateien, starten mpiexec, überwachen die Berechnung und laden die Ergebnisse herunter. AWS hat sogar eine Referenzarchitektur für Brandsimulationen auf einem Cluster beschrieben (ParallelCluster mit dem schnellen Netzwerk EFA und dem Dateisystem FSx for Lustre). Sie zahlen die Laufzeit der Maschine, erledigen aber die gesamte Administration selbst — und ein vergessener Server rechnet weiter ab, auch am Wochenende.
3. Ein in PyroSim integrierter FDS-Cloud-Dienst
PyroSim hat den Befehl Analysis → Run FDS Cloud, der das Modell an Cloud HPC von CFD FEA Service sendet (derzeit der einzige Dienst, mit dem PyroSim integriert ist). Sie benötigen ein Konto bei diesem Dienst und einen API-Schlüssel; Fortschritt und Ergebnisse verfolgen Sie im Dashboard des Anbieters. Bequem, wenn Ihr ganzer Arbeitsablauf in PyroSim stattfindet.
4. fdsrun — ein Portal für FDS-Berechnungen
Sie laden eine .fds-Datei (aus PyroSim, BlenderFDS oder von Hand geschrieben) im Browser hoch. Das Portal prüft die Datei auf Fehler, zeigt die prognostizierte Zeit und die Kosten auf mehreren Servern in der EU und nach dem Start die FDS-Konsole, HRR- und Messgerätediagramme sowie eine 3D-Vorschau von Rauch und Schnitten. Jeder Auftrag läuft auf einem eigenen Server, der danach gelöscht wird; Sie zahlen die tatsächliche Zeit und laden Ergebnisse während der Berechnung und bis 30 Tage danach herunter.
Worauf Sie bei der Wahl achten sollten
- FDS-Version. Können Sie dieselbe Version wählen, in der das Modell erstellt und geprüft wurde? Ergebnisse können sich zwischen Versionen leicht unterscheiden.
- Prüfung vor dem Start. Der teuerste Fehler ist der, der nach zwei Stunden Rechenzeit auftaucht. Prüfen Sie die Datei vorher — z. B. kostenlos in der .fds-Dateiprüfung.
- Zeit- und Kostenprognose. Wissen Sie vor dem Start, wie lange es dauert und was Sie zahlen? Wovon die Rechenzeit abhängt, erklärt der Ratgeber Wie lange dauert eine FDS-Simulation.
- Abrechnung. Pro Stunde oder pro Sekunde, mit oder ohne Mindestbetrag, und was mit der Maschine nach der Berechnung passiert.
- Wo die Daten liegen. Gebäudemodelle sind oft vertrauliche Daten des Auftraggebers; Server in der EU erleichtern die Einhaltung der DSGVO.
- Live-Ansicht und Zwischenergebnisse. Sehen Sie die .out-Datei, den Zeitschritt und die HRR laufend, und können Sie Ergebnisse vor dem Ende herunterladen?
- Fortsetzen nach einem Ausfall. Schreibt die Berechnung Restart-Dateien (
DT_RESTART), und lässt sie sich zu Ende führen, ohne von null zu beginnen? - Rechnung. Für Unternehmen: eine ordnungsgemäße Rechnung, für Unternehmen aus der EU mit Reverse Charge.
Unabhängig von der Wahl entscheidet die Aufteilung des Modells auf Meshes und Prozesse, wie viele Kerne sinnvoll sind — siehe Mehrere Meshes und MPI in FDS und den FDS-Mesh-Rechner.
Weitere Ratgeber
- Wie lange dauert eine FDS-Simulation – und warum?
- Zellgröße in FDS: D*/δx und die Gitterstudie
- Mehrere Meshes und MPI in FDS: Berechnungen beschleunigen
- Häufige Fehler in der FDS-Eingabedatei und wie Sie sie beheben
- Sichtweite in FDS: SOOT_YIELD, Extinktionskoeffizient und C
- t²-Brand in FDS: TAU_Q, RAMP_Q und die Kontrolle der Leistung
- Strahlventilatoren (Jet Fans) in FDS: so modellieren Sie sie in der Tiefgarage
Quellen: PyroSim-Dokumentation (Thunderhead Engineering), „Cloud“; AWS HPC Blog, FDS-Brandsimulationen auf AWS ParallelCluster; FDS User Guide (NIST SP 1019), Kapitel 3 und 6.3. FDS und Smokeview sind Software des National Institute of Standards and Technology; das NIST steht in keiner Verbindung zu fdsrun.