fluent瞬态_瞬态环境

在DevOps实践中,瞬态环境策略通过脚本化、自动化和版本控制减少环境依赖,提高资源利用率,促进知识转移,实现环境管理的规范化。本文探讨了瞬态环境的实施模式及其在敏捷开发中的关键作用。

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在经济学中,稀缺的根本问题“具有人类[有] ...无限的希望和资源有限的世界需求”(见相关主题 )。 当资源稀缺时,人们就会争夺资源。 当人们可以访问传统软件项目上的环境时,对资源的竞争显而易见。

优点在于,由于硬件商品化,虚​​拟化和云计算,当在项目上使用适当的模式和实践(例如临时环境)时,这种竞争可以大大减少。 瞬态环境是寿命很短的环境,经常会终止。 需要明确的是,稀缺性永远不会消失,但是您会体验到无限容量的幻想 。 应用瞬态环境模式时,您会开始忘记它甚至是一种幻想。

有时,您会听到其他名称所指的这些类型的环境,包括短暂的 , 暂时的 , 临时的和一次性的 。 所有这些本质上是同一回事–非生产环境的寿命尽可能短。 最近,我的公司一直建议它们持续不超过72小时-这是高端的。

动机

当团队拥有固定的实例,其他任何人都无法更改时,就会发生软件开发中最具挑战性的问题之一。 通常,发生这种情况是因为配置环境需要几天,几周或几个月的时间。 这是一种反模式,因为没有人花时间编写环境脚本。 因此,环境是稀缺资源,因此对它们的竞争非常激烈。 当确实存在环境租赁政策时,通常会忽略它们,或者将租赁期限延长多次。

我见过的大多数项目都没有环境租赁政策,或者它们定义得很松散,经常被违反。 对于确实具有租赁策略的环境,环境需要在创建环境后手动安装工具,数据和配置。 这使得每个环境都是唯一的 ,因此更难管理,因为可能会在大型企业项目中配置数百个环境。 在这种情况下,没有简单的方法可以返回到环境基准。 而且,没有团队成员知道如何将其恢复到该基线状态。 结果,团队成员不愿意终止(甚至修改)这些环境。 这种反模式使创建和终止环境的成本高得惊人。

特征

对于瞬态环境,除了生产之外,所有环境都是短暂的(尽管也有使生产环境短暂的有效方法)。 尽管这可能会因项目而异,但启发式方法是,这些环境仅存在足够的时间才能通过一套自动化和探索性测试运行。 临时环境的关键先决条件是对它们进行脚本编写 , 测试和版本控制 。 理想情况下,您应该使用基础架构自动化工具,例如我在“ 敏捷DevOps:基础架构自动化 ”中讨论的工具。

构成瞬态环境的关键功能是:

  • 脚本化环境 :它们是完全脚本化,版本化和测试的。
  • 自助环境 :团队中的任何授权人员都可以启动新环境。
  • 自动终止 :根据团队策略自动终止环境。 团队成员无权覆盖该策略。

拥有完全脚本化的环境后,您可以使授权的团队成员以自助方式获取它。 自由地根据需要简单地启动和终止环境是责任。 通过定义终止策略并通过定期终止环境的自动化过程来实施这些策略,可以加强这种责任。 (我将在本系列的后续文章中介绍测试驱动的基础结构和版本控制)。

好处

通过定义瞬态环境策略并自动在项目中执行这些策略,您可以减少独特环境的扩散,支持自助服务部署,提高环境实例化的自动化,朝着将环境转变为商品的文化,进行测试隔离,并大大减少了针对特定环境问题的故障排除量。 一些主要好处是:

  • 减少环境依赖性 :通过提供随意启动和终止它们的功能,减少团队对任何一种特定环境的依赖性。
  • 更好地利用资源 :通过终止不再使用的环境,可以为其他人释放容量。
  • 知识转移 :当团队成员知道他们的环境将在特定时间终止时,自动化将成为有关如何配置环境的机构知识的唯一解决方案。

这个怎么运作

关于瞬态环境的好处是,一旦对环境进行了完整的脚本编写,版本控制和测试,这是一种非常简单的实施模式。 此时,您需要执行三个主要任务:

  • 创建团队策略 :与团队成员协作,根据项目要求确定团队策略。 我建议积极开始并定期将这些环境的运行时间减少到大约72小时。
  • 自动终止环境 :编写一个脚本来终止超出团队租赁策略的所有环境。
  • 计划环境终止 :计划要定期运行的进程,该进程执行环境终止脚本。

将团队策略基于运行所有必需测试所需的时间。

要计划终止环境,可以使用cron的计划程序或(如果使用Java,则是Quartz)开始(请参阅参考资料 )。 您也可以使用Continuous Integration服务器提供的调度程序来每天定期运行作业。 此示例显示了一个简单的cron表达式,该表达式每天凌晨2:15运行一次脚本

0 15 02 * * /usr/bin/delete_envs.sh

下一个示例使用Amazon Web Services(AWS)CloudFormation提供的命令行界面终止CloudFormation堆栈定义的环境:

/opt/aws/apitools/cfn/bin/cfn-delete-stack --access-key-id $AWS_ACCESS_KEY \
--secret-key $AWS_SECRET_ACCESS_KEY --stack-name $current_stack_name --force

可以将此类脚本扩展为在环境目录中循环并终止所有关联的资源。

通过定义积极的团队策略,安排流程并自动终止环境,您的团队可以主动管理资源,并减少项目依赖的环境存在数周或数月的机会。

故障排除

通常在大多数项目中如何进行环境故障排除? 以我的经验,这是确定更改内容,更改人员以及更改原因的痛苦尝试。 通常,有几个人调查问题以确定适当的补救措施。 由于每个环境都是唯一的,因此通常会重复出现该问题,因为在运行数周或数月时会对它进行了独特的修改。

另外,通过基于脚本,版本和测试环境的瞬态环境策略,您可以使环境进入已知状态。 为此,您启动一​​个新环境并应用更改以确定其效果。 然后,编写自动化测试和脚本,然后对更改进行版本控制。 因为有效的变更管理已经到位,所以您总是可以回到已知状态进行变更,而不用浪费数小时或数天来确定在由无数用户修改的动态环境中进行了哪些变更。 这是拥有规范环境的本质。

短暂停留

在本文中,您了解了敏捷的DevOps环境是尽可能短的-最少几个小时又几天。 通过定义策略并安排环境的自动终止,您可以减少对有限数量的唯一环境的依赖,更好地利用资源,并鼓励自动化,以便可以根据需要启动和终止环境。

在下一期敏捷DevOps中 ,您将学习如何创建一个不断失败的环境,这是自相矛盾的,目的是防止失败。 在其中,我将介绍由Netflix技术团队开发的工具Chaos Monkey,该工具有意且随机但有规律地终止了Netflix生产基础设施中的实例,以确保系统在发生故障时能够继续运行。


翻译自: https://www.ibm.com/developerworks/java/library/a-devops3/index.html

<think>好的,用户想了解Fluent瞬态计算。首先,我需要回忆Fluent的基本功能和瞬态分析的应用场景。Fluent是ANSYS旗下的CFD软件,用于模拟流体流动、传热、化学反应等。瞬态计算与稳态相对,涉及时间相关的变量变化。 用户可能是工程师或学生,可能在进行需要时间相关结果的项目,比如流体振荡、非定常流动等问题。他们可能想知道瞬态计算的基本步骤、设置方法、注意事项,或者与稳态的区别。 接下来,我需要组织信息结构。先定义瞬态计算,然后对比稳态,接着步骤,关键设置如时间步长、边界条件处理,收敛性监测,后处理等。还要提到常见问题,比如计算时间长、稳定性问题,以及解决方法。 需要确保使用正确的中文术语,比如“时间步长”、“迭代”、“收敛性”等。同时,注意用户可能遇到的难点,比如如何选择合适的时间步长,或者如何处理瞬态边界条件的变化。 需要检查是否有遗漏的重要点,比如初始条件的重要性,或者瞬态模拟的数据存储策略,因为瞬态会产生大量数据。另外,可能提到一些实际应用案例,比如汽车空气动力学中的瞬态分析,或燃烧过程的瞬态模拟,帮助用户理解应用场景。 最后,确保回答结构清晰,分步骤解释,避免过于技术化的术语,但保持专业性。可能需要提醒用户注意计算资源的管理,因为瞬态计算通常更耗资源。还要确认所有数学公式的格式符合要求,如果有的话,用LaTeX正确表示,但根据用户问题,可能这里公式不多,但如果有比如时间积分格式,需要用$$...$$。</think>Fluent瞬态计算是ANSYS Fluent中用于模拟随时间变化的流体动力学问题的核心功能。以下从原理到操作的逐步解析: $$ \frac{\partial \phi}{\partial t} + \nabla \cdot (\mathbf{u}\phi) = \nabla \cdot (\Gamma \nabla \phi) + S $$ (通用瞬态输运方程,$\phi$为标量场,$\mathbf{u}$为速度场) 1. **模式选择** - 在General面板激活`Transient`模式(默认稳态) - 设置总物理时间`Total Time`和时间步长`Time Step Size` - 关键参数:时间步长$\Delta t$需满足CFL条件 $$ CFL = \frac{u \Delta t}{\Delta x} < 1 $$ 2. **初始条件设定** - 通过`Hybrid Initialization`或`Patch`功能初始化流场 - 特别注意旋转机械需设置初始转速 - 建议先进行稳态计算获取初始场 3. **边界条件配置** - 时间相关边界使用UDF或Profile定义 - 示例:脉动入口速度 ```c DEFINE_PROFILE(unsteady_velocity, thread, position) { real t = RP_Get_Real("flow-time"); F_PROFILE(f,t,position) = 10*sin(2*M_PI*t/0.1); } ``` 4. **求解器设置要点** - 时间推进方法: - 显式格式(快速但稳定性差) - 隐式格式(推荐使用BDF二阶格式) - 亚松弛因子调整:通常比稳态计算更激进(0.7-1.0) 5. **监控与收敛判断** - 设置残差监视器(推荐10^-5量级) - 添加关键位置的物理量监测点 - 时间步迭代次数建议3-20次/步 6. **后处理策略** - 使用时间统计工具提取周期性特征 - 创建动画显示瞬态演变过程 - 导出瞬态数据进行FFT频谱分析 **典型问题处理技巧**: - 发散时尝试减小时间步长(缩小50%测试) - 旋转机械需同步更新动域位置 - 大变形问题需结合动网格技术 - 数据存储采用自适应采样策略(如每10步存1次) **应用场景示例**: 1. 阀门启闭过程的水锤效应 2. 汽车风噪的瞬态气动声学模拟 3. 燃烧室点火过程的火焰传播 4. 波浪载荷下的海洋平台响应 建议计算前使用`Auto Save`功能设置检查点,并预估所需存储空间(总步数×单步文件大小)。对于长期瞬态计算,推荐采用HPC集群并行计算。
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