基于集群的代謝網(wǎng)絡(luò)遠程計算平臺——系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著系統(tǒng)生物學(xué)的興起，流平衡分析方法在發(fā)展以來的代謝網(wǎng)絡(luò)模擬方法中表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢，它是在整合所有網(wǎng)絡(luò)信息的基礎(chǔ)上從系統(tǒng)的水平上來全面考察生物體，特別是它具有不依賴于生化反應(yīng)的信息詳細的優(yōu)點。目前代謝網(wǎng)絡(luò)的模擬都是在單機上執(zhí)行的，然而代謝網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模一般都比較大，所需要的計算量也會比較大，僅靠在單機上運行是不可行的，所以需要有集群系統(tǒng)的支持，并且隨著因特網(wǎng)的普及，人們對實時服務(wù)的需求也越來越大。因此，構(gòu)建一個基于集群的代謝網(wǎng)絡(luò)遠程計算平

2、臺是很有意義的。 描述系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程，并總結(jié)歷來的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的特點，由此提出代謝網(wǎng)絡(luò)遠程計算平臺的多層體系結(jié)構(gòu)。根據(jù)系統(tǒng)的多層體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用多種技術(shù)來實現(xiàn)。在用戶表示層，首先設(shè)計用戶的工作流程和模擬界面，然后使用Applet技術(shù)實現(xiàn)通用的模擬界面以及利用數(shù)字簽名技術(shù)實現(xiàn)Applet應(yīng)用程序?qū)Ρ镜刭Y源的訪問。在表示邏輯層，利用Servlet與Applet之間的通信技術(shù)實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)交換和利用線程池技術(shù)處理多用戶請求。在

3、業(yè)務(wù)邏輯層，引入負載平衡機制控制計算任務(wù)在集群節(jié)點上的分配，以及使用JavaBean技術(shù)實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)庫操作的封裝。在數(shù)據(jù)層，采用系統(tǒng)生物學(xué)描述語言來描述代謝網(wǎng)絡(luò)模型，以文檔的形式將代謝網(wǎng)絡(luò)模型保存在數(shù)據(jù)庫中，并使用JDBC技術(shù)來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的連接。 以心肌細胞線粒體的能量代謝網(wǎng)絡(luò)為例來測試該遠程計算平臺。在整合了相關(guān)生化反應(yīng)信息的心肌細胞線粒體的能量代謝網(wǎng)絡(luò)模型上，結(jié)合生物化學(xué)理論進行模擬實驗，通過遠程計算的方式可得到與已知知識