基于Django的高性能地學(xué)計(jì)算Web系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著空間數(shù)據(jù)獲取的手段越來越多以及數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜性越來越高，高性能計(jì)算（HPC）由于其強(qiáng)大的計(jì)算能力，在空間數(shù)據(jù)處理以及地學(xué)計(jì)算應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用，逐漸形成了高性能地學(xué)計(jì)算（HPGC）這一研究方向。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，新的HPC硬件平臺(tái)如GPU、MIC等不斷涌，極大地促進(jìn)了高性能計(jì)算的發(fā)展，這也對高性能地學(xué)計(jì)算產(chǎn)生了巨大影響。然而，普通用戶在實(shí)際HPGC應(yīng)用中使用這些高性能計(jì)算設(shè)備/平臺(tái)時(shí)，往往存在一些問題。諸如大多數(shù)高性能計(jì)

2、算平臺(tái)采用Linux系統(tǒng)，基于命令行訪問，而且相關(guān)配置較為復(fù)雜；由于空間算法多種多樣，當(dāng)用戶需要在HPC平臺(tái)使用某種算法時(shí)，往往需要重新開發(fā)，耗費(fèi)大量的開發(fā)時(shí)間；傳統(tǒng)HPC應(yīng)用平臺(tái)/系統(tǒng)并未提供一些人性化的服務(wù)，如有些應(yīng)用系統(tǒng)無法基于遠(yuǎn)程Web訪問；或者用戶往往需要多次登錄以查詢?nèi)蝿?wù)是否完成，無法第一時(shí)間得知處理結(jié)果等待。顯然，這些問題無疑提高了普通用戶在HPC設(shè)備上進(jìn)行高性能地學(xué)計(jì)算應(yīng)用研究的門檻。針對這些問題，本研究基于Django

3、框架開發(fā)適用于高性能地學(xué)計(jì)算的Web平臺(tái)，主要研究集中在以下三個(gè)方面：
　　（1）基于Linux系統(tǒng)，采用Django框架開發(fā)方式，結(jié)合當(dāng)前的RabbitMQ、Celery、JQuery等技術(shù)開發(fā)構(gòu)建基于 Web的高性能地學(xué)計(jì)算服務(wù)平臺(tái)。通過平臺(tái)的Web Portal，不僅可以快速實(shí)現(xiàn)對集群的控制操作，簡化用戶操作步驟，實(shí)現(xiàn)用戶在不接觸任何命令行的情況下，完成對集群端任務(wù)的管理；還可以方便地使用基于各類高性能計(jì)算平臺(tái)的算法服務(wù)。該

4、平臺(tái)不僅能大幅降低用戶使用門檻，提高計(jì)算資源的使用率，還大大減少了普通用戶算法開發(fā)工作量。
　?。?）鑒于當(dāng)前空間信息處理算法多樣性的特點(diǎn)，在Web平臺(tái)中設(shè)計(jì)一個(gè)通用模板，可實(shí)現(xiàn)常用地學(xué)算法能快速部署在服務(wù)系統(tǒng)上。利用該模板，系統(tǒng)管理員只需要通過Web界面提供的簡單操作即可完成用戶上傳算法的計(jì)算服務(wù)封裝過程，從而使Web平臺(tái)上聚合更多的地學(xué)算法。
　?。?）開發(fā)的高性能地學(xué)計(jì)算服務(wù)平臺(tái)，注重提供一系列人性化的便利服務(wù)，增強(qiáng)系