網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)在水利信息化平臺(tái)中的應(yīng)用研究.pdf

1、本論文來源于國家863項(xiàng)目“面向水利信息化平臺(tái)建設(shè)的應(yīng)用服務(wù)器中間件及其在國家防汛指揮系統(tǒng)工程中的應(yīng)用”。論文的目的是想利用網(wǎng)格技術(shù)在計(jì)算方面的潛在優(yōu)勢(shì)解決水情預(yù)報(bào)決策等水利工作中面臨的復(fù)雜計(jì)算問題,以期在現(xiàn)有硬件環(huán)境下形成堪比大型機(jī)甚至超級(jí)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算服務(wù)能力,從而改善目前計(jì)算資源匱乏的局面。 網(wǎng)格計(jì)算是將地理上分布的、異構(gòu)的各種計(jì)算資源通過高速網(wǎng)絡(luò)連接起來,結(jié)合并行計(jì)算的思想共同完成計(jì)算任務(wù)。Globus Toolkit工具

2、包作為構(gòu)建網(wǎng)格計(jì)算平臺(tái)的系統(tǒng)軟件,提供了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格計(jì)算能力所需要的一系列功能模塊,使得用戶能夠比較容易的開發(fā)網(wǎng)格應(yīng)用程序。同時(shí),并行計(jì)算經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)在高性能科學(xué)計(jì)算中獲得了廣泛的應(yīng)用,但是主要應(yīng)用于局域網(wǎng)或者集群環(huán)境中。本文的思路就是將這兩者結(jié)合起來,在基于網(wǎng)格技術(shù)的環(huán)境上開發(fā)貫徹并行計(jì)算思想的服務(wù),充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢(shì)以期能夠解決實(shí)際的問題。 本文首先討論了網(wǎng)格計(jì)算的相關(guān)概念以及研究現(xiàn)狀,并介紹了開放網(wǎng)格服務(wù)結(jié)構(gòu)OGSA的

3、主要思想,詳細(xì)分析了網(wǎng)格計(jì)算系統(tǒng)軟件Globus Toolkit的結(jié)構(gòu)及其服務(wù)組件。 其次,給出了構(gòu)建網(wǎng)格計(jì)算平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案,并進(jìn)行了構(gòu)建網(wǎng)格計(jì)算平臺(tái)的具體實(shí)現(xiàn)過程,然后在所構(gòu)建的網(wǎng)格計(jì)算平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)網(wǎng)格服務(wù)Math Server的開發(fā)。 再次,通過對(duì)并行計(jì)算理論的研究,分析了并行計(jì)算在網(wǎng)格計(jì)算中實(shí)現(xiàn)所面臨的關(guān)鍵問題,并給出了解決方案。這些問題包括主要的應(yīng)用策略、任務(wù)的劃分與分配、通信方式、并發(fā)編程以及安全問題。