局域網(wǎng)計算化學網(wǎng)格的構(gòu)建與應用研究.pdf

1、隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的高性能計算設(shè)備被應用到科學與工程計算領(lǐng)域，但是，由于沒有找到合適的應用以及管理不當?shù)仍?，這些獨立部署并且耗資巨大的設(shè)備大部分并沒有得到充分的利用。而另一方面，隨著對高性能計算能力需求的迅猛發(fā)展，解決一些超大規(guī)模應用問題所需要的計算能力，很難經(jīng)由單一的計算機或單一的機群上獲得。運用網(wǎng)格技術(shù)，可以把分布在不同地理位置、異構(gòu)的、動態(tài)的各種計算資源通過高速互聯(lián)網(wǎng)連接并集成起來，共同完成一些重大科學問題的研究，

2、對外提供大規(guī)模的并且可以無限擴展的計算能力。計算化學網(wǎng)格是計算化學領(lǐng)域的一個新的研究熱點，主要解決化學領(lǐng)域大規(guī)模問題的求解與實現(xiàn)更廣范圍的資源共享。 本文在對網(wǎng)格技術(shù)和計算化學網(wǎng)格技術(shù)進行深入研究的基礎(chǔ)上，提出了基于局域網(wǎng)的計算化學網(wǎng)格的設(shè)計思想。在局域網(wǎng)環(huán)境下，采用Globus Toolkit4作為網(wǎng)格中間件，將安騰服務器、PC機群和Windows主機作為網(wǎng)格節(jié)點，構(gòu)建了計算化學網(wǎng)格平臺，并以實例測試了網(wǎng)格平臺的可用性。在計算

3、化學網(wǎng)格平臺上進行網(wǎng)格服務開發(fā)。數(shù)據(jù)傳輸是計算化學網(wǎng)格環(huán)境中一個基本的數(shù)據(jù)管理服務，根據(jù)第三方控制數(shù)據(jù)傳輸體系結(jié)構(gòu)和傳輸過程，利用Java CoG Kit開發(fā)了一個圖形界面的客戶端，實現(xiàn)了安全高效的數(shù)據(jù)傳輸服務。然后，成功開發(fā)、部署了一個科學計算網(wǎng)格服務實例，完成了服務器端服務部署、客戶端服務實例的創(chuàng)建及對服務的調(diào)用，通過實驗驗證了應用框架核心部分的實現(xiàn)，即使用Globus Toolkit4實現(xiàn)網(wǎng)格服務動態(tài)部署與注冊。最后，利用網(wǎng)格服務

4、開發(fā)環(huán)境插件gt4ide，將其集成到Eclipse的開發(fā)環(huán)境中進行網(wǎng)格服務開發(fā)。主要實現(xiàn)對各種計算程序以及常用計算化學軟件的封裝，對其提交的作業(yè)進行監(jiān)控管理，并建立一個統(tǒng)一的網(wǎng)格門戶，使用戶能通過一個熟悉的用戶界面、一致的操作方式和高效方便的訪問機制來獲得網(wǎng)格服務和使用網(wǎng)格服務。 基于局域網(wǎng)的計算化學網(wǎng)格的構(gòu)建，可以獲取較高的計算能力，使分布在局域網(wǎng)內(nèi)的各種異構(gòu)的計算資源得到充分利用，并且能夠消除信息孤島和資源孤島，為用戶提供一