集群系统集中管理平台的研究与实现

摘要

集群系统以其本身所具有的高性价比、可扩展性和可靠性等优点逐渐成为高性能计算领域里令人瞩目的焦点.如何提高集群系统的运行效率、可用性和易用性是集群计算领域的一个重要的课题.集群管理系统(Cluster Management System)作为集群软件系统中一个重要组成部分,主要的设计目标就是实现上述的需求.该文论述了由奥利金高性能计算公司支持的集群系统集中管理平台的研究与实现.首先,对集群及其管理系统的相关概念进行了阐述,明确了集群管理系统所应该实现的功能,并且研究了单一系统映像对集群管理系统的要求.最后,以单一系统映像为目标,基于目前网络应用技术中的两种模式(C/S模式和B/S模式)进行了系统的设计与实现.在基于C/S模式的集群管理系统的设计与实现中,我们从模仿业界先进的Scali集群管理系统入手,在没有任何源程序的条件下,只参考其操作界面,研制了一套具有自主知识产权的集群管理系统OCMS(Origin CMS).并且针对其两层结构的不足,提出了一种新的三层C/S结构的集群管理系统的体系结构ClientS/Server/ServerS.随着B/S模式在网络应用中的不断深入,越来越体现出其相对于传统的C/S模式的优越性.该文提出了一种B/S模式的集群管理系统的体系结构BrowserS/Server/ServerS,并且基于这种新的体系结构实现了OCMS集群管理系统,具有平台无关,远程管理等显著优点.

目录

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1.课题研究背景与意义

1.2.集群系统简介

1.2.1.集群系统的基本概念

1.2.2.集群系统的分类

1.2.3.集群系统所采用的操作系统

1.3.集群管理系统(Cluster Management System)简介

1.3.1.集群管理系统(CMS)的功能

1.3.2.单一系统映像(SSI)对集群管理系统的要求

1.4.目前成熟的集群产品介绍

1.5.本文的研究内容及主要贡献

1.5.1.本文主要研究内容

1.5.2.本文的主要贡献

1.6.内容的组织和安排

第二章基于Linux的高性能计算集群

2.1.集群的概念和特点

2.2.集群系统的组成和结构

2.2.1.集群的硬件组成

2.2.2.集群系统的软件组成

2.3.集群系统中的资源管理和负载平衡

2.4.基于Linux操作系统的集群

2.4.1.Linux操作系统简介

2.4.2.Linux操作系统的特点

2.4.3.用Linux构建集群的优势

2.4.4.基于Linux的集群举例

2.5.小结

第三章集群管理系统和单一系统映像

3.1.集群管理系统所应实现的功能

3.1.1.任务管理

3.1.2.节点监控

3.1.3.电源管理

3.1.4.网络监控

3.1.5.远程访问

3.1.6.用户管理

3.1.7.图形用户界面GUI

3.1.8.其他

3.2.集群管理系统的体系结构

3.3.负载平衡技术在集群管理系统中的实现

3.3.1.负载平衡的实现机制

3.3.2.MOSIX系统简介

3.3.3.负载平衡在集群管理系统中的实现

3.4.单一系统映象(SSI)在集群管理系统中的实现

3.4.1.单一系统映象(SSI)简介

3.4.2.单一系统映象所应提供的服务

3.4.3.单一系统映象的优点

3.4.4.集群管理系统所要解决的单一系统映像问题

3.5.小结

第四章基于C/S模式的集群管理系统OCMS的研究与实现

4.1.OCMS集群管理系统的研发背景

4.2.Scali系统简介

4.2.1.Scali系统的硬件组成

4.2.2.Scali系统体系结构

4.2.3.Scali集群管理软件Scali Universe

4.2.4.Scali集群管理软件的局限性

4.3.客户机/服务器(Client/Server)模式

4.3.1.C/S模式简介

4.3.2.基于C/S模式的OCMS系统体系结构

4.4.服务器端代理程序的设计与实现

4.4.1.开发语言和工具选择

4.4.2.客户机与服务器之间所采用的通信机制

4.4.3.消息的定义和处理

4.4.4.守护进程的实现

4.4.5.远程监控的实现

4.4.6.远程命令执行的实现

4.4.7.电源管理的实现

4.5.客户端图形化管理程序的设计与实现

4.5.1.开发语言和工具选择

4.5.2.同时管理多个连接的实现机制

4.5.3.作业管理的实现

4.5.4.图形界面示例

4.6.对C/S模式的OCMS系统体系结构的创新

4.7.小结

第五章基于B/S模式的集群管理系统OCMS的研究与实现

5.1. Client/Servers模式优缺点分析

5.1.1.C/S模式的优势

5.1.2.C/S模式的缺陷与不足

5.2.Browser/Server模式

5.2.1. Internet和C/S结构相结合的产物

5.2.2.Browser/Server结构与瘦客户

5.2.3.Browser/Server结构原理

5.2.4.B/S模式给集群管理系统带来的新特性

5.3.基于B/S模式的OCMS系统体系结构

5.4.中间层服务器端软件的设计与实现

5.4.1.开发工具和平台

5.4.2.中间层服务器软件结构

5.4.3.通信Servlet的实现

5.4.4.集群节点管理的实现

5.4.5.用户管理的实现

5.5.小结

第六章总结与展望

6.1.对本论文工作的总结

6.1.1.作者在本论文工作中所做出的主要成果

6.1.2.有待改进的部分

6.2.对集群管理系统的展望

6.2.1.B/S结构将是趋势

6.2.2.XML技术在B/S模式集群管理系统中的使用

6.3.小结

参考文献

致谢

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