基于NetSolve的数值网格计算研究与应用

摘要

计算机软件、硬件技术以及网络技术的快速发展，不断地为各行各业带来新的契机。同时人们也意识到大量的计算资源、存储资源闲置不用造成的浪费不利于社会的发展。因此人们将目光投向了能够进行优势互补的网格技术，网格的目标就是实现网络虚拟坏境中的高性能资源共享和协同工作。但是，在目前情况下广泛地使用高性能计算机和网格技术还存在一些困难，还没有很完善的开发工具和编程环境支持使用这些计算资源，计算需求的应用人员与高性能计算系统之间还存在着一条巨大的鸿沟。在这种背景下，本文开展了对NetSolve系统的研究。 本文的目的是研究网格计算系统平台建设和网格计算应用，实现网格计算系统平台——NetSolve的移植和开发，以及开展高精度可扩展可移植的高性能并行数值算法研究，并在桌面计算环境中对大规模科学与工程问题进行初步的计算。 本文的工作是以上海大学集群计算机为测试平台，对NetSolve系统进行较全面的测试和研究，实现了软件平台的升级及相关计算库的移植，对向系统加入自己的数值库进行了仔细实验，并在Matlab等桌面计算环境中对工程问题进行了初步的计算。 数值计算网格在国内外都有较多的研究，而在实用方面国内还没有现成的经验可循，本文结合实验室的实际计算需求，来构建数值计算网格为我所用，这为在工程和科学计算方面寻求用网格来满足需求做了大胆的尝试，在数值运算以及网格平台的搭建上有着广泛的指导和示范意义，同时在试验网格系统上编写自己的数值计算程序，具有一定的创新性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题来源

1.2课题研究的目的和意义

1.3网格计算的研究现状

1.3.1网格计算的国内研究现状

1.3.2网格计算的国外研究现状

1.3.3网格计算的发展趋势

1.4论文的主要研究内容

第二章网格基本理论

2.1网格的概念、目的和意义

2.1.1网格的概念

2.1.2网格的目的

2.1.3网格的意义

2.2网格的本质和特征

2.2.1分布与共享

2.2.2自相似性

2.2.3动态性和多样性

2.2.4自治性与管理的多重性

2.3网格的体系结构

2.3.1五层沙漏结构

2.3.2开放网格服务体系结构(OGSA)

2.3.3基于代理的网格体系结构

2.4本章小结

第三章构建数值网格计算平台

3.1 NetSolve系统

3.1.1 NetSolve的系统结构

3.1.2 NetSolve的工作原理

3.2构建NetSolve网格计算系统

3.2.1在集群上部署NetSolve2.0

3.2.2创建服务

3.2.3问题描述文件(PDF)

3.2.4扩展服务

3.3 NetSolve的几个关键技术

3.4本章小结

第四章开发网格计算库的用例

4.1开发网格计算库的步骤

4.2编写运算函数

4.3生成问题描述文件

4.4运算函数加入到NetSolve系统中

4.5写C程序调用网格服务进行运算

4.6本章小结

第五章系统应用及性能测试

5.1在C程序中调用NetSolve并行计算服务

5.2在Windows Matlab中使用NetSolve

5.2.1查询NetSolve服务

5.2.2调用netsolve()执行计算

5.3本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文

作者在攻读硕士学位期间参与的项目

致 谢