基于层次型组合中间件架构的校园网格及其多学科应用

摘要

现在的许多大学都拥有自己的高性能计算资源，通常情况下，这些资源都是分散的，无法让广大的科研工作者统一使用，以解决长期困扰他们的大规模计算问题。本文提出一种应用网格计算技术管理和使用高校高性能计算资源的方案。利用该方案，我们部署了浙江大学校园网格平台，并且在该平台上实现了生物信息学应用和计算流体力学应用。 针对浙江大学各高性能计算资源过于分散，无法充分利用的情况，我们提出一种构建校园网格的方案。它利用两种网格中间件GT(Globus Toolkit)和SGE(Sun Grid Engine)搭建层次化结构的校园网格，以结合集群、高性能计算机和一些公共计算资源，并提供网格Portal以方便用户使用。 除了以提供普通计算资源为目的的校园网格平台外，我们还提供了生物信息网格应用和计算流体力学网格应用。这些面向具体学科的应用，实现了校园网格在多学科领域的应用，提供了大量有针对性的计算服务。 其中生物信息学网格将一些大型的计算资源通过校园网格平台聚合起来，并集成一些与生物信息学相关的应用程序，为生物信息学的研究工作者提供一个高性能的计算环境。类似的，计算流体力学网格提供专门用于解决计算流体力学问题的网格服务。 在构建的校园网格平台基础上，实现了基于网格的协同可视化服务。各学科的科研工作者能够利用该服务对计算后的数据进行高效率的可视化，用户之间更能进行协同可视分析，提高了协作式研究的效率。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

第1章绪论

1.1背景

1.2本文研究内容

1.3本文组织结构

第2章网格计算技术

2.1概述

2.2网格体系结构

2.2.1五层沙漏模型

2.2.2开放服务网格体系结构OGSA

2.3相关工作

第3章基于GT及SGE的校园网格构建

3.1概述

3.2校园网格构建

3.2.1基于GT及SGE的层次化校园网格架构

3.2.2网格部署

3.2.3网格平台性能测试

3.2.4校园网格Portal

3.3本章小结

第4章基于校园网格的多学科应用

4.1基于校园网格的生物信息学计算应用

4.1.1功能介绍

4.1.2应用程序部署

4.1.3性能测试

4.1.4任务监控

4.2基于校园网格的计算流体力学应用

4.2.1功能介绍

4.2.2应用程序部署

4.2.3性能测试

4.3本章小结

第5章基于校园网格的协同可视化

5.1概述

5.2基于本地绘制的校园网格协同可视化服务

5.3基于服务器绘制的校园网格协同可视化服务

5.4基于外部软件绘制的校园网格可视化服务

5.5本章小结

第6章总结与展望

参考文献

致谢