局域网资源计算网格应用研究

论文摘要

高性能应用需求的迅猛发展,使得单台高性能计算机已经不能胜任一些超大规模应用问题的解决。网络的发展和分布式计算的提出,使得通过使用互相连接的多个计算机来解决大型计算问题已成为许多人的首要选择。目前,分布式计算已经发展到了一个新阶段,网格计算已被视为下一代分布式计算的标志。网格计算的目标是将地理上分布的、异构的多种计算资源通过高速网络连接起来,共同完成计算任务。Globus工具包作为构建网格计算系统的系统软件,提供了解决网格计算问题所需的一系列模块,使得用户能够比较容易的开发网格应用程序。目前,国内外都致力于网格计算研究,主要研究系统核心运转以及组织各部分有效工作的底层问题。而关于计算网格应用研究方面目前主要集中在大型计算机,对于目前普遍存在的局域网内小型微机资源的研究则比较少。在计算网格这一特殊网格中使用局域网资源则是本文的立意所在。本文首先深入分析了网格的产生背景、概念、基本特征以及研究现状。然后探讨了网格体系结构等网格相关技术。接着详细分析了局域网接入互联网络的方式,对比分析了局域网加入计算网格的两种方式,提出了利用PVM构建机群环境,并把该机群的管理节点加入到网格中这一方式。其次,研究了基于PVM的机群构建方法,编程实现了利用PVM按需自动构建机群;研究了网格节点的构建方法,编写了一个网格服务接口。最后,参考一个基于PVM的MASTER/SLAVE模式编写小程序验证了机群系统的有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本课题的研究重点及组织结构
• 1.3.1 研究重点
• 1.3.2 组织结构
• 2 网格计算
• 2.1 网格概述
• 2.2 网格分类
• 2.2.1 计算网格
• 2.2.2 拾遗网格
• 2.2.3 信息网格
• 2.2.4 数据网格
• 2.3 网格体系结构
• 2.3.1 五层沙漏结构
• 2.3.2 开放网格服务结构
• 2.4 网格系统软件
• 2.4.1 Globus起源与发展
• 2.4.2 Globus的设计思想
• 2.4.3 Globus系统结构
• 3 局域网资源计算网格应用系统分析
• 3.1 局域网资源加入计算网格的方式
• 3.1.1 局域网接入Internet网络的方式
• 3.1.2 局域网资源加入计算网格的方式
• 3.2 局域网资源在计算网格中的应用方式分析
• 3.3 网络并行计算及PVM研究
• 3.3.1 并行计算概述
• 3.3.2 网络并行计算
• 3.3.3 网络并行计算环境
• 3.3.4 PVM
• 3.4 VISUAL C++6.0网络开发技术研究
• 3.5 GT3研究
• 3.5.1 GT3基础
• 3.5.2 GT3体系结构
• 3.5.3 服务器框架模型
• 3.5.4 客户端框架模型
• 4 局域网资源计算网格应用系统设计及构建
• 4.1 机群系统构建
• 4.1.1 软件需求
• 4.1.2 PVM及相关软件的安装
• 4.1.3 机群系统构建
• 4.1.4 PVM不能正常启动原因分析
• 4.2 网格节点构建
• 4.2.1 软件需求
• 4.2.2 软件安装及配置
• 4.3 局域网资源计算网格应用系统设计
• 4.3.1 机群系统设计
• 4.3.2 网格服务节点设计
• 5 局域网资源计算网格应用系统实现及验证
• 5.1 机群系统各模块实现
• 5.1.1 资源搜索模块的实现
• 5.1.2 机群构建模块实现
• 5.1.3 机群撤销模块实现
• 5.1.4 文件删除模块实现
• 5.1.5 程序自启动模块的实现
• 5.2 网格服务实现
• 5.3 系统验证
• 6 总结及展望
• 致谢
• 参考文献