基于网格计算的分布式并行计算与仿真技术.pdf

第23卷，第2期，湖北工业大学学报，2008年4月. 23NO. 湖北工业大学学报2 2008 [文章编号] 1003--4684（2008）02—0010-03基于网格计算的分布式并行计算和仿真技术网格架构和网格计算工具包SUN Engine，并开发了基于网格的分布式并行计算和仿真系统的原型计算，讨论了系统框架和系统配置. 在此基础上，进行了有限元分析的并行计算和仿真实验. 结果表明，网格计算技术的使用可以大大提高并行计算和仿真系统的计算能力. 网格[关键字]网格计算}并行计算} SUNEngine网格计算 分布式计算，有限元方法[CLC编号] TP311 [文档标识码]: A.在分布式并行计算和仿真系统中，仍然有许多中间件层显示了工具层和应用程序层在图1 [1]中. 使用传统的计算方案很难解决网络问题. 网格计算使用网格资源层作为网格系统的硬件基础. 它包括各种网络上的各种资源，例如超级计算机，存储设备和计算资源. 这些计算资源通过网络设备连接. 网络个人计算机和各种外部设备被组织在一个统一的网格资源层中，仅提供与资源有关和与站点有关的基本功能，从而可以方便地解决各种分布式并行问题，以实现有效的本地资源. 管理和计算资源. 随着网络技术的发展，可以连接多台计算机，但是从逻辑上讲，这些资源仍然是隔离的. 资源在Internet中互连，用户可以通过网络同时使用多台共享计算机. 该问题尚未解决. 计算机资源. Internet的快速发展和普及使网络工厂（，一对二）的网格计算成为继传统Internet和Web之后的第三次Internet互学习转换. 浪潮所谓的网格计算（Gridf .........勇敢.

Wang Zhen ... 1Computing”是指为分布在地面，圈子和圈子中的资源和用户提供可靠且一致的计算资源服务的硬件和软件基础结构. 在这种模式下，网格计算中可以继续发展许多科学计算和模拟. 作者开发的有限元分布式并行计算与仿真本地资源管理（GridFEM）系统是一种可以充分利用网格的应用系统. 由于GridFEM要求图1的网格体系结构用于工程计算，实时计算和仿真，因此对系统计算速度有很高的要求. . 网格计算引擎可以将计算工作分配到每个节点上的多网格中间件层，以完成广域计算资源和并行计算机的有效共享，从而提高系统的计算能力. 也称为网格操作系统，它是指一系列工具和协议软件，其功能是屏蔽网格资源层中计算资源的分布和异构网格系统特性，并为网格应用程序层接口提供透明且一致的用法. 网格中间层实项目]湖北省自然科学基金项目（2006ABA030）. [作者简介]魏春梅（1970），女，湖南黎县人，湖北工业大学副教授，研究方向: 机械设计与仿真. 第23卷第2期魏春梅等. 基于网格计算的分布式并行计算和仿真技术11在网格系统上开发了一个应用程序系统，以解决各种计算问题和用户提出的各种计算任务. 计算系统是整个网格-是衡量网格系统质量的关键. FEM系统的计算能力提供商包括各种同构和异构的1.2网格操作系统以及具有不同功能的计算系统，可以是集群系统，也可以是较流行的网格操作系统，可以分为集中式施仁可以是MPP（并行处理器）系统，事务管理系统和分布式任务管理系统. 它可以是高端服务器. GridFEM系统和通用计算系统GridSha-服务管理系统包括Sun Engine，LSF（Load之间的最大区别是，它为用户提供了统一的Web界面BatchFacility），PBS（PortableSystem）等；属于并覆盖计算系统中间件，它是用于分布式任务管理系统（例如Globus，Legion）的这些中间件环，并且能够将各种计算资源虚拟化为“网页”计算能力，从而具有不同的NetSolve等. 集中式系统由计算机统一调度. 任何用户都可以通过该网页意识到地理位置的不相关性并屏蔽账目；分布式系统任务的负载和运行控制是通过网格中计算系统的差异来计算的，因此计算能力和计算能力以相同的方式，每台计算机都可以自行完成[2]. “与Ⅱ连接并讲话”. Sun的网格计算技术包括集群网格，企业网格和全局网格. 2002年6月，SunMicrosystems推出了SunGrid Gu Kuang Wu Xi Pu Cumberland Area Engine5.3企业版软件，该软件扩展了Sun关于Gu Jiang Pu Garden网格体系结构的构想，从而将网格计算技术推向了新的高度. 阶段是企业网格阶段. 企业版提供了GridFEM系统框架的更多高级控制功能和灵活的性能. 它具有策略管理功能，允许多个团队根据公司设定的目标共享可用的2.2网格系统配置计算资源. Sun将提供可在Internet上免费下载的用于Solaris操作环境和LinuxGrid平台的Sun Engine软件，这在SunGrid促进网格计算在全球应用程序中发挥了重要作用[3]. 网格分布平台. 对于Sun Engine，最基本的宿主类Grid介绍了本文中使用的Sun Engine. 有4种类型. 即，主控制主机，执行主机，管理主机提交自1999年以来的主要SunGridEngine和Globus工具章程（图3）. Grid已集成，但是Sun Engine更加专注于商业应用. Sun与Globus建立了良好的合作关系，并支持和参与Globus的各种活动，以建立与网格计算有关的行业标准（例如Open Grid Service Architecture（0GSA）标准等）. 图3网格系统的配置Sun还积极参加了全球网格论坛，并成为了DRMAA（分布式资源管理应用程序编程接口）工作组的主要主持人，该工作组是所有集群活动的中心. 它可以运行主机之一. 2分布式并行计算和基于网格计算的Gridsched. 两个守护程序都使用组件（例如队列和作业）控制SunEngine仿真系统的原型，并维护组件状态表和用户访问权限表. 默认情况下，主控制主机仍然是管理主机2.1系统框架和提交主机. 作者开发了基于网格计算的分布式并行计算网格执行主机. 它是被授权执行Sun Engine作业的计算和仿真系统（GridFEM）的原型. 其框架显示在图2的网格节点中. 因此，主机上有一个Sun Engine队列，如图所示. 该系统使用网页作为统一的网格为外界提供服务. 这样，可以确保它与平台无关. 只要您可以浏览主机，就可以授予主机执行任何种类的Web页面的权限，就可以访问GridFEM提供的各种资源. 提交主机仅允许用户避免直接用户访问计算系统，并避免多次提交和控制批处理操作. 此外，登录到提交主机的用户的无意破坏或恶意攻击有助于使用qsub和qstat控制作业状态来建立统一的作业提交. 认证授权机制；高易用性. 对于大多数用户而言，基于Web的操作模式易于掌握，这也有利于基于网格的仿真示例和高性能计算的普及和普及. 该软件系统实现了各种控制和管理功能: 对不同计算系统的向下控制和管理，使用上述GridFEM系统框架以不同的方式，作者在计算系统之间分配资源. 《湖北工业大学学报》 2008年第2期. 提供了多种服务. 裂纹超大型钢板受到有限元热应力的影响，并进行了四行计算和模拟测试. GridFEM是基于网格结论网格的并行有限元解决方案环境. 它的模块化结构实现了跨系统的有限元协作计算和并行代码执行. 当前，有许多成功的网格计算系统示例，但是4是系统的结构. 实现过程如下: 1）启动服务仍然存在许多问题: 需要进一步的标准化；网格系统的整体服务器； 2）事件: 可用数据； 3）GridFEM计算；稳定性;系统研究仍处于原型研究阶段. 网格跨度4）GridFEM读取数据； 5）GridFEM写数据； 6）事件: 更多问题等. 这些已成为网格真正进入应用程序的障碍. GridFEM计算完成； 7）开始视觉模拟； 8）将最终的网格计算模拟为信息技术发展的最新成果，并从其末端读取数据. 引入分布式并行计算与仿真领域，为高性能科学SGI工作站SGI工作站计算的发展做出了有益的探索. 尽管该领域的研究存在相当大的困难，但这是高性能计算领域中的重要研究方向. 图4基于网格计算的GridFEM仿真系统[参考]执行代码在T3E-900机器上获得了高达66×109次/ s浮点计算能力，可用于SGI的Or-IanFoster，Carl Kesselman，史蒂文·图克（Steven Tuecke）. 可伸缩虚拟原子网格的A [1]: 启用Organic2000系统有效运行. 此外，GridFEM还可以在使用多个处理器的分布式PC环境中使用. 国际J.超级计算机线. GridFEM执行有限元分析和并行计算，然后可以2001，15（3）: 200-222. 等可视数据通过高速网络发送到远程桌面. 当代码在[23TingxinSong，ChengWang，JianminXiong和etDistributedSimulationsinGridImplementingCompu-中运行时，用户可以选择仿真参数. 在GridFEM Web环境中，DCABES2004ting Services组件技术起着重要作用，它是实现有限元2004InternationalOnDistributedSymposiumCompu的主要方法，它是分布式并行计算的主要手段. 最终的计算和仿真结果以及应用前景如图5所示. [33宋廷新，严胜华，罗元文. 网格计算在有限元并行计算方法中的应用研究[J]. 固体力学学报，2004，12: 76-78. 图5 GridFEM模拟计算结果ResearchonDistributedParallelandComputingSimulationBasedonGridComputingWEIChun梅，松汀-xinMechanical（SchoolofEngin，HubeiUniv.ofintroducesarchitectureandtoolkitSUNGrid摘要:. ThisEngine，apapergridgridcomputingproto-ofdistributedandsimulationistheframeworkandcomputingsystem typeparallelsystemdeveloped，andFEMsimulationarediscussed.Meanwhile，aandbased configurationparallelcomputingexperimentationisresultindicatescanbedone.Theimproved gridcomputinganalysiscomputingcapacitygreatlybyusingindistributed和仿真gridcomputingcomputingsystem.methodelementcomputing;并行计算; SUNgridengine;有限关键词: 网格[负责编辑: 张培联]

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