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基于网格技术的仪器设备共享模型

发布时间:2020-07-21 17:53:39 阅读: 来源:模框泡沫橡胶条厂家

摘要:文章提出了一种基于网格的仪器设备共享模型,能为提供超强的计算能力,将设备对用户透明化,并用一个实验实例来对模型进行论证。在面对更为复杂的实际情况时,对提出的模型进行修正,改进。关键词:网格计算;模型;分布式计算0 引言 近年来,信息量存储越来越高、信息处理越来越复杂。而且,仪器设备的处理性能日益成为发展的瓶颈,很难得到突破性的提高。网格作为一种重要的基础设施,和其它的系统相比,具有分布性、自相似性、动态多样性(不可预测性)以及管理的多重性等特点。其可以实现跨平台、跨地域的资源整合,以解决复杂的大规模问题。网格在分布式超级计算、高吞吐率计算、数据密集型计算、数据资源共享等多个科学研究领域有着广泛的实践应用。基于此,我们提出了一种基于网格的三层结构的仪器设备共享模型。该模型利用分布计算技术,将目前分散、空闲的仪器设备的计算资源集中起来组成网格,实现了仪器设备的虚拟化、透明化与设备无关性,同时为用户提供超强的计算能力,用以满足高性能计算的需求。1 仪器设备共享的模型1.1 模型的提出 网格计算资源,就像我们平时用电一样,我们不需要知道它是从那个地方的发电站输送过来的,也不需要知道该电力是通过什么样的发电机产生的,更不需要自己购买发电机,不管是水力发电,还是核能发电,我们使用的是一种统一形式的“电能”。通过这样的方式,用户不需要自行购买昂贵的高性能设备或者软件,只需接入网格系统就可以得到需要的计算资源。同时在满足用户需求的情况下,降低了用户维护设备仪器、软件维护与更新所需的成本。这里,我们将空闲的仪器设备的计算能力集中到了网格中,设计了一种三层结构的仪器设备共享模型。通过此模型,实现仪器设备的虚拟化、透明化,并为有高性能计算需求的用户提供超强的计算资源。1.2 模型的介绍 如图1所示,用户向主控机发出任务请求,主控机能够自动将任务递交给空闲的主任务机,若是主任务机都在忙碌状态,则请求放入等待消息队列。主任务机接受任务,将计算任务智能分解后分配到其资源池的计算单元进行计算,然后返回的计算结果由主任务机进行整合,整合后的最终结果由主控机接收,反馈给用户。

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1.3 可行性分析 (1)TCP/IP协议,为模型中主控机与主任务机,主任务机与计算单元提供了可靠的通信技术。 (2)利用分布式计算可以实现网格资源池设备的共享与资源的整合,为协同计算提供了有效的技术支持。 (3)当仪器设备接入网格时,通过socket接口向主控机发送上线通知,在主控机建立消息索引,成为网格中的一个单元,从而实现了网格资源池中的实时动态的接入。同时当仪器设备退出网格资源池时,发送下线通知给主控机,主控机端注销其索引。在运行时,主控机实时监测网格资源池中设备的运行状况,若出现无效资源,就注销其索引。从而实现了网格资源池中资源的动态管理。

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