GOS下集合预报网格工作流程系统设计

为解决集合预报因扰动产生的多样本模式预报计算量巨大问题,充分利用分布异地的网络高性能资源,基于国家网格操作系统(GOS),在门户中间件Gridshpere之上设计并实现了一种适合于集合预报应用系统的网格工作流系统.该系统实现了包括应用程序的服务封装功能,应用服务执行的节点资源动态绑定功能,应用服务之间的数据/控制相关管理功能、重启容错功能、流程监控功能等,已成功应用到集合预报应用网格门户系统,实践证明系统切实可行.     

基于GOS的气象集合预报网格应用系统

为了解决气象集合预报的巨量计算问题和支持不同气象部门的远程协同工作,在中国国家网格环境下开发了一个气象集合预报网格应用系统.该系统基于中国国家网格操作系统(GOS),聚合了分散在不同部门和地域的气象行业内部和中国国家网格平台上的大量硬件资源、数据资源、软件资源和人力资源,并建立了一个跨行业和地域的气象网格服务平台,为集合预报在该平台上的运行提供了可靠的计算能力和巨大的数据存储能力.该系统为用户提供了方便地管理集合预报作业和基于网格门户的集合预报产品可视化功能.     

一种动态网格资源可用性风险评价方法

首次提出了网格资源可用性风险的概念,基于相关资源的作业历史信息,利用概率与统计的方法对资源可用性风险进行预测与评估,提出了单一网格资源与网格资源集合的可用性风险评价方法,并给出了基于资源可用性风险评价的网格调度算法.实验表明,基于资源可用性风险评价的网格资源调度算法,可有效的确定可用资源集合,降低网格作业失效率,提高网格资源的使用效率.     

空间天气定量化预报系统的设计与实现

 空间天气模型系统是在特定的模型计算框架下,对多个空间天气模型进行封装集成,实现对空间天气定量化分析功能的系统.为加强模型间联系,提高模型预报应用水平和国内空间天气预报能力,设计实现了针对中国空间天气模型的系统——空间天气定量化预报系统.该系统采用以计算框架为核心,模型服务组件、可视化服务组件、数据管理服务组件为支撑的思想进行架构设计,提供对5大空间区域模型的高速计算环境,实现模型的封装集成,并以多种可视化形式对计算结果进行丰富的展现.系统具有高效的业务调度和数据传输能力,有效提高了系统运行性能、预报效率和科研用户的交互体验.     

基于网格的联合仿真平台

针对仿真运行支撑环境的网格化问题进行了研究.摒弃单一运行时支撑环境(RTI)网格化研究模式,从多个RTI入手,研究RTI服务资源在广域网上的共享、协作与调度等问题;将多个RTI服务资源统一管理,形成RTI服务联邦,利用心跳机制保证每个RTI服务的有效性,同时设计专门的调度方式保证RTI服务负载能力.开发了一种基于网格联合仿真平台,理论分析和实际测试表明,本平台解决了单一RTI瓶颈问题,实现了RTI资源在广域网上共享,为进行大规模、多联邦复杂仿真系统提供了良好支持.     

基于GT4的SOA实现技术

目的研究SOA的具体实现技术,以及如何利用网格技术的优势为SOA实现提供服务管理的支持。方法研究SOA的体系架构和典型的SOA实现框架,分析实现SOA所需的基础服务支持,对网格技术及GT4的组件进行分析,利用网格技术在动态虚拟资源管理方面的优势,将其和SOA结合起来。结果给出了利用网格技术为SOA提供服务管理功能的设计方案,以GT4中的组件为工具实现服务管理的主要部分,给出了设计方案的具体实现方法及步骤,并对网格服务元信息进行建模。结论借助网格资源管理上的优势使得SOA应用更加灵活,与传统实现方式比较有其优势。     

一种服务网格调度系统的优化设计与实现

用户分布和服务并发的不均衡性,使得异地异构服务器集群的应用日益广泛,服务网格的调度及优化问题成为决定网格服务质量的关键因素;文章围绕基于Web Service服务网格的调度系统,分析并探讨了调度系统的体系结构、调度实现的具体方法、调度策略的优化方案,提出了网格调度的优化算法与调度系统的具体设计与实现方案。     

基于网格的虚拟样机仿真关键技术

提出了基于网格的仿真支撑体系结构,讨论了将Globus和仿真融合,即基于Globus和运行支撑系统(RTI)的双中间件实现方案,用网格管理仿真资源及仿真运行高层体系结构(HLA)负责仿真相关事务.介绍了在网格上调度、运行仿真和基于仿真网格服务的两种应用框架;探讨了在网格上实现成员动态调度运行和负载平衡机制,及基于服务的虚拟样机仿真应用的层次化结构、部署和运行,达到了仿真的资源共享、动态部署和自组织等目标.     

基于可信度策略的校园网格作业调度算法

为了实现校园网上的资源共享,降低资源浪费,文中讨论了基于网格技术的校园网作业调度模型,并设计和实现了基于可信度遗传算法的作业调度方法.该方法采用资源可信度策略,同时结合遗传算法的优点,满足了网格对调度系统可扩展性和全局最优调度的需求,从而使调度系统具有了一定的自主性和智能性.实验结果表明该作业调度方法收敛速度快,全局寻优能力强,整体性能优于其他调度算法.     

基于QoS的层次化校园网格计费模型

讨论了校园网格计费问题.分析了校园网格计费的特点,提出网格银行系统概念,引入多维服务质量(QoS)概念,建立了基于QoS的层次化校园网格计费模型.该模型由一个总行组件和若干个分行组件构成,总行组件部署在中心服务器,实现上层的认证、记账和结算;分行组件部署在各个资源域,实现下层的定价和算法.使用动态资源价格,实现由多维QoS到一维费用的算法.研究表明,模型适应校园网格的特点,可减轻服务器负担,反映资源使用情况,能更好地满足校园网格计费的需求.     

有限元分析网格门户及Portlet组件研究

对有限元资源安全共享和有效集成问题,提出了基于Portlet和Globus工具包GT4的有限元分析网格门户系统框架.通过整合门户层和基于网格安全基础设施（GSI）的网格服务层安全技术,实现了门户系统层次化的安全认证机制;利用网格资源配置和管理服务（GRAM）及层次化调度技术建立了作业管理方法;采用监视和发现服务（MDS）的信息聚合及网格监视软件Ganglia的资源信息采集功能,提出了信息管理结构;分析了基于GridSphere容器的Portlet组件开发原理.有限元分析网格门户原型系统开发和应用表明：基于Portlet的系统组件具有标准化、可复用以及开发效率高的优点,门户系统具有良好的扩展性和可移植性.     

一个地震数据挖掘网格及其作业调度

基于网格建立地震数据挖掘平台,充分利用网格中现有的资源和研究成果,可以减少系统开发、升级及维护的费用,提高系统可伸缩性;同时还能有效地提高对大量数据信息的处理能力,从而提高数据挖掘的速度.该文介绍了一个基于网格构建的地震数据挖掘平台,着重论述了其中的作业调度策略,并针对作业调度中面临的各种问题,设计并实现了一个能适应资源动态变化的JRA作业调度算法.     

基于经济模型的网格资源调度算法

建立了基于经济模型的网格作业调度系统,给出了相应的服务质量(QoS)资源调度算法.通过定义资源的多维QoS指标,实现了对计算网格中广域分布和异构资源的统一描述,能很好地适应网格资源的动态性和自治性.采用QoS偏好度排序和欧氏距离的优化策略搜索资源,将用户提出的具有个性化或总体服务需求的作业透明、动态地分配给最适应的资源,优化了资源的统一配置.采用仿真实验比较多种算法的性能,结果说明QoS算法可满足资源的自适应性,较好地实现全局资源调度的目标.     

一种基于网格的跨集群VOD系统及其仿真实现

提出了一种城域范围内基于网格技术的跨集群异构VOD系统实现框架;描述了系统硬件拓扑、软件层次结构,系统主要组件的交互活动．提出了一种对点播任务的分布式自适应调度算法并给出了基于此调度算法的仿真方案和结果．调度算法基于多目标规划,分为二级实现,包括任务在跨集群间的调度和集群内的调度．仿真结果显示,在系统的负载容量内,负载的大幅增加不会引起服务质量的显著下降。     

基于超级P2P的网格GIS体系结构及其支撑环境

Grid-GIS是一个采用SOA思想,支持动态多功能集成的网格GIS系统.系统采用一种超级P2P的网格体系结构,实现GIS资源的分布式存储、查询处理和动态功能集成;根据领域本体知识和推理机制,实现基于语义的智能查询;基于文本相似性,可分领域注册GIS资源,实现资源的快速发现;根据系统的状态和任务之间的通信关系,改进成本约束的自适应调度算法,实现系统的动态调度和负载平衡;采用WS-security扩展实现网格的安全性,既可以保证网格的安全又可以实现与其他平台的兼容性.基于LAN做了一个数据共享和转换的试验系统,验证了系统的可行性和有效性.     

一种基于Nash均衡的网格资源调度算法

运用博弈理论对资源调度算法进行深入研究,提出了能够反映供求关系的基于竞价的网格资源定价机制,并构造了网格资源和用户的效用函数,论证了资源调度中Nash均衡点的存在性和唯一性以及Nash均衡解.仿真实验表明,该资源调度算法与竞价策略能够使整个网格系统得到更高的运行效率,并且使网格用户获得最大的效用.     

网格环境中软件共享系统的License管理器

通过分析现有软件License管理系统存在的不足,提出了一种网格环境中软件License组织管理方式,并设计和实现了软件共享系统的License管理器.该License管理器具有独立于各种LMS系统、License获取效率高、支持License资源预留等优点,能够满足网格环境中对License资源管理多样性和动态性的要求,避免了以往用户随机获取license资源的盲目性.针对用户不同优先级提出了确保不同服务质量的调度策略,License调度时采取“装填算法”并结合预留机制.通过测试表明,系统可以加快任务的完成时间,并提高了资源利用率.     

计算网格环境下多址作业调度系统模型研究

针对网格环境下的作业调度问题,提出了适合异构机群作业调度的三种网格调度系统模型:作业本地调度模型、作业共享调度模型和作业多址调度模型.建立了多址作业在三种网格调度系统模型下的性能模型.理论分析得出如下结论:同构情况下,多址作业调度应遵循先单址后多址、先本地后异地的资源选择策略;异构情况下,该策略失效,需对所有资源组合进行遍历,可设计启发式调度算法获得近优解.     

计算网格下的高性能MODIS蒸散发反演研究

针对MODIS蒸散发反演运算效率不高的问题,提出一种基于计算网格技术的并行处理方法,以提高水文预报的精度和时效.通过给出原子的形式化定义,将蒸散发反演算法拆分为可在网格上调度执行的原子;建立标准化的参数引用关系和编排机制,形成基于地球表面能量平衡原理的反演作业图;根据作业拓扑结构和节点状况,以细粒度方式加以调度.实验表明,该方法具有良好的高性能特征,反演速度快、稳定,并可合理地利用计算力资源.     

基于Globus网格平台的电子工程预算软件作业调度实现

作业调度是能否充分发挥网格性能的关键技术。基于SaaS模式的电子工程预算软件(SaasBudget)为用户提供一个动态、实时、高可用性的预算软件平台。SaasBudget基于Globus Toolkit4网格平台实现,利用网格提供的强大计算性能和分布式处理能力进行大工程的项目预算计算。通过对Globus作业调度机制的研究,设计了SaasBudget系统的作业调度系统。实验结果表明,该作业调度系统能够综合考虑任务与计算节点的特性,并能根据任务当前运行情况实时进行调整,有效改善了作业调度效率,大大提高了网格资源的利用率。