基于Globus平台的网格计算设计网络毕业论

2014-06-20 01:11

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毕业

目录
前言 1
1网格与Globus Toolkit 2
1.1网格 2
1.1.1网格是什么 2
1.1.2为什么需要网格 3
1.1.3 网格技术的特点 4
1.1.4 网格的安全性 4
1.2 Globus Toolkit 6
1.2.1 Globus Toolkit的发展 6
1.2.2 Globus Toolkit 4体系结构 7
1.2.3 Globus Toolkit 4的新特性 8
2背景知识介绍 10
2.1 基本原理 10
2.1.1 Web服务 10
2.2.2 WSRF 12
2.2 相关技术简介 14
2.2.1 Java 14
2.2.2 XML 16
2.2.3 Ant 16
3设计任务 18
3.1 问题的提出 18
3.2 国内外研究现状 18
3.2.1 国外的研究现状 18
3.2.2 我国的研究现状 19
3.3关键研究问题 19
4需求分析 20
4.1 功能需求 20
4.2 用户需求 20
4.3 平台需求 21
5概要设计 22
5.1 功能模块的划分 22
5.2平台构建 22
5.2.1 服务端配置 22
5.2.2 客户端配置 23
5.3 主要类的介绍 23
6详细设计 25
6.1 主程序框架 25
6.2 子功能模块框架 25
6.2.1 服务端模块 25
6.2.2 客户端模块 29
6.3 关于资源的处理 31
6.3.1 关于资源创建的分析 31
6.3.2 关于资源调用的分析 32
7编码与实现 33
7.1 源程序编码 33
7.2 服务端实现 34
7.2.1安装GT4 34
7.2.2编译生成Gar文件 35
7.2.3 MathFactory服务部署 35
7.3客户端实现 37
8运行测试分析 38
8.1运行测试 38
8.2解决的问题 39
8.3研究展望 40
结束语 41
参考文献 42
致谢 43

基于Globus平台的网格计算设计

摘要：随着信息时代科学技术的突飞猛进，科学技术的发展不断对高性能计算提出更高更多的挑战，如超级计算能力、海量数据、计算周期长等等。网格计算技术的出现和发展使得解决科学工程计算提出的问题和挑战成为可能。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1系列服务模块，使得用户开发网格应用程序变得比较容易。本文对网格计算中的1些技术问题作了深入的研究。

（科教作文网 zw.nseac.com整理）

通过对网格体系结构以及网格支撑平台Globus的分析和研究，探讨了实现网格应用的1些关键性技术。具体在以下几个方面做了1些工作:
(1)阐述网格的基本概念和应用目的，介绍网格的国内外研究和发展现状;
(2)研究和分析Globus项目及其支撑平台Globus Toolkit(也称Gloubs工具包)，并就Globus平台上1些开发工具进行了简单介绍；
(3)研究和分析在WSRF结构和Globus平台基础上，实现网格计算的关键性技术；并以MathFactory为例，得到网格计算开发的1般步骤，并着重分析了Globus平台中资源的创建和调用机制。
最后，希望该能起到“抛砖引玉”作用，促进网格计算的发展。
关键词：网格计算；Web服务资源框架；Globus Toolkit 4；服务部署；资源调用

The Design of Grid Computing Based on Globus

Abstrac:With the rapid development of science and technology in the information era,science and engineering computation has introduced to the field of high performance computing higher and more demands, namely, super computation capabilities, large quantity of data, over long period of calculation course, etc. The fast growth of grid technologies brings about the possibility of resolving the above-mentioned challenges and demands. Grid computing aims at connecting all the computing resources that are different in structure and distributed in many places by high speed networks to complete the computing assignment. As a toolkit to build grid system, Globus Toolkit provides a set of service components to solve grid problems and makes it easier to develop grid-based applications. Extensive studies on some questions relative to grid computing have been carried out in this thesis.
Though studying and analyzing the grid architecture and the supporting platform Globus, the paper have probed into some key technology of realizing grid application. I have done some concrete jobs in the following respects:

（科教作文网http://zw.NSEaC.com编辑发布）

(1)Explain the grid the basic concept and the application goal, and introduce the domestic and international current research and development situation of grid;
(2)Study and analyze the Globus project and its supports platform Globus Toolkit (also to call the Gloubs tool bag), and has carried on some simple introductions on the the development kit under the Globus platform;
(3)Study and analyse the key technology of grid computing application on the basis of the WSRF structure and the Globus platform; obtains the general developyment step about grid compution, and has analyzed in emphatically the mechanism of resources transfer on the Globus platform.
Finally, I hope this paper can play a "casting a brick to attract jade" role，and promotes the development of grid computation in our country.
Keywords: Grid; WSRF; Globus Toolkit 4; Service Deploy; Resource Invoke

前言
    在大型科学研究和工程领域、高性能的网络应用，如科学仿真，实时监测，需要有多个合作机构的共同参与，需要使用各机构拥有的资源。合作机构之间通过高速网络共享合作伙伴所拥有的计算、存储、信息和显示资源来解决复杂的计算问题。这些地理上分布的资源形成了资源网格(Grid)，利用资源网格上的资源进行的分布式计算被称为网格计算 (Grid Computing)。
    另外，在科学、工程和商业计算领域，还有很多问题难以使用现有的超级计算机解决，如需要处理的海量数据资源分布在不同的地理区域，所需的特殊计算设施和输入输出设备等不是本地的。另外，互联网络已普及和高速网络成本己大幅度降低。基于这些情况，网格计算技术被提了出来，它将网络上的各种资源，包括超级计算机、大规模存储系统、个人计算机、各种设备等组织在1个统1的框架下，从而能够以方便的方法解决各种复杂的问题。
    网格计算技术的产生是应用对计算资源和计算能力的需求不断增长的结果。当单台计算机系统不能满足应用的需求时，就需要使用其它计算机系统的资源。但1方面，由于超级计算机系统现在还非常昂贵，不可能添置超级计算机作为解决该应用的专用系统;另1方面，即使可以使用其它超级计算机，由于不具备通用性，也不可能直接利用这些计算机上的资源。网格计算系统的出现为解决上述问题提供了崭新的途径。

内容来自www.nseac.com

从20世纪80年代末期Larry Smarr在CASA计划中首先提出这种方案以来，网格计算系统的研究就吸引了众多的注意力。在网格计算领域，已成立了 Global Grid Forum，eGrid: European Grid Computing Initiative等论坛，以及多家面向网格计算的公司，而且1直不断有新的研究机构或工业组织加入到研究网格计算系统的活动中来。网格计算研究已成了当今软件技术的1个研究热点。
本在第1章从体系结构出发，比较详细的阐述了网格及Globus Toolkit，这是这个系统设计实现的理论基础；第2章继续从理论方面，介绍网格服务的基本原理及相关的技术；从第3章到第7章基于Globus平台，着重设计了1个基本的网格服务，并对其中资源的创建及调用作了比较详细的分析；最后在第8章对所做设计进行了系统分析测试工作。

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