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1、网格系统软件设计与实现摘要:随着时代的发展,单一的超级计算机收已不能满足现在科学计算的应用和要求,需要多种计算机多种系统与多种科研仪器多样外部设备相连接构成的X络超级计算机系统。各种系统和设备间需要通过高速链路相连接。X格技术(grid)就是在这种要求下开发出的一种技术,它可以满足不同地域的高能计算机、数据服务器、可视化、虚拟现实系统和大型检索存储系统等。通过高速互连X络连接集成,能共同完成一些过去缺乏有效研究办法的重大应用研究问题。通过X格技术,可以实现利用世界范围的X络资源,开发工具各种计算机系统和设备进行高性能的并行与分布式计算,可以应用于流体力学、气象、地
2、震监测、宇宙探测、武器开发等重大复杂的科学研究。 关键词:X络系统软件 :TP311:A:1007-9416(2011)01-0149-02 X格技术实现了世界范围的计算机数据资源及硬件资源的共享,因此如何管理这些资源至关重要,我们用的是目录服务技术。 本文将介绍基于目录服务技术的X格系统的设计与实现。 1、国家X格 我国“八六三”计划于1999年开始投资建立中国国家高性能计算环境(如图1),亦称国家计算X格(简称X格)。 (1)X格结点:X格结点是地理上独立的计算和信息中心。是在现有设备的基础上,扩充科学计算或信息处理能力,提供X络远程使用
3、、资源共享等服务。(2)X格系统软件:X格系统软件起着统一管理X格,将各个结点连接起来,提供高性能计算和海量信息处理服务。 2、高性能计算环境X格系统软件 X格系统软件作为X格系统的软件支持平台,将分布在各地的结点统一组织集成起来,成为一个统一的系统,作为一个整体面向用户提供服务,主要设计目标为:(1)通过X格软件的不同功能模块,将广域分布的、异构的国产巨型机组织在一起,共享计算资源。(2)X格系统软件提供一个基础的开发平台,允许不同行业建立不同的系统。直接面对用户提供服务。X格软件是一种分布式管理软件主要由X格资源管理、X格作业管理、X格用户管理、X格安
4、全技术和用户支持等5个部分组成,实现了全系统的统一的资源信息管理、安全和认证系统、作业管理、用户管理、用户实用工具。 首先我们说到X格资源管理,又叫X格资源信息管理。资源信息分两大类:一是计算机类,包括所有X格结点,互连X络的静态和动态信息,在系统中各种设备的信息资料。二是非计算机类资源,包括软件信息,服务功能,数据资料等服务于用户和系统的资源信息。 建立X格资源信息库和资源信息服务.我们采用目录服务技术。目录服务技术是指建立一个特殊的数据库,将X络中的各种资源分层储存,允许各用户和系统间透明的访问资源。 3、X格系统的目录技术采用LDAP目录服务技术
5、 3.1LDAP模型 LDAP协议定义了4个模型,分别是信息模型、命名模型、功能模型以及安全模型。 信息模型:描述储存在LDAP目录里的信息的结构。LDAP目录里基本单元是目录项。目录项表示诸现实世界中的对象,由包含该对象信息的属性集组成。目录中的任何一个目录项都有一个包含必备的属性集合。该集合称为目录方案,允许对存储在目录中的数据进行控制和维护。 功能模型:描述能对储存在LDAP目录里的信息执行什么操作,他是X1500目录抽象服务的一个子集。对目录的操作集分为3类:搜索,更新,认证和控制。认证和控制允许客户端认证自己以及控制一个任务的某些方面,包括绑定和解
6、绑定、连接和断开LDAP服务器、建立访问控制权和保护信息等。 命名模型:目录信息库的逻辑组织结构,这个逻辑组织结构定义为目录信息树(DIT)。DIT是一种逆向树结构。命名模型也定义了如何访问目录项。 安全模型:描述如何保护LDAP目录中的信息,防止未经许可的访问。基于绑定操作,是面向连接的协议,定义了如何保护目录中的信息不受侵害。影响安全策略的2个方面是: 3.2资源、信息的储存 X格技术的目录储存采用树形结构,每一个子树都构成一个LDAP数据库。及最高层是国家级X格结点,下一层是某某地区如北京,上海,济南,重庆,在下层是机构单位如北京下是清华,新浪;济南
7、下层山大,山师大等等,具体到某任务,人员等。 资源信息目录的存储用分布冗余的技术,及同一层之间储存同层目录的全部信息,具体信息,资源储存在各各结点中,及北京结点:北京结点信息,资源;上海结点目录(指向上海结点),山东结点目录(指向山东结点目录) 上海结点:上海结点信息资源;北京结点(指向北京结点),山东结点目录(指向山东结点目录) LDAP数据库只允许存储字符串,但是X格中的信息类型较多,我们需求在LDAP上设计了一个数据类型之间的自动转换器. 各各结点建立备份机制,本结点数据库构成主结点数据库,备份数据库储存在其他结点中,修改主结点数据库信息时,备份数据
8、库实现同步
