本文關(guān)鍵詞：通用小規(guī)模Web集群作業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：近年來隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,其在科學(xué)計(jì)算中所發(fā)揮的作用與日俱增。高性能計(jì)算逐漸成為理論分析與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的得力助手和有效工具,大型工作站、服務(wù)器、集群技術(shù)等被廣泛運(yùn)用其中。集群技術(shù)憑借計(jì)算方面的高性價(jià)比優(yōu)勢,得到廣泛認(rèn)可。然而在研究工作中存在諸多小規(guī)模的高性能科學(xué)計(jì)算的需求,其任務(wù)邏輯相對簡單但同時(shí)要求較高計(jì)算資源,且仿真頻次高類型多,通常還存在多人協(xié)作的問題,常規(guī)的集群高性能方案不能很好地滿足其場景。針對這類場景,兼顧高性能與高擴(kuò)展低成本等需求,一個(gè)輕量的集群作業(yè)管理系統(tǒng)成為必要。為了滿足集群系統(tǒng)在小規(guī)模高性能作業(yè)上的應(yīng)用需求,本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于Web的輕量通用型集群作業(yè)管理系統(tǒng)。本文首先對科研工作中普遍存在的小規(guī)模高性能仿真進(jìn)行了詳盡的場景分析、需求分析,總結(jié)出包括任務(wù)作業(yè)的管理、集群狀態(tài)監(jiān)控、用戶管理等核心功能。然后,本文從物理部署、分層邏輯、運(yùn)行流程三方面介紹了總體架構(gòu)方案,分析總計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)中的關(guān)鍵點(diǎn)。提出任務(wù)模板理念,通過模板復(fù)用達(dá)到多任務(wù)類型的快速擴(kuò)展支持,大大減少了重復(fù)性復(fù)雜操作,保證了良好的擴(kuò)展性。介紹了系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與消息協(xié)議、任務(wù)調(diào)度、通信中間件、Web服務(wù)等模塊的具體設(shè)計(jì)方案,并通過圖表以及關(guān)鍵代碼等方式,對核心模塊的實(shí)現(xiàn)逐一介紹,展示了用戶前端的實(shí)現(xiàn)效果。最后,在真實(shí)部署的軟硬件環(huán)境下進(jìn)行相關(guān)測試,測試表明系統(tǒng)運(yùn)行正常,滿足預(yù)期功能需求,具有良好的界面交互。本文通用Web集群作業(yè)管理系統(tǒng)為眾多小規(guī)�？蒲袌鼍跋碌母咝阅芸茖W(xué)計(jì)算需求提供了輕量級(jí)低成本方案。支持快速新增任務(wù)類型,合理的任務(wù)調(diào)度與管理,使得多機(jī)集群最大程度發(fā)揮計(jì)算能力。靈活的Web框架增強(qiáng)了易用性,同時(shí)對于功能維護(hù)與擴(kuò)展也提供了更好的支持,在輔助理論分析與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)計(jì)算中具有廣泛的應(yīng)用場景。
【關(guān)鍵詞】：集群 集群管理 作業(yè)調(diào)度 任務(wù)模板 Web應(yīng)用 Django
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP311.52;TP393.09
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)對照表11-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 選題背景15-16
• 1.2 相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.1 集群系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r16-17
• 1.2.2 存在的問題17-18
• 1.3 論文組織結(jié)構(gòu)18-19
• 第二章 相關(guān)理論與技術(shù)19-27
• 2.1 Django Web開發(fā)框架19-22
• 2.1.1 核心組件19-21
• 2.1.2 請求處理流程21-22
• 2.1.3 URL Dispatching機(jī)制22
• 2.2 服務(wù)器推送與WebSocket22-24
• 2.3 MySQL數(shù)據(jù)庫24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-27
• 第三章 平臺(tái)需求分析與總體架構(gòu)設(shè)計(jì)27-45
• 3.1 集群任務(wù)系統(tǒng)的總體需求分析27-29
• 3.1.0 功能需求27-28
• 3.1.1 非功能性需求28-29
• 3.1.2 系統(tǒng)環(huán)境約束29
• 3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)29-34
• 3.2.1 系統(tǒng)部署結(jié)構(gòu)29-31
• 3.2.2 分層架構(gòu)31-32
• 3.2.3 運(yùn)行邏輯架構(gòu)32-34
• 3.3 架構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的重難點(diǎn)分析34-35
• 3.4 關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì)35-44
• 3.4.1 任務(wù)模板概念設(shè)計(jì)35-37
• 3.4.2 數(shù)據(jù)庫與文件存儲(chǔ)設(shè)計(jì)37-42
• 3.4.3 通信中間件的設(shè)計(jì)42-43
• 3.4.4 Web服務(wù)設(shè)計(jì)43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 系統(tǒng)模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)45-59
• 4.1 通信中間件的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)45-46
• 4.2 中心服務(wù)器的任務(wù)管理調(diào)度46-47
• 4.3 仿真節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)監(jiān)控47-48
• 4.4 Web服務(wù)模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)48-57
• 4.4.1 Django應(yīng)用結(jié)構(gòu)48-52
• 4.4.2 WebSocket消息推送52-53
• 4.4.3 Web前端53-57
• 4.5 本章小結(jié)57-59
• 第五章 集群系統(tǒng)部署與軟件測試59-65
• 5.1 系統(tǒng)軟硬件環(huán)境59-60
• 5.2 部署流程60-61
• 5.3 軟件測試61-63
• 5.3.1 功能測試61-63
• 5.3.2 測試結(jié)果分析63
• 5.4 本章小結(jié)63-65
• 第六章 工作總結(jié)與展望65-67
• 6.1 論文工作總結(jié)65
• 6.2 問題與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-69
• 致謝69-71
• 作者簡介71-72

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