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超级计算管理系统 (ScMS)

超级计算管理系统 (ScMS). -- 需求和概要设计. 一、背景. 1. 超级计算在多个领域的应用. 地球物理. 流体力学. 气象生态学. 气象应用. ……. 空间科学. 化学工程. 2. 超级计算中心. 上海超级计算中心. NCSA ，美国国家计算机安全. Dell Intel? 64 Linux Cluster [abe] Peak performance: 89.47 TF (62.68 TF sustained) Top 500 list debut: #8 (June 2007). SGI Altix [cobalt]

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超级计算管理系统 (ScMS)

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Presentation Transcript

  1. 超级计算管理系统 (ScMS) --需求和概要设计

  2. 一、背景 1.超级计算在多个领域的应用 地球物理 流体力学 气象生态学 气象应用 …… 空间科学 化学工程

  3. 2.超级计算中心 上海超级计算中心

  4. NCSA，美国国家计算机安全 Dell Intel? 64 Linux Cluster [abe] Peak performance: 89.47 TF (62.68 TF sustained) Top 500 list debut: #8 (June 2007) SGI Altix [cobalt] 1,024 Intel Itanium 2 processors Peak performance: 6.55 TF (6.1 TF sustained) Top 500 list debut: #48 (June 2005)

  5. 3.使用方式 • 登录方式主要有三种： • 通过rsh、ssh和telnet等 • 使用专门的客户端 • 通过拨号的方式登录。 • 并行开发环境 • PVM • MPI • openMP

  6. 4.目前超级计算系统的缺点 • 从一个用户的角度讲，除了研究本专业领域之外，还需花费相当的时间来编制和调试并行程序 • 从超级计算中心的角度来讲，需要为用户提供并行编程方面的培训。

  7. 二、项目概要 开发超级计算管理系统(Supercomputing Managment System,SMS), 目的是将用户从复杂的并行编程的工作中解放出来，同时削减超级 计算中心在培训方面的投入。

  8. MPI集群提供各种矩阵运算服务， 基本四则运算（加、减、乘、除），求*,求逆，求特征向量，FFT等

  9. 应用服务器负责用户认证、计费和计算任务管理

  10. 用户通过超级计算任务客户端登录到应用服务器。用户通过超级计算任务客户端登录到应用服务器。 • 然后用Matlab实现自己的运算，并创建计算任务， • 将计算任务发送给超级计算管理系统客户端

  11. 三、功能需求 1.用户认证

  12. 2.计费 • 计算时间：应用服务器将计算任务发给MPI集群开始计时， 到应用服务器接收到计算结果，为止。 • 费用与计算时间成正比。

  13. 3.计算任务管理

  14. 4.用户管理

  15. 四、非功能需求 1.安全性 用户客户端与应用服务器的数据传输，须加密传输。 如下所示： 信息----〉加密-----〉传输-----〉解密-----〉信息。 2.可扩展性 方便系统功能的扩展。

  16. 五、系统平台和工具 Matlab客户端 操作系统：windows xp Matlab：7.0 开发工具：vc++ 应用服务器 操作系统平台：Unix/Linux 开发语言：C/C++ Mpi集群---矩阵服务器 操作系统平台：Unix/Linux 开发语言：C/C++

  17. 六 、数据库设计 • 表login 表Fee 2.表Fee

  18. 3.表user

  19. 七、安全数据传输 • 认证过程： • 客户端生成一对会话密钥， • 用认证公钥加密会话公钥、用户名和密码，并传给服务器， • 服务器用认证私钥解密，对用户名和密码进行验证，如果通过验证，则开始会话。

  20. 会话过程： • 客户端将计算任务用会话私钥加密，并传给服务器。 • 服务器用会话公钥解密。

  21. 九、计算任务格式 • 矩阵计算格式采用xml文件格式： <operator>operator</operator> <para-1> A </para-1> <para-2> B </para-2> 表示的运算是：A operator B

  22. 举例： A*B <operator>*</operator> <para-1> A </para-1> <para-2> B </para-2>

  23. type： 0=参数； 1=表达式 row： 矩阵行数 col： 矩阵列数 • 批量任务（使用嵌套） <operator> operator </operator> <para-1 type=1 row= col= > <operator> operator1</operator> <para- 1 type=0 row= col= > A1 </para-1> <para-2 type=0 row= col= > A2 </para-2> </para-1> <para-2 type=0 row= col= return= > B </para-2> 表达式：(A1 operator1 A2) operator B

  24. 完了！

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