基于CORBA的网络并行计算环境的设计与实现

基于CORBA的网络并行计算环境的设计与实现

蔡苗[1]2003年在《多学科设计优化分布式计算环境的研究》文中提出多学科设计优化计算框架是指能实现多学科设计优化方法、包含硬件和软件体系的计算环境。分布式计算是多学科设计优化计算框架的一个重要特征。本文的主要目的就是研究多学科设计优化计算框架中所涉及到的有关分布式计算技术。 本文首先回顾了多学科设计优化计算框架的研究现状,分析和比较了现有的几种分布式计算技术。通过对比分析,我们认为CORBA与JAVA技术是目前实现MDO分布式计算环境较为理想的方法。然后对CORBA的主要概念和工作原理作了阐述。将多学科设计优化方法与CORBA技术相结合,探讨了基于CORBA的多学科优化的分布式系统的构造技术,重点论述了遗留系统的继承,专业领域软件的集成与重用。并以协同优化方法分布式计算环境的建立为例,详细阐述了协同优化方法在分布式计算环境下的实现步骤。通过一个多学科设计优化的算例表明:本文给出的多学科设计优化分布式计算方案是可行和有效的。

巫小蓉[2]2002年在《基于CORBA/JAVA的分布式并行虚拟平台——CJPVM模型框架》文中认为并行计算是解决大规模科学计算的有效方法。随着计算机技术和网络技术的不断发展,人们已越来越倾向于用网络计算机机群代替巨型机来进行并行计算。在网络发展的同时,分布性、可操作性和异构性也已经成为了现代网络环境的显着特征。为了有效的在异构环境中进行通信,需要屏蔽不同体系结构计算机之间的异构性。为了简化网络程序设计和实现基于组件的软件体系,分布式对象技术得到了人们的关注。本文深入了解分析了分布式并行虚拟平台的研究现状,提出了一种面向对象的分布式并行虚拟平台CJPVM,它采用目前流行的中间件CORBA来实现,以JAVA为开发语言,目的在于支持异构环境下的并行计算,使其不受现在网络异构性的限制,为将来进一步能在Internet网上进行并行处理奠定基础。在第二章中,我们提出了CJPVM的基本框架;在第叁章中,我们则详细介绍了CJPVM的系统消息处理以及监护进程;在第四章中,我们对CJPVM基于CORBA的消息传递机制的实现做了介绍;在第五章中,我们提出了一个动态负载均衡的任务调度算法;最后一章作了实验验证,总结了CJPVM的特点,并对以后的工作进行展望。

孙再强[3]2001年在《基于CORBA的网络并行计算环境的设计与实现》文中指出随着网络特别是Internet的迅猛发展,网络并行计算成了并行计算新的研究方向。我们改进了WebParallel网络并行计算模型。WebParallel模型采用了客户/服务器模式,以浏览器为计算节点,以Java小应用程序为并行计算单元,为并行计算提供了一个网络环境下的面向多用户的软件开发平台。WebParallel利用CORBA/IIOP技术,以ORB中间件作为客户与服务器通信的桥梁,为WebParallel提供了良好的扩充性;引入代理机制,对众多分散的计算节点进行集中管理,同时为多个并行应用程序服务。本文针对WebParallel中并行计算单元的传输和基于对象的共享数据存储问题进行了研究。

盛秀杰[4]2010年在《基于设计模式和框架的E&P领域基础中间件研究》文中提出在我国,甚至世界范围内,经过数十年的高强度的勘探与开发,含油气盆地已进入勘探与开发的高成熟阶段,对油田的投入与产出有着越来越高的要求。统筹兼顾、多学科、多因素综合分析以及最快采用新技术与新方法是获取地下更准确认知、最大化提高采收率的最终有效途径。同时,油气E&P领域不同学科的专家们需要突破常规研究思维,在深入对本学科研究的同时,在跨学科的新技术引入、不同学科团队合作的有效性方面做大胆突破。多年来,围绕有利勘探目标圈定,精细油藏描述等研究课题,油气E&P领域已经在石油地质、勘探地球物理、油藏地球物理、测井解释、钻井工程等方面形成有效的跨学科研究模式,包括相对成熟的研究团队组织模式。但,目前油气E&P领域的综合研究在团队运作和技术手段上还相对落后。如,项目资料仍过多停留在纸介质层面,常见的有课题报告、离散的图件、和诸如数据表格等简单的计算机文件。项目研究则借助于通用的数据处理和图形处理软件来进行,这样的现状难以满足当下勘探与开发的高水准要求,从而也导致了一系列问题:通用数据处理和图形软件均有各自的原始数据格式和并非面向油气勘探与开发的数据处理功能,原始数据的准备一般只能以人工的方式进行,导致基础资料整理工作繁重且容易出错。研究成果和原始数据之间缺乏迅速高效的互动反馈及追踪机制,在研究成果中补充考虑新获取的信息和资料极为困难;多种来源和形式的资料难以有效的集成化管理,研究人员往往无法保证在应用全部资料的基础上得出合理的解释和判断,进而影响最终的研究成果的有效性等。以本文所在课题为例,本文所在的“鄂北杭锦旗地区油气地质综合评价与目标优选”课题对上述问题已经有“很好”的反映,也是目前典型主流研究团队的运作模式。本课题涉及到多门学科的最新研究,以便于该工区新的有利勘探目标的圈定。不管是地化方面的研究(各种地表异常圈定)、构造方面的研究(等时构造层位的建立)、地球物理方面的研究(波阻抗的反演计算)等,课题涉及的不同学科的研究基本上各自独立进行,项目关注的是最终研究结果及基于不同学科研究结果的主观判断与综合分析。显然,尽管上述学科最后分别提供了以不同的图件形式表达的研究结果,但无法实现多学科间研究成果的统一量化表达,进而更快速准确地进行空间对比和分析,同时多学科间缺乏具有实际意义的协同互动研究过程。针对上述问题,本文研究在油气E&P领域与信息科学、地理信息等其它领域结合方面做了一些探索性研究。本文研究最终落脚在信息科学、空间数据管理等最新技术发展在油气E&P领域中的应用,希望一方面把跨领域的最新研究思维和技术成果引领到当下油气E&P领域,更为重要的是以“适当的形式”能够量化、串接、组织起当下多学科的研究过程及成果,达到真正意义上的多学科综合分析效果。目前,“适当的形式”就是本文提出的油气E&P领域基础中间件。本文在领域基础中间件的定义、体系架构设计及基于领域基础中间件的相关应用软件开发等方面探讨了全新的技术路线及有意义的尝试:①在最快新技术与新方法应用方面,需要释放油气E&P领域专家们更多的时间与精力,不在被羁绊于本学科典型应用软件开发,在能够集成既有不同研究成果(也就是典型专业应用软件)基础上,更多推动本学科新算法、新技术的研究;②在推进不同学科间的有效研究流程方面,需要“映射”不同学科的研究活动,定义研究流程中的关键节点及上下文约束,使得不同学科的研究流程具有高度的可组合性及可匹配性;③在不同学科间的基本沟通方面,需要“抽象”油气E&P领域的数据、信息以及研究结果(知识的表现),一方面使得不同学科的研究具有一致的沟通与信息表达基础,同时通过对以往、现今及未来的海量领域数据的建模、存储及基于空间数据进行管理等方面有新的突破;④有了油气E&P领域不同学科的研究活动“代表”(基于通用应用软件框架的专业应用软件实现),符合不同学科的一致性“语言”定义(领域统一数据模型)以及不同学科的一致性研究“过程”定义(系列领域服务的接口表达),接下来需要搭建不同学科的实时沟通平台,形成真正有效的面向油气E&P领域的“智能化”协作平台。因此,围绕上述要点,本文主要做了以下几个方面的研究:(1)理顺了当下信息科学技术最新的软件开发理念(软件重用)及基础软件实现(通用基础中间件),强调了系列软件重用的成果(面向对象封装、不同层次的设计模式、框架等)在形成弹性软件体系结构,快速、健壮软件实现的同时,更为重要的是以系列设计模式为代表的创新性思维模式可以被直接应用到油气E&P领域数据模型设计中,突破了传统的数据建模手段。等同系列操作系统和系列商业数据库,面向分布式异构环境软件开发的基础中间件作为近几年来信息科学技术的最新技术发展,其必将在油气E&P领域信息化的过程中扮演越来越重要的角色。(2)通过深度参与油气E&P领域的典型横向课题,识别、定义领域基础中间件在多学科协作方面覆盖的范畴及需求,顺承通用基础中间件的封装与设计理念,国内第一次比较完整的阐述了面向油气E&P领域的基础中间件定义及特点。定位多学科的有效协作,在数据集成、应用软件集成、面向对象的分布式计算及面向系列领域服务的“智能化”平台四个方面,给出了清晰的技术路线阐述及关键点说明。(3)在数据集成方面,除了强调信息科学技术在软件重用方面的新思维引入到统一领域对象的建模中,给出全新的领域对象间的关系定义外,强调了统一领域数据模型建模中的其它若干关键技术点。如,基于数据、信息、知识驱动的领域实体对象的归类技术,通过“活动”的概念来真实反映现实世界中不同学科的实际研究过程及信息传递。基于海量数据管理的角度,面向油气E&P领域比较系统完整地引入空间数据对象概念,其与领域实体对象、空间索引机制等一起为领域数据的管理提供了最新的技术途径。最后,面向软件开发层面,基于模板技术等给出了部分领域对象的工具箱代码实现,展示了最新软件开发过程中的实践成果。(4)在应用软件集成方面,特别强调了通用应用软件框架的概念。其一方面定位于有助于不同学科专业软件的快速开发外,更为重要的是通过融合相关领域服务的代理类,使系列油气E&P领域的专业软件达到企业级甚至更高级别的软件集成效果。(5)在面向对象的分布式计算方面,更多强调了直接受益于当下满足CORBA规范的最新基础中间件的开源软件。一方面展示了基于CORBA规范的典型分布式应用软件的开发流程,另一方面在异步消息传递、请求与处理的并发处理等方面,给出了一些细节的实现思路。(6)面向系列领域服务的“智能化”平台概念奠定了面向油气E&P领域基础中间件的基本分层体系架构。命名服务、负载服务为代表的跨领域共性服务与基于地震属性的含油气检测为代表的领域服务即插即用于同一软总线,通过面向分布式环境的不同事件驱动等机制,与数据访问服务一起构建了支撑当下最新多学科研究深层次合作的技术方案。(7)以地震属性学的最新研究成果应用为切入点,基于领域基础中间件的设计理念及部分基础实现,在纵向上(相对单一的领域“智能化”服务平台)验证了基于领域基础中间件进行软件快速开发、软件集成、统一领域数据模型的存储与访问的验证。更为关键的是,结合杭锦旗地区的实际课题需要,给出了基于BIOT理论的含油气检测结果,为该工区的最终有利圈闭评价提供必要的佐证。最后,本文的研究过程及成果也希望被看作是对传统石油工程研究范围的一个积极突破,信息科学技术作为当下推动整体经济发展的不可缺少的原动力所在,在地学的学科分类研究中已经有很明显的体现,如地球探测与信息技术等。因此,信息科学技术为代表的其它领域的最新研究成果与油气E&P领域应该有更加明确的交叉研究方向与定义。一方面定位于利用其它领域的最新发展推动油气E&P行业的快速发展,即“资源有限,技术无限”,另一方面也为作为核心产业的油气E&P行业提供更多的民族软件。

刘文龙[5]2004年在《基于CORBA的分布式并行优化框架的研究》文中提出分布式并行优化是在现代结构优化设计过程中,提高现有资源利用效率,缩短设计周期的最佳解决方案。 作者结合并行算法、分布式计算、计算机网络、有限元分析方法,结构优化算法和其他相关学科,改进并开发出基于CORBA的分布式并行优化系统,该系统具有独立的基于CORBA的分布式并行计算模块。具体研究所涉及的内容有遗传算法、分布式计算理论、有限元方法和结构优化等知识。 根据对目前结构优化方法和分布式并行计算方法的研究分析,文中提出基于CORBA的分布式并行优化框架的理论,基于该理论,实际改进并开发出“基于CORBA的分布式并行优化系统”。文中所做主要工作如下: 1.说明了结构优化和分布式并行计算技术的现状,并提出进行分布式并行优化系统设计的必要性。 2.讲述分布式优化框架的实现原理。主要包括系统的面向对象特性,算法的并行化和网络底层的实际互连等。涉及概念有近似、CORBA、节点池、消息驱动等,该部分是系统实际展开设计的基础和依据。 3.依据2中所讲述的优化框架原理,实际开发实现了“基于CORBA的分布式并行优化系统”,并通过几个实际结构优化例子对其进行了验证,证明了该系统的可行性和相对高效性。

高歌[6]2005年在《面向ATMS共用信息平台的关键技术及实施方案研究》文中指出本论文主要依托“十五”国家科技攻关重大项目《基础交通信息采集与融合技术研究》和深圳市交警局项目《交通信息采集及共用信息平台研究》。论文主要围绕面向ATMS 共用信息平台的关键技术及实施方案进行了相关研究。全文共分八章。第一章介绍了论文的研究背景及选题的意义;第二章对搭建构建了面向ATMS 的共用信息平台的体系结构并提出了该平台的关键技术; 第叁章到第七章分别介绍了面向ATMS 共用信息平台所涉及的关键技术。第八章设计了基于CORBA 的交通共用信息平台应用框架以及实现。本论文围绕面向ATMS 的共用信息平台的关键技术及实施方案进行了探讨。从系统的角度研究了面向ATMS 的共用信息平台的构建以及平台搭建中涉及到的关键技术,其成果将对平台的具体建设和实施有较重要的参考价值,同时,对推广至各个城市的交通共用信息平台的建设有一定的理论指导意义。

唐维俊[7]2004年在《网络化制造环境下ERP系统的过程集成与重构技术研究》文中指出网络化制造是制造业发展的必然趋势,网络化制造环境下的ERP(NMERP)系统及其关键技术的研究是网络化制造研究的一个重要内容。基于过程的观点,本文对NMERP系统的过程集成与重构技术进行了研究,主要内容及成果包括:⑴提出了NMERP系统的实现机制,建立了适应网络动态联盟组织结构和过程特点的系统分布式控制模型和由节点ERP系统组成的具有群组规划特征的系统总体结构。在上述总体研究的基础上,进一步建立了NMERP系统的体系结构,包括系统逻辑结构、软件层次结构、计算结构、网络拓扑结构,从体系结构的多个侧面全面描述了NMERP系统。⑵建立了基于工作流管理系统的驱动式过程控制模型,有效解决了网络分布环境下跨企业协同过程的管理与控制问题。以此为基础,建立了基于CORBA中间件、软件构件和工作流管理系统的过程集成与重构的支撑平台,研究了基于构件系统的系统软件实现方法。基于该支撑平台能有效实现NMERP系统在应用层次上的集成与重构。⑶提出了基于UML/ GSPN的过程集成建模方法,建模方法将自顶向下分解和自底向上综合的两种建模方法相结合,建立了符合网络动态联盟协作特点的过程模型,包括交互过程模型和节点过程模型。通过基于UML的过程模型多视图描述,有效实现了过程模型的动态性。过程建模方法还包括模型的结构正确性验证和性能分析,形成了过程建模和模型分析集成的建模环境。⑷提出了NMERP系统的过程模型验证和性能分析方法。通过建立UML过程模型向GSPN模型的映射规则,实现了UML模型向GSPN模型的正确转化,进而应用Petri网的可达图分析方法对过程模型进行结构正确性验证,应用GSPN模型与连续参数马尔可夫链的同构特性和稳定状态概率的计算方法,计算和分析GSPN模型的相关性能指标,找出过程中的性能“瓶颈”问题。过程模型验证和性能分析方法为过程模型的正确执行和过程优化提供了有效的分析手段。⑸建立了支持NMERP系统的工作流管理系统的具有开放性和可扩展性的分布式体系结构,实现了网络分布异构环境下工作流管理系统与应用系统间的有效集成。依据该体系结构,工作流管理系统或模块可基于网络节点部署,便于动态调整和均衡各节点工作流管理系统的负担,提高了工作流管理系统的执行效率和安全可靠性。⑹开发了NMERP的原型系统。在上述研究的基础上,研究了原型系统的具体实现技术,成功开发了NMERP原型系统,通过系统的运行实例说明并验证了本文提出的相关概念和关键技术的有效性。

佚名[8]2002年在《《计算机工程与应用》2002年(第38卷)总目次》文中研究指明·博士论坛·人工生命概述…………………………艾迪明陈泓娟班晓娟涂序彦(1-1)基于OAI的数字图书馆中元数据互操作框架………………………………………………………………………………王爱华张铭杨冬青唐世渭(1-5)一类改进进化规划及其优化性能分析………………

彭德巍[9]2004年在《移动Agent中间件平台及其测试模型研究》文中提出Agent是指分布式系统或协作系统中能持续自主发挥作用的计算实体,它具有自主性,交互性,反应性,主动性,可移动性,合理性等特征。其中可移动性Agent以其自主性、节约网络带宽、平台无关性等优势受到大家特别的关注,目前已经有大量这方面的研究,并且提出了一些移动Agent平台。但从目前的研究情况看,移动Agent本身的应用并未如预期的那样理想。诸多的问题阻碍了基于移动Agent系统的广泛应用,其中安全性问题,集成问题,互操作问题是最大的影响。要想提出一个完美的解决方案并非易事。将移动Agent技术和其它已经成熟的技术相结合,利用成熟技术的市场优势,弥补自身的不足,尽快成为业界的主流,占据市场的主导地位,是移动Agent技术发展的一个策略和趋势。 CORBA(Common Object Request Broker Architecture)是OMG(Object Management Group)提出的一套分布式对象技术标准。CORBA没有从根本上脱离RPC(远程过程调用)的局限,只能将数据移动到计算端。但CORBA有其独特的优越性,ORB(Object Request Broker)是CORBA的核心,它作为转发消息的中间件,实现了对象间的无缝集成和互操作,具有平台无关性、安全性、可重用性、集成遗留系统等优点,而且CORBA/IIOP具有强大的技术和市场优势,尤其是在解决遗留系统的互操作问题上。如果移动Agent能够作为CORBA对象或服务器进行调用或提供服务,使CORBA具有将计算移动到数据端的功能,将会极大地提高CORBA应用系统的效率和灵活性,那么我们能够很容易解决移动移动Agent与遗留系统的互操作以及在遗留系统中引入移动Agent的问题。 标准的建立是移动Agent技术走向成熟的前提,也是目前解决移动Agent系统之间互操作问题主要方法。目前,商业化和实验性的移动Agent系统多达近百种之多,这些系统在体系结构和系统实现上都存在着较大的差异,严重阻碍了移动Agent系统的互操作和移动Agent技术的推广。为此,很多公司向OMG(Object Management Group)提交了有关移动Agent的规范建议书。其中最有影响的是Open Group、IBM、General Magic等多家单位和公司共同提出的“移动Agent系统互操作草案”MASIF(Mobile Agent System Interoperability Facility),它可以看作是目前移动Agent系统的一个标准。MASIF定义了Agent系统之间、以及Agent系统与原有非Agent系统(1egacy system)之间的接口MAFAgentSystem和MAFFinder,它主要从移动Agent系统的命名、移动Agent系统类型和定位、移动Agent的移动以及移动Agent的管理等几个方面制订了一系列标准。但MASIF也存在着如下的不足之处:它没有有关语言互操作的内容,MASIF只限于用相同语言实现的移动Agent系统间的互操作;另外,MASIF也没有不同区域间的移动Agent定位机制以及安全互操作等内容进行标准化。Agent的另一个标准化组织智能物理Agent基金FIPA(Foundation of Intelligent Physical Agent)组织也在致力于Agent技术和互操作规范的制定和推广,使不同公司和组织开发的Agent系统进行最大限度的互操作,与OMG不同的是,该组织制定的规范主要针对智能Agent系统。该组织已经开发出FIPA97、FIPA97 V2.0、FIPA2000等一系列规范,目前仍在不断的修正和推出新的规范。

刘增荣[10]2003年在《基于CORBA的分布式多层结构应用系统及开发方法的研究》文中提出随着面向对象技术与分布计算技术的发展以及计算机应用的不断深入,企业对应用系统在不同平台的运用、集成而面临的复杂性和高可用性要求对应用系统的设计提出了更高的要求,即更好的安全性,更广的适应性,更大的伸缩性以及更便利的维护性。本文对现有的分布式对象技术、分层体系结构进行了详细的介绍、比较,对CORBA技术的最新发展以及与其它主流分布式技术的异同进行了比较,说明了利用CORBA技术构建分布式应用系统的优势所在。同时以分布式对象计算的特点、分层体系结构概念、面向对象技术以及CORBA规范为技术背景,探讨了一种基于CORBA计算模型的多层分布式应用系统的开发方法。这种开发方式基于Delphi面向对象的开发工具,结合多层C/S与B/S的优势,把应用系统核心看作一组各种服务的集合,每个服务由分布在物理上不同地方的多个CORBA组件组成,使整个应用系统具有易集成、易伸缩、面向多用户、广域性、安全审计等特点,并且以国民体质监测系统为具体实例提出实现方案,对现有企业开发分布式应用系统或者集成现有的应用系统有较好的指导意义。

参考文献:

[1]. 多学科设计优化分布式计算环境的研究[D]. 蔡苗. 南京航空航天大学. 2003

[2]. 基于CORBA/JAVA的分布式并行虚拟平台——CJPVM模型框架[D]. 巫小蓉. 湘潭大学. 2002

[3]. 基于CORBA的网络并行计算环境的设计与实现[D]. 孙再强. 西安电子科技大学. 2001

[4]. 基于设计模式和框架的E&P领域基础中间件研究[D]. 盛秀杰. 中国地质大学. 2010

[5]. 基于CORBA的分布式并行优化框架的研究[D]. 刘文龙. 南京航空航天大学. 2004

[6]. 面向ATMS共用信息平台的关键技术及实施方案研究[D]. 高歌. 吉林大学. 2005

[7]. 网络化制造环境下ERP系统的过程集成与重构技术研究[D]. 唐维俊. 东南大学. 2004

[8]. 《计算机工程与应用》2002年(第38卷)总目次[J]. 佚名. 计算机工程与应用. 2002

[9]. 移动Agent中间件平台及其测试模型研究[D]. 彭德巍. 武汉大学. 2004

[10]. 基于CORBA的分布式多层结构应用系统及开发方法的研究[D]. 刘增荣. 太原理工大学. 2003

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

基于CORBA的网络并行计算环境的设计与实现
下载Doc文档

猜你喜欢