基于化学计量学的远程计算平台 ——主控计算平台的设计与实现

论文摘要

随着化学计量学的迅猛发展,它的影响逐渐遍及化学各个领域,当前所面临的一个重要工作和任务就是为化学工作者提供一个有效的化学信息提取技术服务及其支撑平台。本课题的目的,就是要建立这样一个基于化学计量学的远程计算平台,该平台可以为广大的化学工作者在线提供多种化学计量学算法服务。 在系统的设计和实现中,本文工作主要包括以下四个方面:1) 构建一个主控服务器平台,主要用来进行作业管理和计算服务器集群管理;2) 构建一个和主控服务器平台配套的计算服务器平台,接受分配的作业并进行计算;3) 设计和实现主控服务器平台和计算服务器平台之间的信息通信协议(CCMD协议);4) 构建一个安全的数据库管理系统。 本论文首先简要介绍了化学计量学软件系统的发展趋势和本系统的总体结构。然后,采用面向对象技术以及UML可视化建模工具建立系统模型,利用UML模型设计了主控服务器平台和计算服务器平台;接下来,将多层结构的思想运用于系统的分析设计,并详细阐述了主要部分的实现;跟着,介绍了数据库系统和CCMD协议的设计和实现。文章的最后,对完成的主要工作做了总结,并提出了研究的不足之处以及对今后研究的展望。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 计算机在化学计量学中的发展
• 1.2 国内外相关的研究项目
• 1.3 研究目的
• 1.4 远程计算平台研究目标
• 1.5 主要工作
• 1.6 系统开发环境
• 2 远程计算的相关理论
• 2.1 集群系统
• 2.2 作业调度和负载平衡
• 2.2.1 作业调度
• 2.2.2 负载平衡
• 2.3 分布式多层应用体系结构
• 2.4 在线计算服务的三种模式
• 2.5 通信协议
• 2.5.1 网络协议
• 2.5.2 套接字
• 2.6 面向对象建模
• 2.7 基于UML的统一开发过程
• 3 远程计算系统的结构分析
• 3.1 系统结构
• 3.2 系统开发中的模块划分
• 4 基于UML的主控计算服务器平台建模
• 4.1 主控服务器平台设计
• 4.1.1 用例图
• 4.1.2 交互图
• 4.1.3 类图
• 4.2 计算服务器平台设计
• 4.2.1 用例图
• 4.2.2 类图
• 5 主控计算服务器平台设计和代码实现
• 5.1 主控服务器平台设计和实现
• 5.1.1 主控管理层
• 5.1.2 作业调度层
• 5.1.2.1 作业和计算服务器队列结构设计
• 5.1.2.2 调度算法
• 5.1.2.3 负载平衡实现
• 5.1.2.4 触发调度事件
• 5.1.2.5 容错处理
• 5.1.3 表示层
• 5.2 计算服务器平台设计和实现
• 5.2.1 计算管理层
• 5.2.2 表示层
• 5.3 主控计算服务器平台的数据库层设计和实现
• 5.3.1 确定系统的需求
• 5.3.2 开发逻辑数据模型
• 5.3.2.1 确定表
• 5.3.2.2 确定表中的列
• 5.3.2.3 确定实体之间的关系
• 5.3.2.4 安全性
• 6 CCMD协议的实现
• 6.1 CCMD概述
• 6.2 协议的主控服务器端阐述
• 6.3 协议的计算服务器端阐述
• 7 系统测试和应用
• 7.1 定义测试范围和特征
• 7.2 测试环境
• 7.3 测试
• 8 总结和展望
• 8.1 本项目的特色
• 8.2 总结
• 8.3 需要进一步研究的问题
• 参考文献
• 声明
• 致谢