校园网格系统的中间件研究与实现

论文摘要

网格是下一代互联网技术,它把不同地理位置的计算资源通过高速的互联网连接在一起形成资源共享。网格计算也成为科学研究的第三种方法,越来越多的科研机构开始构建自己的网格系统,在该系统上开展生物、化学、地理、物理等相关领域的研究。目前有很多网格中间件,如何选择合适的中间件,搭建一个方便管理、易于扩充、具有异构特征的网格系统,已经成为大家深入研究的问题。本文在研究了目前网格中间件技术Globus、MPCH-G2、Scmsweb、Torque、Gfarm的理论及成果的基础上,设计并构建了基于上述中间件的网格系统。为构建大规模网格系统作出了尝试,也利用该系统给生物、化学等领域在网格技术上实现其计算结果提供了一种有效的途径。该网格系统最后接入了由美国国家自然基金支持的“环太平洋网格中间件联盟”的实验床,目前实验床内有来自16个国家（包括美国、日本、香港、新加坡、中国等科研机构和大学）提供的32个高性能计算资源,实现了国内外网格的互连与资源共享,为进一步利用该系统参与国外网格技术交流和研究打下了坚实的基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 引言
• 1.1 网格定义与目的
• 1.2 网格的应用领域
• 1.3 国内外计算网格发展状况
• 1.4 论文的主要工作和组织结构
• 2 网格中间件研究
• 2.1 Globus项目和 Globus工具包
• 2.1.1 Globus的内容
• 2.2 MPICH-G2
• 2.2.1 MPI和 MPICH
• 2.2.2 MPICH-G2应用领域
• 2.2.3 MPICH-G2原理及特点
• 2.2.4 MPICH-G2执行过程
• 2.3 SMSWEB资源监控
• 2.3.1 网格资源监控特点
• 2.3.2 网格监控体系结构 GMA
• 2.3.3 网格监控结构
• 2.3.4 网格资源监控系统
• 2.3.5 SCMSWEB网格监控
• 2.4 Torque作业管理
• 2.4.1 作业管理系统定义及组成部分
• 2.4.2 作业管理系统比较
• 2.4.3 Torque作业管理系统
• 2.4.4 Torque安装及配置
• 2.5 Gfarm文件系统
• 2.5.1 分布式文件系统
• 2.5.2 网格文件系统特点
• 2.5.3 Gfarm文件系统
• 2.5.4 Gfarm文件系统安装
• 3 网格安全
• 3.1 公钥密码系统和数字签名
• 3.2 GSI证书
• 3.3 GSI证书认证过程
• 3.4 授权和单点登陆
• 3.5 基于Globus的GSI的任务提交
• 3.6 网格系统CA的具体实现
• 3.7 网格内作业提交和资源描述语言-RSL
• 4 网格系统设计与实现
• 4.1 网格系统特点
• 4.2 网格系统结构
• 4.3 网格系统整体框架
• 4.4 总体设计及实现
• 5 网格系统应用
• 5.1 MPIG-2应用
• 5.2 AutoDock在gfarm上的应用
• 6 工作总结与展望
• 7 参考文献
• 8 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 9 致谢