一种基于区块链技术的分布式高性能计算系统及其运算方法技术方案

本发明专利技术属于分布式运算机运算技术领域，具体涉及一种基于区块链技术的分布式高性能计算系统及其运算方法，包括上级运算节点(1)、中级运算节点(2)和下级运算节点(3)，所述上级运算节点(1)、中级运算节点(2)和下级运算节点(3)之间网络连接，所述上级运算节点(1)和中级运算节点(2)构成区块链单元，所述中级运算节点(2)和下级运算节点(3)构成区块链单元。

A distributed high-performance computing system based on block chaining technology and its computing method

The invention belongs to the technical field of distributed computing machine operation, in particular to a computing system and its operation method of distributed high performance block chain based on technology, including superior computing nodes (1), intermediate (2) and lower compute nodes compute nodes (3), and the higher computation node (1), intermediate nodes (2 operations) and lower computation node (3) between the network connection, the higher computation node (1) and intermediate (2) a block operation node chain unit, the intermediate node operation (2) and (3) a lower computation node block chain unit.

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链技术的分布式高性能计算系统及其运算方法
本专利技术属于分布式运算机运算
，具体涉及一种基于区块链技术的分布式高性能计算系统及其运算方法。
技术介绍
在大数据应用、科学运算和云运算平台中，可靠并且稳定的运算系统对系统性能有着至关重要的作用。随着数据量增大(PB级别)，系统的运算分布策略必须保证性能和稳定性。目前，现有技术中的计算系统采用的多为集群化控制系统和运算方法，即上级运算节点对其所有该运算节点以下与之相连的运算节点进行数据分配、指令发送和数据传输，当与之相连的运算节点数量较多时，会对上级运算节点的运算能力、负载能力和数据传输能力要求极高，所以这样的集群化控制系统会导致上级运算节点的带宽要求和硬件配置极高，同时这样的设计也会导致下一级运算节点的硬件资源不能得到很好的利用和配置。区块链是一种新型去中心化协议，能安全地存储数字货币交易或其它数据，信息不可伪造和篡改，可以自动执行智能合约，无需任何中心化机构的审核。区块链技术解决了拜占庭将军问题，大大降低了现实经济的信任成本与会计成本，重新定义了互联网时代的产权制度。区块链(Blockchain)是由网络运算节点参与的分布式数据库系统，它的特点是不可更改，不可伪造，也可以将其理解为账簿系统(ledger)。时间戳服务器通过对以区块(block)形式存在的一组数据，实施随机散列而加上时间戳，并将该随机散列进行广播，就像在新闻或世界性新闻组网络(Usenet)的发帖一样。显然，该时间戳能够证实特定数据必然于某特定时间是的确存在的，因为只有在该时刻存在了才能获取相应的随机散列值。每个时间戳应当将前一个时间戳纳入其随机散列值中，每一个随后的时间戳都对之前的一个时间戳进行增强(reinforcing)，这样就形成了一条链(Chain)。并以十分钟新增一个区块的速度无限扩展，这条主链在每增加一个区块后，都会向全网广播，从而使得每台参与数字货币交易的电脑上都有一份拷贝。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供一种运算效率高且资源配置合理化并且信息传输更加稳定安全的基于区块链技术的分布式高性能计算系统及其运算方法。为实现以上技术目的,本专利技术的技术方案是:一种基于区块链技术的分布式高性能计算系统，包括上级运算节点、中级运算节点和下级运算节点，所述上级运算节点、中级运算节点和下级运算节点之间网络连接，所述上级运算节点和中级运算节点构成区块链单元，所述中级运算节点和下级运算节点构成区块链单元。作为优选，所述上级运算节点、中级运算节点和下级运算节点可以为多个。作为优选，所述网络连接可以为有线宽带连接。作为改进，所述网络连接可以为无线网络连接。为实现以上技术目的,本专利技术的技术方案是:一种基于区块链技术的分布式高性能计算系统的运算方法，包括如下步骤：步骤一：将上级运算节点、中级运算节点和下级运算节点依次通过网络连接；步骤二：待上级运算节点、中级运算节点和下级运算节点中任意一运算节点接受运算处理任务后，会先下派任务数据包给与之连接的所属该运算节点的下级运算节点，获取该下级运算节点的运算能力；步骤三：将运算处理任务进行分割、下派以及运算能力的动态获取，运算处理任务分割数量根据与该运算节点连接的下级运算节点数量，每个数据分割的大小根据与之连接的下级运算节点的处理能力呈正比；同时在下级运算节点进行对下派任务进行运算的同时，上级运算节点仍对该下级运算节点的运算能力进行获取；步骤四；将分割后的数据，在各运算节点上进行运算，并同时将步骤三中上级运算节点中收到的下级运算节点的运算能力与步骤二中上级运算节点中收到的下级运算节点的运算能力进行比较；步骤五：若步骤三中的运算能力大于步骤二中的运算能力，则增加下派任务数据包大小，若步骤三中的运算能力小于步骤二中的运算能力，则减少下派任务数据包大小，步骤六：将运算后的各个结果反馈至接受数据运算任务的该数据运算节点，进行汇总并上报。作为改进，所述上级运算节点、中级运算节点和下级运算节点内存储的所述该节点的下级运算节点的硬件配置信息在某时间内会进行分派任务数据包的形式重新抓取。从以上描述可以看出，本专利技术具备以下优点：本专利技术的基于区块链技术的分布式高性能计算系统及其运算方法采用区块链技术对数据和运算能力进行分析处理，当数据分析处理任务安置在任何一个运算节点时，此运算节点都将该数据分析处理任务下派到与之连接的下级运算节点进行分析处理，而下级运算节点也同样会对收到的数据分析处理任务继续下派到与之连接的下级运算节点进行分析处理，依次类推，这样的处理不再采用中心化和集群化的处理模式；一方面极大的提高了闲置运算节点的利用率，从而降低了运算节点的闲置率；另一方面是每个运算节点都对其他运算节点的运算效率，硬件配置等信息都有记录，当收到运算数据时，会及时对运算数据进行分割，分析，将数据量大的运算任务调至运算能力强的运算节点，将数据量小的运算任务调至运算能力弱的运算节点，使得运算任务可以在尽可能短的时间内得到运算结果。附图说明图1为本专利技术的基于区块链技术的分布式高性能计算系统的结构示意图。图2为本专利技术的基于区块链技术的分布式高性能计算系统的运算方法的步骤示意图。具体实施方式一种基于区块链技术的分布式高性能计算系统，它包括上级运算节点1、中级运算节点2和下级运算节点3，所述上级运算节点1、中级运算节点2和下级运算节点3之间网络连接，所述上级运算节点1和中级运算节点2构成区块链单元，所述中级运算节点2和下级运算节点3构成区块链单元。本实施例仅以三个运算节点为例，在具体实施时，可以有无限个运算节点，在所述上级运算节点1和中级运算节点2构成区块链单元中，中级运算节点2相对于上级运算节点1其实就是下级运算节点和上级运算节点的关系，同理，所述中级运算节点2和下级运算节点3构成区块链单元中也是下级运算节点3相对于中级运算节点2其实就是下级运算节点和上级运算节点的关系；在每一个区块链单元中只有上级运算单元和下级运算单元的关系，而每一个上级运算单元只需要对下级运算单元负责；所述上级运算节点1、中级运算节点2和下级运算节点3可以为若干也可以为无限多个；他们彼此之间的网络连接可以为有线宽带连接，也可以为无线网络连接。结合基于区块链技术的分布式高性能计算系统提供了一种运算方法，包括如下步骤：步骤一：将上级运算节点、中级运算节点和下级运算节点依次通过网络连接；步骤二：待上级运算节点、中级运算节点和下级运算节点中任意一运算节点接受运算处理任务后，会先下派任务数据包给与之连接的所属该运算节点的下级运算节点，获取该下级运算节点的运算能力；步骤三：将运算处理任务进行分割、下派以及运算能力的动态获取，运算处理任务分割数量根据与该运算节点连接的下级运算节点数量，每个数据分割的大小根据与之连接的下级运算节点的处理能力呈正比；同时在下级运算节点进行对下派任务进行运算的同时，上级运算节点仍对该下级运算节点的运算能力进行获取；步骤四；将分割后的数据，在各运算节点上进行运算，并同时将步骤三中上级运算节点中收到的下级运算节点的运算能力与步骤二中上级运算节点中收到的下级运算节点的运算能力进行比较；步骤五：若步骤三中的运算能力大于步骤二中的运算能力且该情况连续多次出现，则增加下派任务数据包大小，若步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于区块链技术的分布式高性能计算系统，其特征在于：包括上级运算节点(1)、中级运算节点(2)和下级运算节点(3)，所述上级运算节点(1)、中级运算节点(2)和下级运算节点(3)之间网络连接，所述上级运算节点(1)和中级运算节点(2)构成区块链单元，所述中级运算节点(2)和下级运算节点(3)构成区块链单元。

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链技术的分布式高性能计算系统，其特征在于：包括上级运算节点(1)、中级运算节点(2)和下级运算节点(3)，所述上级运算节点(1)、中级运算节点(2)和下级运算节点(3)之间网络连接，所述上级运算节点(1)和中级运算节点(2)构成区块链单元，所述中级运算节点(2)和下级运算节点(3)构成区块链单元。2.根据权利要求1所述的基于区块链技术的分布式高性能计算系统，其特征在于：所述上级运算节点(1)、中级运算节点(2)和下级运算节点(3)可以为多个。3.根据权利要求1所述的基于区块链技术的分布式高性能计算系统，其特征在于：所述网络连接可以为有线宽带连接。4.根据权利要求1所述的基于区块链技术的分布式高性能计算系统，其特征在于：所述网络连接可以为无线网络连接。5.一种基于区块链技术的分布式高性能计算系统的运算方法，包括如下步骤：步骤一：将上级运算节点、中级运算节点和下级运算节点依次通过网络连接；步骤二：待上级运算节点、中级运算节点和下级运算节点中任意一运算节点接受运算处理任务后，会先下派任务数据包给与之连接的所属该运算节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓佳伟，尤文杰，张文文，邬锡敏，张涛，
申请(专利权)人：无锡十月中宸科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32