一种科学计算网格的门户网站结构制造技术

一种科学计算网格的门户网站，其建设的最终目标就是为了给用户提供一个为高性能计算定制的、易用的、完全基于浏览器的科学计算环境。该门户网站是建立在网格中间件ＧｌｏｂｕｓＴｏｏｌｋｉｔ　　２．０的基础上的，基本上利用了它的整套安全认证机制及网格环境下的在线证书仓库－认证服务器，认证服务器中有认证模块，用于认证用户身份、存放用户证书及管理员模块，其与门户网站网络连接；该门户网站还包括信息查询服务器，用于搜集各高性能服务器的信息，并将该信息提供给门户网站，门户网站，用于提供超级计算的入口。在科学计算网格的门户网站建设中，实现了从门户网站提交交互式作业的功能。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及能提供交互式作业的科学计算网格的门户网站，其为建立在网格中间件Globus Toolkit 2.0的基础上的高性能计算的门户网站。
技术介绍
目前从高性能计算应用的角度上来说，可以将用户划分为三类一类是已经很习惯并已熟练使用远程登录这种方式的用户，这类用户已经可以很熟练的运用命令行的方式来调试程序及编写脚本；一类是各领域的知识工程师，他们有非常丰富的领域经验和知识，对于高性能计算虽然有一定的需求，但还很不熟悉，其完成作业在短期内还无法完全通过远程登录的命令行方式来实现。同时，对于此类用户而言，调试程序的需求并不是很强烈，而大多是调用比较成熟的程序和算法；还有一类是介于二者之间的，虽然已经习惯了远程登录的方式，但很多时候还不能熟练运用。我们在建的门户网站(Portal)主要将其分为计算Portal和应用Portal，计算Portal是普适性的，提供提交作业、查询结果、信息查询、文件/目录管理、上传下载及其它与计算相差的常规功能，同时还负责为应用Portal提供API接口等，而应用Portal则是将各领域的软件操作进行定制，引导用户只须以输入参数的方式来完成程序的运行。从其实现的功能来看，前者(计算Portal)较为适合我们上文分析到的第一类用户，后者(应用Portal)更适合吸引第二类用户介入高性能计算领域，也更方便其使用。因此，从功能上讲，计算Portal对于用户的吸引力要小于应用Portal(因为计算Portal最适合第一类及第三类用户使用，而这部分用户由于习惯了远程登录的方式，是不大容易接受这种定制的作业提交方式的，毕竟这类用户大部分的作业都是用于调试程序，这种定制的方式缺乏灵活性，同时从目前来看，其稳定性以及功能上还有待增强；而应用Portal针对的用户群原本就对高性能计算不熟悉，同时他们更加常用的功能不是调试程序，而只是用本领域成熟的软件去解决问题)。
技术实现思路
科学计算网格的门户网站(ScGrid Portal)建设的最终目标就是为了给用户提供一个为高性能计算定制的、易用的、完全基于浏览器的科学计算环境，因此可以将我们的任务定位为建设一个用于高性能计算的普适性的Portal，并最终实现对于高性能计算环境的无缝化访问。国内外目前已经实现的计算Portal，都没有提供提交交互式作业的功能。我们在ScGrid Portal的建设中，实现了从Portal提交交互式作业的功能。本技术所采用的技术方案是基于网格的高性能计算的门户网站ScGrid是建立在网格Globus Toolkit 2.0的基础上的，基本上利用了它的整套安全认证机制及网格(Grid)环境下的在线证书仓库—认证服务器(Myproxy)，认证服务器中有认证模块，用于认证用户身份、存放用户证书及管理员模块，其与门户网站网络连接；该门户网站还包括信息查询服务器(GIIS)，用于搜集各高性能服务器的信息，并将该信息提供给门户网站，其分别与曙光高性能服务器(Dawning 2000)、深腾6800高性能服务器、SGI高性能服务器及日立高性能服务器网络连接，还与门户网站网络连接；门户网站，用于提供超级计算的入口，具有提交交互式作业的功能，其分别与曙光高性能服务器、深腾6800高性能服务器、SGI高性能服务器及日立高性能服务器网络连接，还与信息查询服务器(GIIS)网络连接。在网格环境下，通常我们把作业分成批处理和交互式两大类。系统管理员会配置一些作业队列和一定的作业调度策略，批处理作业被提交后要在队列中排队，直到作业调度器允许它执行，并且作业已经获得所请求的所有资源。交互式作业提交后马上运行，不需要等待，而且输入输出对用户透明，所以交互式作业在调试程序、测试脚本的时候非常有用。交互式作业由于独占结点，因此对系统的利用率有一定影响。但是，提供交互式作业的支持乃然是必须的。在目前众多的网格建设项目中，Globus Toolkit是使用最多的网格中间件。我们对Globus Toolkit的源代码进行了分析，特别是与作业提交相关部分的代码。Globus提供对批处理作业的支持，但是不支持提交交互式作业。本技术基于网格的门户网站为用户提供一个简单而且直观的界面，通过这个统一的界面，用户可以透明的使用网格里广泛分布的各种异构的计算资源、存储资源、科学仪器、传感设备等等。从Portal访问这些网格资源也是使用网格中间件提供的接口。为了方便用户，对于网格中间件不支持的功能，Portal也必须提供。比如Globus中间件支持提交批处理作业，只需要在Portal中调用其提供的接口即可。但是Globus不支持交互式作业的提交，为了提高Portal的可用性，这部分功能必须单独实现。GlobusToolkit提供GSISSH服务，我们用Java实现了一个GSISSH的客户端，用户认证使用”external-keyx”方法。通过这个客户端及运行在用户浏览器端的Applet保持用户端与计算资源之间的连接。用户可以直接运行交互式作业，获得相当于在远程终端运行程序的实时交互性。国内外目前已经实现的计算Portal，都没有提供提交交互式作业的功能。我们在基于网格的高性能计算的门户网站(ScGridPortal)的建设中，实现了从门户网站(Portal)提交交互式作业的功能。附图说明附图是基于网格的高性能计算的门户网站的结构图。具体实施方式在图1中，用户通过防火墙后，在认证服务器(Myproxy)进行身份认证，认证服务器中有CA认证中心，用于认证用户身份、存放用户证书及管理员模块，其与门户网站网络连接；该门户网站还包括信息查询服务器(GIIS)，用于搜集各高性能服务器的信息，并将该信息提供给门户网站，其分别与曙光高性能服务器(Dawning 2000)、深腾6800高性能服务器、SGI高性能服务器及日立高性能服务器(HITACHI SR2001)网络连接，还与门户网站网络连接；用户确认身份后，即可登录该门户网站，该门户网站用于提供超级计算的入口，具有提交交互式作业的功能，其分别与曙光高性能服务器、深腾6800高性能服务器、SGI高性能服务器及日立高性能服务器网络连接，还与信息查询服务器(GIIS)网络连接，用户通过该入口在一定时效内进行所需要的高性能运算。深腾6800高性能服务器的每一结点配置为四颗1.3GHz CPU，以适于高性能运算。本技术的基于网格的高性能计算的门户网站可以看作是超级计算用户的一个入口，是进行超级运算的门户网站。权利要求1.一种科学计算网格的门户网站结构，其特征在于包括认证服务器，用于认证用户身份、存放用户证书及管理员模块，其与门户网站网络连接；信息查询服务器，用于搜集各高性能服务器的信息，并将该信息提供给门户网站，其分别与曙光高性能服务器、深腾6800高性能服务器、SGI高性能服务器及日立高性能服务器网络连接，还与门户网站网络连接；门户网站，用于提供超级计算的入口，具有提交交互式作业的功能，其分别与曙光高性能服务器、深腾6800高性能服务器、SGI高性能服务器及日立高性能服务器网络连接，还与信息查询服务器网络连接。2.如权利要求1所述的门户网站结构，其特征在于深腾6800高性能服务器的每一结点配置为四颗CPU。专利摘要一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种科学计算网格的门户网站结构，其特征在于：包括　　　　认证服务器，用于认证用户身份、存放用户证书及管理员模块，其与门户网站网络连接；　　　　信息查询服务器，用于搜集各高性能服务器的信息，并将该信息提供给门户网站，其分别与曙光高性能服务器、深腾６８００高性能服务器、ＳＧＩ高性能服务器及日立高性能服务器网络连接，还与门户网站网络连接；　　　　门户网站，用于提供超级计算的入口，具有提交交互式作业的功能，其分别与曙光高性能服务器、深腾６８００高性能服务器、ＳＧＩ高性能服务器及日立高性能服务器网络连接，还与信息查询服务器网络连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：迟学斌，武虹，肖海力，邓笋根，张宏海，
申请(专利权)人：中国科学院计算机网络信息中心，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]