專利名稱：一種科學計算網格的門戶網站結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及能提供交互式作業(yè)的科學計算網格的門戶網站，其為建立在網格中間件Globus Toolkit 2.0的基礎上的高性能計算的門戶網站。
背景技術：
目前從高性能計算應用的角度上來說，可以將用戶劃分為三類一類是已經很習慣并已熟練使用遠程登錄這種方式的用戶，這類用戶已經可以很熟練的運用命令行的方式來調試程序及編寫腳本；一類是各領域的知識工程師，他們有非常豐富的領域經驗和知識，對于高性能計算雖然有一定的需求，但還很不熟悉，其完成作業(yè)在短期內還無法完全通過遠程登錄的命令行方式來實現。同時，對于此類用戶而言，調試程序的需求并不是很強烈，而大多是調用比較成熟的程序和算法；還有一類是介于二者之間的，雖然已經習慣了遠程登錄的方式，但很多時候還不能熟練運用。
我們在建的門戶網站(Portal)主要將其分為計算Portal和應用Portal，計算Portal是普適性的，提供提交作業(yè)、查詢結果、信息查詢、文件/目錄管理、上傳下載及其它與計算相差的常規(guī)功能，同時還負責為應用Portal提供API接口等，而應用Portal則是將各領域的軟件操作進行定制，引導用戶只須以輸入參數的方式來完成程序的運行。從其實現的功能來看，前者(計算Portal)較為適合我們上文分析到的第一類用戶，后者(應用Portal)更適合吸引第二類用戶介入高性能計算領域，也更方便其使用。因此，從功能上講，計算Portal對于用戶的吸引力要小于應用Portal(因為計算Portal最適合第一類及第三類用戶使用，而這部分用戶由于習慣了遠程登錄的方式，是不大容易接受這種定制的作業(yè)提交方式的，畢竟這類用戶大部分的作業(yè)都是用于調試程序，這種定制的方式缺乏靈活性，同時從目前來看，其穩(wěn)定性以及功能上還有待增強；而應用Portal針對的用戶群原本就對高性能計算不熟悉，同時他們更加常用的功能不是調試程序，而只是用本領域成熟的軟件去解決問題)。

發(fā)明內容
科學計算網格的門戶網站(ScGrid Portal)建設的最終目標就是為了給用戶提供一個為高性能計算定制的、易用的、完全基于瀏覽器的科學計算環(huán)境，因此可以將我們的任務定位為建設一個用于高性能計算的普適性的Portal，并最終實現對于高性能計算環(huán)境的無縫化訪問。國內外目前已經實現的計算Portal，都沒有提供提交交互式作業(yè)的功能。我們在ScGrid Portal的建設中，實現了從Portal提交交互式作業(yè)的功能。
本實用新型所采用的技術方案是基于網格的高性能計算的門戶網站ScGrid是建立在網格Globus Toolkit 2.0的基礎上的，基本上利用了它的整套安全認證機制及網格(Grid)環(huán)境下的在線證書倉庫—認證服務器(Myproxy)，認證服務器中有認證模塊，用于認證用戶身份、存放用戶證書及管理員模塊，其與門戶網站網絡連接；該門戶網站還包括信息查詢服務器(GIIS)，用于搜集各高性能服務器的信息，并將該信息提供給門戶網站，其分別與曙光高性能服務器(Dawning 2000)、深騰6800高性能服務器、SGI高性能服務器及日立高性能服務器網絡連接，還與門戶網站網絡連接；門戶網站，用于提供超級計算的入口，具有提交交互式作業(yè)的功能，其分別與曙光高性能服務器、深騰6800高性能服務器、SGI高性能服務器及日立高性能服務器網絡連接，還與信息查詢服務器(GIIS)網絡連接。
在網格環(huán)境下，通常我們把作業(yè)分成批處理和交互式兩大類。系統(tǒng)管理員會配置一些作業(yè)隊列和一定的作業(yè)調度策略，批處理作業(yè)被提交后要在隊列中排隊，直到作業(yè)調度器允許它執(zhí)行，并且作業(yè)已經獲得所請求的所有資源。交互式作業(yè)提交后馬上運行，不需要等待，而且輸入輸出對用戶透明，所以交互式作業(yè)在調試程序、測試腳本的時候非常有用。交互式作業(yè)由于獨占結點，因此對系統(tǒng)的利用率有一定影響。但是，提供交互式作業(yè)的支持乃然是必須的。
在目前眾多的網格建設項目中，Globus Toolkit是使用最多的網格中間件。我們對Globus Toolkit的源代碼進行了分析，特別是與作業(yè)提交相關部分的代碼。Globus提供對批處理作業(yè)的支持，但是不支持提交交互式作業(yè)。
本實用新型基于網格的門戶網站為用戶提供一個簡單而且直觀的界面，通過這個統(tǒng)一的界面，用戶可以透明的使用網格里廣泛分布的各種異構的計算資源、存儲資源、科學儀器、傳感設備等等。從Portal訪問這些網格資源也是使用網格中間件提供的接口。為了方便用戶，對于網格中間件不支持的功能，Portal也必須提供。比如Globus中間件支持提交批處理作業(yè)，只需要在Portal中調用其提供的接口即可。但是Globus不支持交互式作業(yè)的提交，為了提高Portal的可用性，這部分功能必須單獨實現。GlobusToolkit提供GSISSH服務，我們用Java實現了一個GSISSH的客戶端，用戶認證使用”external-keyx”方法。通過這個客戶端及運行在用戶瀏覽器端的Applet保持用戶端與計算資源之間的連接。用戶可以直接運行交互式作業(yè)，獲得相當于在遠程終端運行程序的實時交互性。
國內外目前已經實現的計算Portal，都沒有提供提交交互式作業(yè)的功能。我們在基于網格的高性能計算的門戶網站(ScGridPortal)的建設中，實現了從門戶網站(Portal)提交交互式作業(yè)的功能。


附圖是基于網格的高性能計算的門戶網站的結構圖。
具體實施方式
在圖1中，用戶通過防火墻后，在認證服務器(Myproxy)進行身份認證，認證服務器中有CA認證中心，用于認證用戶身份、存放用戶證書及管理員模塊，其與門戶網站網絡連接；該門戶網站還包括信息查詢服務器(GIIS)，用于搜集各高性能服務器的信息，并將該信息提供給門戶網站，其分別與曙光高性能服務器(Dawning 2000)、深騰6800高性能服務器、SGI高性能服務器及日立高性能服務器(HITACHI SR2001)網絡連接，還與門戶網站網絡連接；用戶確認身份后，即可登錄該門戶網站，該門戶網站用于提供超級計算的入口，具有提交交互式作業(yè)的功能，其分別與曙光高性能服務器、深騰6800高性能服務器、SGI高性能服務器及日立高性能服務器網絡連接，還與信息查詢服務器(GIIS)網絡連接，用戶通過該入口在一定時效內進行所需要的高性能運算。深騰6800高性能服務器的每一結點配置為四顆1.3GHz CPU，以適于高性能運算。
本實用新型的基于網格的高性能計算的門戶網站可以看作是超級計算用戶的一個入口，是進行超級運算的門戶網站。
權利要求1.一種科學計算網格的門戶網站結構，其特征在于包括認證服務器，用于認證用戶身份、存放用戶證書及管理員模塊，其與門戶網站網絡連接；信息查詢服務器，用于搜集各高性能服務器的信息，并將該信息提供給門戶網站，其分別與曙光高性能服務器、深騰6800高性能服務器、SGI高性能服務器及日立高性能服務器網絡連接，還與門戶網站網絡連接；門戶網站，用于提供超級計算的入口，具有提交交互式作業(yè)的功能，其分別與曙光高性能服務器、深騰6800高性能服務器、SGI高性能服務器及日立高性能服務器網絡連接，還與信息查詢服務器網絡連接。
2.如權利要求1所述的門戶網站結構，其特征在于深騰6800高性能服務器的每一結點配置為四顆CPU。
專利摘要一種科學計算網格的門戶網站，其建設的最終目標就是為了給用戶提供一個為高性能計算定制的、易用的、完全基于瀏覽器的科學計算環(huán)境。該門戶網站是建立在網格中間件GlobusToolkit 2.0的基礎上的，基本上利用了它的整套安全認證機制及網格環(huán)境下的在線證書倉庫－認證服務器，認證服務器中有認證模塊，用于認證用戶身份、存放用戶證書及管理員模塊，其與門戶網站網絡連接；該門戶網站還包括信息查詢服務器，用于搜集各高性能服務器的信息，并將該信息提供給門戶網站，門戶網站，用于提供超級計算的入口。在科學計算網格的門戶網站建設中，實現了從門戶網站提交交互式作業(yè)的功能。
文檔編號G06F17/30GK2774021SQ20042011238
公開日2006年4月19日 申請日期2004年11月4日 優(yōu)先權日2004年11月4日
發(fā)明者遲學斌, 武虹, 肖海力, 鄧筍根, 張宏海 申請人:中國科學院計算機網絡信息中心