基于網(wǎng)格的高性能計(jì)算作業(yè)提交平臺(tái)開(kāi)發(fā)技術(shù)研究的中期報(bào)告

基于網(wǎng)格的高性能計(jì)算作業(yè)提交平臺(tái)開(kāi)發(fā)技術(shù)研究的中期報(bào)告一、背景介紹隨著高性能計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的科學(xué)和工程應(yīng)用需要大規(guī)模、高性能的計(jì)算資源。由于這種需求所帶來(lái)的成本和技術(shù)難度，使得這種資源的所有權(quán)集中在了少數(shù)的機(jī)構(gòu)和企業(yè)手中。對(duì)于大部分中小型的科學(xué)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)而言，其實(shí)現(xiàn)自主運(yùn)營(yíng)高性能計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的成本十分高昂，而這種設(shè)施也經(jīng)常需要承擔(dān)較為極端的使用壓力。一些高性能計(jì)算作業(yè)管理平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生，他們提供云化、自動(dòng)化、彈性化、高可用性的基礎(chǔ)設(shè)施管理和智能化的作業(yè)調(diào)度的解決方案，使得用戶(hù)可以不必關(guān)心高性能計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的管理，而可以將精力聚焦在科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)分析上。本項(xiàng)研究旨在通過(guò)開(kāi)發(fā)一個(gè)基于網(wǎng)格的高性能計(jì)算作業(yè)提交平臺(tái)，來(lái)提高這種高性能計(jì)算作業(yè)管理平臺(tái)的擴(kuò)展性和可用性，以滿(mǎn)足更多規(guī)模不同的應(yīng)用需求。二、研究?jī)?nèi)容1.架構(gòu)設(shè)計(jì)在本項(xiàng)研究中，我們將采用網(wǎng)格化架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)高性能計(jì)算作業(yè)提交平臺(tái)。主要分為以下幾個(gè)層次：（1）資源管理層此層負(fù)責(zé)管理計(jì)算資源，包括擴(kuò)容托管、性能優(yōu)化、監(jiān)控和維護(hù)等功能。（2）應(yīng)用層此層負(fù)責(zé)應(yīng)用部署和管理。（3）用戶(hù)管理層此層負(fù)責(zé)用戶(hù)認(rèn)證和授權(quán)管理。（4）數(shù)據(jù)管理層此層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理。（5）作業(yè)調(diào)度層此層負(fù)責(zé)作業(yè)調(diào)度和管理。2.關(guān)鍵技術(shù)（1）高性能計(jì)算作業(yè)調(diào)度算法高性能計(jì)算作業(yè)調(diào)度算法是基于高性能計(jì)算作業(yè)提交平臺(tái)的核心算法，與其他各層的協(xié)同作業(yè)，可以?xún)?yōu)化用戶(hù)體驗(yàn)、提高作業(yè)執(zhí)行效率，提升作業(yè)提交的成功率。（2）分布式存儲(chǔ)技術(shù)分布式存儲(chǔ)技術(shù)可以使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)更加安全、穩(wěn)定和高效，也可以提高數(shù)據(jù)讀寫(xiě)效率，針對(duì)大數(shù)據(jù)計(jì)算任務(wù)帶來(lái)了很大的好處。（3）容器化技術(shù)容器化技術(shù)提供了一種輕量級(jí)和彈性運(yùn)行的應(yīng)用部署方案，可以高效利用計(jì)算資源，提高應(yīng)用的遷移和可靠性。3.研究進(jìn)度目前我們已完成了項(xiàng)目需求分析和架構(gòu)設(shè)計(jì)，正在進(jìn)一步調(diào)研和測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)著手開(kāi)發(fā)項(xiàng)目原型。4.未來(lái)計(jì)劃（1）完成項(xiàng)目原型設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，并進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化。（2）設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)高性能計(jì)算作業(yè)調(diào)度算法。（3）研究和應(yīng)用分布式存儲(chǔ)技術(shù)與容器化技術(shù)。（4）發(fā)布初版產(chǎn)品，并進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用測(cè)試和反饋調(diào)整。（5）提出針對(duì)性的優(yōu)化和升級(jí)計(jì)劃，不斷提升產(chǎn)品可用性和擴(kuò)展性。三、結(jié)論本項(xiàng)研究旨在通過(guò)開(kāi)發(fā)一個(gè)基于網(wǎng)格的高性能計(jì)算作業(yè)提交平臺(tái)，來(lái)提高這種高性能計(jì)算作業(yè)管理平臺(tái)的擴(kuò)展性和可用性，以滿(mǎn)足更多規(guī)模不同的應(yīng)用需求。目前我們已完成了項(xiàng)目需求分析和架構(gòu)設(shè)計(jì)，正在