云计算与网格计算的比较研究

网格计算是一种能够整合零散资源并实现资源共享和协同工作的计算模式;云计算是网格计算、并行计算、分布式计算的发展,是一种新兴的商业计算模式。它具有与网格计算不同的新的特点。该文在研究网格计算与云计算概念的基础上从体系结构、专注方向、资源管理、作业调度等多种角度对网格计算与云计算进行了分析和研究。云计算所采用的商业理念、成熟的资源虚拟化技术以及非标准化的规范,使其体系结构、资源管理、作业调度等方面呈现出了不同的特点,也更适宜于为用户提供按需服务的目标,但在安全方面仍需不断完善。     

An efficient job management of computing service using integrated idle VM resources for high-performance computing based on OpenStack

In recent years, various studies on OpenStack-based high-performance computing have been conducted. OpenStack combines off-the-shelf physical computing devices and creates a resource pool of logical computing. The configuration of the logical computing resource pool provides computing infrastructure according to the user’s request and can be applied to the infrastructure as a service (laaS), which is a cloud computing service model. The OpenStack-based cloud computing can provide various computing services for users using a virtual machine (VM). However, intensive computing service requests from a large number of users during large-scale computing jobs may delay the job execution. Moreover, idle VM resources may occur and computing resources are wasted if users do not employ the cloud computing resources. To resolve the computing job delay and waste of computing resources, a variety of studies are required including computing task allocation, job scheduling, utilization of idle VM resource, and improvements in overall job’s execution speed according to the increase in computing service requests. Thus, this paper proposes an efficient job management of computing service (EJM-CS) by which idle VM resources are utilized in OpenStack and user’s computing services are processed in a distributed manner. EJM-CS logically integrates idle VM resources, which have different performances, for computing services. EJM-CS improves resource wastes by utilizing idle VM resources. EJM-CS takes multiple computing services rather than single computing service into consideration. EJM-CS determines the job execution order considering workloads and waiting time according to job priority of computing service requester and computing service type, thereby providing improved performance of overall job execution when computing service requests increase.

     

分散计算:技术、应用与挑战

在军事作战等对时延敏感的应用场景中,云计算无法满足用户的实时需求,因此分散计算应运而生。它利用智能手机、平板电脑、联网汽车和物联网终端等全球计算资源提供服务,并将云数据中心视为通用计算节点,彻底消除中心化,实现计算资源的分散化。分散计算将所有具有计算能力的设备连接起来,形成一个网络化的有机体,每个计算节点以协作和共享的方式为用户提供服务。与雾计算和边缘计算的本地化处理不同,该范式利用了网络中的空闲计算资源,绕过了局部计算能力的限制,得到了广泛的关注。首先,介绍了分散计算的研究背景,并给出了分散计算的定义;其次,详细介绍了分散计算的三种核心技术;随后,通过一些具体的应用场景实例化分散计算的概念,更好地分析了分散计算在万物互联时代的优势;最后,阐述了未来分散计算的研究方向以及面临的挑战。     

面向大数据复杂应用的GPU协同计算模型

大数据计算中存在流计算、内存计算、批计算和图计算等不同模式,各种计算模式有不同的访存、通信和资源利用等特征。GPU异构集群在大数据分析处理中得到广泛应用,然而缺少研究GPU异构集群在大数据分析中的计算模型。多核CPU与GPU协同计算时不仅增加了计算资源的密度,而且提高节点间和节点内的通信复杂度。为了从理论上研究GPU与多核CPU协同计算问题,面向多种计算模式建立一个多阶段的协同计算模型（p-DCOT）。p-DCOT以BSP大同步并行模型为核心,将协同计算过程分成数据层、计算层和通信层三个层次,并且延用DOT模型的矩阵来形式化描述计算和通信行为。通过扩展p-DOT模型描述节点内和节点间的协同计算行为,细化了负载均衡的参数并证明时间成本函数,最后用典型计算作业验证模型及参数分析的有效性。该协同计算模型可成为揭示大数据分析处理中协同计算行为的工具。     

基于云的计算机取证系统研究

云计算是目前最流行的互联网计算模式,它具有弹性计算、资源虚拟化、按需服务等特点。在云计算的环境中,云计算中心直接提供由基础设施、平台、应用等组成的各种服务,用户不再拥有自己的基础设施、软件和数据,而是共享整个云基础架构。这种方式直接影响了云计算环境的安全性和可用性,给云计算带来了巨大的隐患。在分析和研究云计算环境下的安全缺陷和安全威胁的前提下,提出了一种基于云的计算机取证系统的设计方案———利用计算机取证技术解决云计算环境的安全问题,同时利用云计算技术和超算技术满足传统取证对高性能计算的需求。     

浅析云计算及其应用

云计算是一种创新的商业计算服务,云计算是将计算任务分配到云网平台中,为各种应用系统提供计算、存储以及各类软件服务。本文首先概述了云计算的定义和构成,并介绍了云计算的特点,最后探讨了云计算的应用问题。     

基于云计算的旅游气象服务研究

云计算是在分布式计算、并行计算、网格计算的基础上提出的一种新型计算模型。它提供了可靠安全的数据存储、强大的计算能力和方便快捷的五联网服务。云计算将给IT行业带来重大的变革,同样将对旅游产业信息化产生深远影响。本文介绍了云计算的相关概念并指出了云计算的主要技术特点,最后重点提出了云计算在旅游景区气象预测的应用。     

DNA计算模型的研究

DNA计算模型在DNA计算的各个研究领域中占有重要的地位,对DNA计算模型进行研究是有意义的。首先回顾了DNA计算模型的发展历史;然后从DNA的基本结构入手研究了DNA计算的机理,并对DNA计算的过程进行了详细分析,从而归纳出DNA计算模型的基本概念;再对DNA计算模型按照DNA计算的物质形态进行了分类并对每一类DNA计算模型的理论及其应用进行了详细的分析。     

普适计算体系结构的研究

普适计算使人在信息空间与物理空间相融合的环境下，利用任意设备，通过任意网络，在任意时间透明地获得一定质量的网络服务，根据目前国际上普适计算研究的现状和发展趋势，提出了一个普适计算体系结构的参考模型，并简要讨论了该参考模型的四个关键研究内容一移动计算、互操作计算、情感计算和上下文感知计算．     

云计算对教育的影响初探

云计算是在分布式计算、并行计算、网格计算的基础上提出的一种新型计算模型,它提供了可靠安全的数据存储、强大的计算能力和方便快捷的互联网服务。云计算将给IT行业带来重大的变革,同样将对教育领域产生重要而深远的影响。该文介绍了云计算的含义、基本原理和发展现状,分析了云计算对教育领域将产生的积极影响和意义。     

图数据分析系统计算模型综述

随着大数据时代的到来,图作为一种表示和分析大数据的有效方法,正成为学术界和工业界广泛关注的焦点.图数据具有规模巨大、耦合性强、动态变化等特点,需要新的计算模型支持高效的图计算系统对大规模图数据进行处理.对图计算系统计算模型的研究现状进行了调研和综述,首先介绍图计算系统的产生和发展,然后将主流图计算系统中的计算模型按照计算对象分为:结点中心计算模型、边中心计算模型、路径中心计算模型和子图计算模型四类,重点介绍结点中心模型的应用和性能,最后对图计算模型的发展过程进行总结,并展望图计算模型未来发展方向.     

广义计算及其在磨粒识别中的应用

广义计算是融程序计算,神经计算、模糊计算和演化计算于一体的一种新型技术,该文提出了广义计算单元的定义,介绍了广义计算网络的特点,然后建立了一个广义计算模型,最后简单地介绍了广义计算在磨粒识别中的应用。     

云计算的安全风险及对策研究

云计算是在分布式计算、网络计算、并行计算等模式发展的基础上出现的一种新型的计算模型。文中介绍了云计算的发展现状,分析了云计算在其发展中存在的安全问题及其相应的相关对策和建议,分多种情况对云计算服务的安全问题进行了研究。     

基于Spark的大数据混合计算模型

现实世界大数据应用复杂多样,可能会同时包含不同特征的数据和计算,在这种情况下单一的计算模式多半难以满足整个应用的需求,因此需要考虑不同计算模式的混搭使用。混合计算模式之集大成者当属UCBerkeley AMPLab的Spark系统,其涵盖了几乎所有典型的大数据计算模式,包括迭代计算、批处理计算、内存计算、流式计算(Spark Streaming)、数据查询分析计算(Shark)、以及图计算(GraphX)。 Spark提供了一个强大的内存计算引擎,实现了优异的计算性能,同时还保持与Hadoop平台的兼容性。因此,随着系统的不断稳定和成熟, Spark有望成为与Hadoop共存的新一代大数据处理系统和平台。本文详细研究和分析了Spark生态系统,建立了基于Spark平台的混合计算模型架构,并说明通过spark生态系统可以有效地满足大数据混合计算模式的应用。     

一种适应数据与计算密集型任务的私有云系统实现研究*

与公有云计算相比,针对数据与计算双重密集型任务的私有云计算系统对计算效率和系统管理效率提出了更高的要求,目前的公有云计算系统显得过于复杂和繁琐,因此需要一种简便易用的能够适应数据与计算密集型任务的私有云计算系统实现。借鉴公有云计算的相关理论和实现方法,提出了一种针对数据与计算双重密集型任务的私有云计算系统实现方案。该方案通过作业文件描述用户的计算任务,确定计算任务的计算模型和计算的输入输出文件;针对私有云的特点,简化Google云计算系统的MapReduce并行处理框架,得到更加直观的数据计算模型;自动连     

云计算与高能物理实验分布式计算的结合应用

高能物理实验具有大数据量和高计算量的特点,需要分布式计算系统对多个合作单位的计算和存储资源进行整合。中国科学院高能物理研究所已经创建了分布式计算环境,并实现对多个高能物理实验的稳定支持。近年来由于云计算技术不断发展成熟,其扩展性和易定制的特性非常适合应用于高能物理实验计算,是一种新的分布式计算资源类型。我们对云计算与分布式计算的结合应用进行了研究,成功将云计算整合到中国科学院高能物理研究所的分布式计算系统中,实现云站点的稳定运行,并进入生产状态提供给物理用户使用。     

云计算研究

云计算模式是在基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）、软件即服务（SaaS）、分布式计算、并行计算和网格计算等概念演进并产生的结果。云计算模式是一种全新的计算应用模式,将会成为人们获取服务的主导方式。本文首先介绍云计算在业界中的概念,接着分析云计算和相关计算,最后关于云计算发展的前景进行展望。     

基于Google的云计算实例分析

先介绍了云计算产生的背景、概念、基本原理和体系结构,然后以Google系统为例详细阐述了云计算的实现机制。云计算是并行计算、分布式计算和网格计算等计算机科学概念的商业实现。Google拥有自己云计算平台,提供了云计算的实现机制和基础构架模式。该文阐述了Google云计算平台：GFS分布式文件、分布式数据库BigTable及Map／Reduce编程模式。最后分析了云计算发展所面临的挑战。     

密码计算网格的计算节点控制系统设计与实现

密码计算需要强大的计算能力,而网格计算作为一种新型有效的计算技术,能广泛集合网络上的资源形成一台虚拟的超级计算机.因此,把网格技术应用到密码学计算中具有重大的意义.介绍了一种密码计算网格系统的框架设计,并对其中的计算节点控制管理模块进行了详细设计和实现.此系统在DES穷举攻击实验中取得了非常好的效果,其它一些密码计算任务类似地也可用此系统分布式地实现.     

云计算对教育的影响初探

云计算是在分布式计算、并行计算、网格计算的基础上提出的一种新型计算模型,它提供了可靠安全的数据存储、强大的计算能力和方便快捷的互联网服务。云计算将给IT行业带来重大的变革,同样将对教育领域产生重要而深远的影响。该文介绍了云计算的含义、基本原理和发展现状,分析了云计算对教育领域将产生的积极影响和意义。