计算流体力学网格应用系统
专利汇可以提供计算流体力学网格应用系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种网格技术领域的计算 流体 力 学 网格应用系统。本 发明 包括：显示终端、集线器、服务提供端、计算 节点 。用户在显示终端设置要执行的任务，显示终端的输出端连接到集线器，集线器的输出端连接到服务提供端，服务提供端负责将转送过来的任务通过公共区域分解法分解成多个子任务，发送到计算节点，由计算节点进行计算和处理。任务计算完成后，由计算节点反馈给服务提供端，收集结果数据文件并进行拼装，将完整的结果数据文件返回给集线器，最终显示在显示终端，并通知用户。本发明能够整合广域网范围内不同物理域和安全域内的计算 流体力学 应用，具有 可视化 、良好的通用性和扩展性、计算能力强、安全性高、可靠性高、适用面广的特点。，下面是计算流体力学网格应用系统专利的具体信息内容。
1.一种计算流体力学网格应用系统，包括：显示终端(1)、集线器(2)、服 务提供端(3)、计算节点(4)，其特征在于，显示终端(1)的输出端连接到集线 器(2)，用户在显示终端(1)设置要执行的任务，集线器(2)的输出端连接到 服务提供端(3)，服务提供端(3)负责将转送过来的任务分解成多个子任务，发 送到计算节点(4)，由计算节点(4)执行任务计算和处理，任务计算完成后，由 计算节点(4)返回给服务提供端(3)，收集结果数据文件并进行组装，将处理结 果返回给集线器(2)，最终显示在显示终端(1)，并以短消息或发信的方式通知 用户任务计算已完成。
2.根据权利要求1所述的计算流体力学网格应用系统，其特征是，集线器(2) 包括：主集线器(5)和子集线器(6)，主集线器(5)保存了在子集线器(6)中 注册的所有服务的索引信息，主集线器(5)的任务管理模块调度合适的子集线器 (6)，子集线器(6)将任务传送到服务提供端(3)。
3.根据权利要求2所述的计算流体力学网格应用系统，其特征是，子集线器 (6)以环状互连，当主集线器(5)崩溃时，环中负载最轻的子集线器(6)将自 动成为主集线器(5)，从而使系统具有高可靠性；同时，计算结果由服务提供端 (3)传递给子集线器(6)，子集线器(6)再传输给主集线器(5)。
4.根据权利要求1所述的计算流体力学网格应用系统，其特征是，显示终端 (1)包括：管理单元(7)和用户单元(8)，用户在用户单元(8)提交任务，查 询任务执行状态，管理单元(7)为管理员提供各个模块和任务执行的可视化监控 界面，并对用户进行认证；认证后的用户单元(8)将任务传递给管理单元(7)， 再将任务传送至集线器(2)的主集线器(5)。
5.根据权利要求4所述的计算流体力学网格应用系统，其特征是，显示单元 (8)以图像或数据的方式将结果显示给用户。
6.根据权利要求1所述的计算流体力学网格应用系统统，其特征是，服务提 供端(3)包括：资源信息采集器(9)和任务管理单元(10)，资源信息采集器(9) 获得计算节点(4)的性能信息，封装成服务发布至集线器(2)的子集线器(6)， 供任务调度时使用；任务管理单元(10)负责将子集线器(6)传送来的任务分解 成多个子任务，分发到各个计算节点(4)，计算完成后，任务管理单元(10)对 计算结果进行收集和整合，并传送给子集线器(6)。
7.根据权利要求1所述的计算流体力学网格应用系统统，其特征是，显示终 端(1)、集线器(2)、服务提供端(3)、计算节点(4)位于一台计算机中，或者 分布在网格环境中的多个节点和多台设备中。
技术领域
本发明涉及的是一种网格技术领域的系统，具体的说，涉及的是一种计算流 体力学网格应用系统。
背景技术
经对现有技术文献的检索发现，中国专利申请号02136429.X，发明名称：过 程冶金中计算流体力学的数据可视化方法，公开号CN 1395196A，该专利的计算 流体力学系统中，实现了冶金中计算流体力学的数据可视化方法。该计算流体力 学系统：(1)针对冶金应用的流体计算系统，不能实现其它应用的流体计算系统。 (2)实现了数据可视化，但不具有可视化监控执行任务和其它模块运行的功能。 (3)对于需要大量计算的流体计算系统，由一个计算服务器执行处理，执行时间 将较长，未能将任务分发到各个计算服务器进行并行和分布式处理。(4)该系统 不能提供大规模数据的可靠传输和压缩。
发明内容
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：显示终端、集线器、服务 提供端、计算节点。用户在显示终端设置要执行的任务，显示终端的输出端连接 到集线器，集线器的输出端连接到服务提供端，服务提供端负责将转送过来的任 务通过公共区域分解法分解成多个子任务，发送到计算节点，由计算节点进行计 算和处理。任务计算完成后，由计算节点反馈给服务提供端，收集结果数据文件 并进行拼装，将完整的结果数据文件返回给集线器，最终显示在显示终端，并通 知用户。
集线器包括：主集线器和子集线器。集线器是计算流体力学系统的物理载体， 主要负责服务的注册、查询和任务管理。用户在显示终端将提交的任务提交给主 集线器，主集线器保存了子集线器中服务注册的索引信息，主集线器的任务管理 模块调度合适的子集线器，子集线器将任务传送到服务提供端。
显示终端包括：用户单元和管理单元。用户单元为用户提供提交任务，查询 任务执行状态的功能。管理单元为管理员提供各个模块和任务执行的可视化监控 界面，并对用户进行认证，同时将任务传送给集线器的主集线器。
服务提供端包括：资源信息采集器和任务管理单元，资源信息采集器从计算 节点中采集包括CPU、内存和磁盘的可利用率等性能信息，封装成服务发布到子 集线器，供任务调度时使用。任务管理单元负责将任务分解成多个子任务，发送 到计算节点，并对计算结果进行收集和整合。
本发明能够整合不同应用的计算流体力学系统，为用户提供可视化界面，基 于服务和工作流方式，具有通用性和兼容性好，可扩展性强，维护开销小的特点。 用户在登陆该计算流体力学系统后，可以可视化的新建一个任务，也可以对上次 提交但还没完成的任务进行监控。同时任务完成之后，系统会以发信或短消息方 式自动通知用户。采用服务概念，基于服务标识语言和统一描述、注册、发布等 国际标准，不同的计算流体力学系统应用被封装和部署成网格服务，便于未来的 扩展和可复用，易于集成和融合其它网格计算应用，适应了未来网格计算和计算 流体力学系统发展的需要。
本发明的特点和效果：1)可视化，本发明为用户提供可视化的交互工具，操 作简单，用户能够可视化的新建一个任务，也可以随时对执行的任务进行监控。2) 良好的通用性和扩展性，系统基于服务思想，采用服务标识语言和统一描述、注 册、发布等国际标准。3)计算能力强，系统将用户的任务划分成各个子任务，并 部署到各个高计算能力的计算节点上，可以对任务进行分布式和并行处理。4)安 全性高，管理单元提供可靠的安全认证，提供单点登陆，远地身份鉴证，对数据 进行压缩和加密传输。5)可靠性高，保存服务注册信息的子集线器以环状互连， 当主集线器崩溃时，环中负载最轻的子集线器将自动成为主集线器，从而实现系 统的高可靠性。6)适用面广，本发明可以以即插即用的方式与其它网格计算应用 集成和融合，适应网格计算和计算流体力学发展的需要。
附图说明
图1为本发明系统结构图；
图2为本发明集线器的结构框图；
图3为本发明工作流程图；
具体实施方式
如图1所示，本发明包括：显示终端1、集线器2、服务提供端3、计算节点 4。用户在显示终端1设置要执行的任务，显示终端1的输出端连接到集线器2， 集线器2的输出端连接到服务提供端3，服务提供端3负责将转送过来的任务分 解成多个子任务，发送到计算节点4，由计算节点4执行计算和处理。任务计算 完成后，由计算节点4反馈给服务提供端3，服务提供端3的任务管理器10负责 收集结果数据文件并进行拼装，将处理结果返回给集线器2的子集线器6，最终 显示在显示终端1，并以短消息或发信的方式通知用户任务计算已完成。
如图2所示，集线器2包括：主集线器5和子集线器6。用户在显示终端1 提交的任务交给集线器2的主集线器5，主集线器5保存了子集线器6中服务注 册的索引信息，主集线器5的任务管理模块调度合适的子集线器6，子集线器6 将任务传送到服务提供端3。
子集线器6以环状互连，当主集线器5崩溃时，环中负载最轻的子集线器6 将自动成为主集线器5，从而使系统具有高可靠性。同时，计算结果由服务提供 端3传递给子集线器6，子集线器6再传输给主集线器5。
显示终端1包括：管理单元7和用户单元8。用户单元8为用户提供提交任务， 查询任务执行状态功能。管理单元7为管理员提供各个模块和任务执行的可视化 监控界面，并对用户进行认证。认证后的用户单元8将任务传递给管理单元7， 管理单元7的输出端与集线器2的主集线器5相连。
服务提供端3包括：资源信息采集器9和任务管理单元10。资源信息采集器 9从计算节点4中采集包括CPU、内存和磁盘的可利用率等性能信息，封装成服务 发布到子集线器6，供任务调度时使用。任务管理单元10负责将子集线器6传送 来的任务分解成多个子任务，发送到计算节点4，并对计算结果进行收集和整合， 传送给子集线器6。
如图3所示，用户在显示终端1通过用户单元8的门户进入系统。管理单元 7对用户进行身份验证，用户具有权限后，可以提交任务。管理单元7将任务传 送给主集线器5，主集线器5根据任务的特性，搜索注册的子集线器6的索引信 息，找到合适的子集线器6。同时，资源信息采集器9采集各个计算节点4的性 能信息，封装成服务发布到子集线器6中。子集线器6把任务传递给任务管理单 元10，任务管理单元10负责将任务分解成多个子任务，分发到各个计算节点4， 由计算节点4执行相应的处理和计算。计算后的结果传递给任务管理单元10，对 结果进行整合处理后，传送给子集线器6。子集线器6将结果传输到主集线器5， 最后传递到显示终端1的管理单元7，按照用户需求，最终显示单元8以图像或 数据的方式显示给用户。
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