張輝

摘要：該文簡(jiǎn)單地介紹了當(dāng)下我國(guó)生物計(jì)算下的分布式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并且提出了生物計(jì)算下的分布式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)的注意事項(xiàng)，期望能夠產(chǎn)生一定的積極效用。

關(guān)鍵詞：生物計(jì)算；分布式；計(jì)算系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）12-0092-02

生物學(xué)研究中，存在諸多難解的問(wèn)題，如NP-問(wèn)題，而且這些問(wèn)題的解決往往需要進(jìn)行大規(guī)模的計(jì)算。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等逐漸的滲透在人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，微生物研究提供了諸多的方便。而且為了有效地提高生物研究質(zhì)量，需要進(jìn)行嚴(yán)密的分布式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)，且設(shè)計(jì)需要充分地體現(xiàn)出：1）開(kāi)放性。所有被授權(quán)的用戶均可以提交計(jì)算任務(wù)，并且可以迅速的利用計(jì)算資源獲取結(jié)果。2）異構(gòu)性。能夠有效地適應(yīng)多種性質(zhì)的系統(tǒng)環(huán)境（通過(guò)防火墻）。3）易用性。具有簡(jiǎn)單易造作的界面，用戶在第一次申請(qǐng)時(shí)，需要完成客戶端端軟件和JRE軟件的安裝，之后其他軟件均由客戶端軟件自動(dòng)完成。4）容錯(cuò)性。能夠有效的容納以及處理系統(tǒng)不確定性所造成的一系列錯(cuò)誤。5）易編程性。分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口需要簡(jiǎn)單清晰，這樣便于用戶編程。基于此，本文對(duì)生物計(jì)算下的分布式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)展開(kāi)論述，期望能夠?yàn)槲覈?guó)生物研究事業(yè)提供一定的幫助。

1 生物計(jì)算下的分布式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

生物計(jì)算下的分布式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要充分的彰顯出Java Application以及HTTP協(xié)議的相關(guān)規(guī)則，并且需要具備解決跨防火墻通信問(wèn)題?？偟膩?lái)說(shuō)，生物計(jì)算下的分布式計(jì)算系統(tǒng)由客戶機(jī)端、工作機(jī)端、服務(wù)器端構(gòu)成，下面我們展開(kāi)具體的分析：

1.1 客戶機(jī)端

所謂的客戶機(jī)是指：計(jì)算資源的請(qǐng)求者，客戶機(jī)能夠直接向服務(wù)器提交問(wèn)題，并且等待

結(jié)果的返回?？蛻魴C(jī)端用戶需要編寫能夠滿足系統(tǒng)接口的應(yīng)用程序，然后，利用Web頁(yè)面進(jìn)行資源上傳，這個(gè)時(shí)候，服務(wù)器便會(huì)自動(dòng)的開(kāi)啟部署服務(wù)，并且根據(jù)客戶的實(shí)際需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，最終將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行有機(jī)地整合，返回給客戶機(jī)。

1.2 工作機(jī)端

眾所周知，工作機(jī)端能夠有效地提供空間計(jì)算資源，而且使得生物研究的流程進(jìn)入到一

個(gè)良性循環(huán)之中，即：工作機(jī)端向服務(wù)器申請(qǐng)任務(wù)，并且開(kāi)始計(jì)算，最終將計(jì)算結(jié)果返回。另外，工作機(jī)端在第一次申請(qǐng)任務(wù)時(shí)，需要將任務(wù)下載到應(yīng)用程序之中，隨后，相應(yīng)的程序便會(huì)自動(dòng)的向服務(wù)器申請(qǐng)任務(wù)，完成計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果返回。除此之外，由于生物計(jì)算下的分布式計(jì)算系統(tǒng)采用了檢查點(diǎn)機(jī)制，因此，工作機(jī)端的工作需要在計(jì)算機(jī)暫停的狀態(tài)下進(jìn)行計(jì)算，并且保持好良好的中間狀態(tài)，最后將信息資源發(fā)送到服務(wù)器中。

1.3 服務(wù)器端

服務(wù)器端最終是服務(wù)與客戶機(jī)端以及工作機(jī)端的，面向客戶機(jī)端，服務(wù)器端需要接受提

交的任務(wù)，并且及時(shí)的返回計(jì)算結(jié)果；面向工作機(jī)端，服務(wù)器端需要及時(shí)的接收工作機(jī)端的任務(wù)請(qǐng)求，并且及時(shí)的分配任務(wù)，及時(shí)的檢測(cè)返回的檢查點(diǎn)的中間狀態(tài)以及相應(yīng)的任務(wù)計(jì)算結(jié)果。與此同時(shí)，服務(wù)器端需要為客戶機(jī)端以及工作機(jī)端提供Web的訪問(wèn)接口，負(fù)責(zé)應(yīng)用程序分解的任務(wù)集合即存儲(chǔ)，及時(shí)的響應(yīng)工作機(jī)的任務(wù)請(qǐng)求，根據(jù)實(shí)際任務(wù)的需要，及時(shí)的調(diào)整任務(wù)分配方案，確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確無(wú)誤。

2 生物計(jì)算下的分布式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)的注意事項(xiàng)

生物計(jì)算下的分布式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，需要注重細(xì)節(jié)質(zhì)量的把控，無(wú)論是在客戶機(jī)端、工作機(jī)端，還是在服務(wù)器端設(shè)計(jì)中，均需要進(jìn)行嚴(yán)密的細(xì)節(jié)處理，注重各種小配件的正確搭配，不可隨意的變動(dòng)相關(guān)設(shè)備的位置，并且需要充分地考慮到是否超出生物計(jì)算下的分布式計(jì)算系統(tǒng)容錯(cuò)性。在長(zhǎng)時(shí)間的計(jì)算過(guò)程中，盡可能地避免細(xì)節(jié)出錯(cuò)，降低重復(fù)計(jì)算幾率，保障定時(shí)檢查相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行安全性。另外，在工作人員的安排上，盡可能的實(shí)現(xiàn)人盡其才，盡可能地將工作人員的潛力發(fā)揮出來(lái)，在人力資源上為生物研究工作提供源源不斷的內(nèi)資啊動(dòng)力。除此之外，還要根據(jù)當(dāng)下我國(guó)生物研究實(shí)際情況以及生物研究的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展需求，制定出科學(xué)合理的分布式計(jì)算系統(tǒng)管理制度，并且在企業(yè)內(nèi)容實(shí)施嚴(yán)明的獎(jiǎng)罰制度，使得生物研究有規(guī)章制度可循，從而有效地避免各種各樣的問(wèn)題產(chǎn)生，全面的提高我國(guó)生物研究水平，且?guī)?dòng)計(jì)算機(jī)行業(yè)的拓展與可持續(xù)發(fā)展，與此同時(shí)，縮小我國(guó)生物研究水平與國(guó)際發(fā)達(dá)水平之間的差距，提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力?？偟膩?lái)說(shuō)，在生物計(jì)算下的分布式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，要嚴(yán)加防范各種問(wèn)題的產(chǎn)生，注重細(xì)節(jié)質(zhì)量控制。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，生物計(jì)算下的分布式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)需要依賴客戶機(jī)端、工作機(jī)端以及服務(wù)器端的共同配合，且需要注重細(xì)節(jié)質(zhì)量控制，盡可能地避免各種各樣的問(wèn)題產(chǎn)生，從而為生物研究質(zhì)量保駕護(hù)航。本文的分析闡述可能存在一定的片面性，需要進(jìn)一步深入研究，但是不能忽視其研究?jī)r(jià)值，期望能夠產(chǎn)生一定的積極效用。

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