CN101072226A - 一种网格计算方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及网格计算技术领域，提供了一种网格计算方法及系统。所述方法包括以下步骤：在即时通信用户客户端安装或升级时加载网格计算节点软件，定制、分片需求用户提出的计算需求定制成计算任务，通知给即时通信用户客户端，即时通信用户客户端领取并计算所述分片的计算任务，将所述分片的计算结果合成为网格计算结果。所述网格计算系统包括：网格计算任务接收模块，即时通信网格计算服务器，即时通信网格计算工具和即时通信服务器。本发明通过结合即时通信工具提供的网格计算节点，节省了网格计算的部署时间，同时也使整个计算过程直观易用，增强了与用户的互动，可应用于天文计算、核物理计算等需要高性能计算和网格计算的行业及领域。

Description

一种网格计算方法及系统

技术领域

本发明涉及计算机、网络通信、网格计算技术等技术领域，更具体地说，涉及一种基于即时通信服务的网格计算方法及系统。

背景技术

网格计算是伴随着互联网而迅速发展起来的专门针对复杂科学计算的新型计算模式。这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个虚拟的超级计算机，其中每一台参与计算的计算机就是一个网格节点，而整个计算是由成千上万个网格节点组成的一张网格，所以这种计算方式叫网格计算。

充分利用网上的闲置处理能力是网格计算的一个优势，典型的网格系统首先把网格计算需求用户提交的计算任务和数据分割成若干小片；然后分析完成任务所需要的计算资源，这些计算资源被称为网格节点；再将分成小片的任务分配给这些网格节点进行计算；完成计算的网格节点将计算结果汇总，以便网格计算的需求用户查询。

为了实现网格计算，每个网格节点需要预先下载网格计算节点软件，该计算软件可以是一个预先编制好的屏幕保护程序，然后不同节点的计算机可以根据自己的处理能力下载一个或多个数据片断，只要节点的计算机的用户不使用计算机时，屏保程序就会工作，这样这台计算机的闲置计算能力就被充分地调动起来了。

由于传统的网格计算系统各个网格系统都各自开发各自的界面，用户需要单独安装下载网格计算的客户端网格计算节点软件，并且重新学习，用户时间成本高，这样在网格计算系统部署时就导致了用户时间及计算机计算能力的浪费。其次，在进行网格计算时，传统的方法中网格节点没有一个友好的界面，不够直观，也不易于使用，缺少用户的参与和互动。并且，现有技术中，如果用户客户端下载了网格计算节点软件，服务器就会直接给网格节点分配任务，是被动的计算，这样网格节点无法选择或拒绝执行任务，网格节点缺乏对计算任务的认知和选择。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于即时通信服务的网格计算方法及系统，旨在解决现有技术中网格计算系统部署和实施过程复杂、与用户缺乏互动、不易操作的问题，更有效地发展和部署及提高网格计算用户的计算能力。所述技术方案如下：

一种网格计算方法，在即时通信用户客户端安装或升级时加载网格计算节点软件，所述方法包括以下步骤：

步骤A：网格计算的需求用户提出计算任务请求；

步骤B：根据所述计算任务请求定制计算任务，将所述计算任务分片，并将计算任务片通知给即时通信用户客户端；

步骤C：所述即时通信用户客户端回应所述通知，同意接受计算任务的即时通信用户客户端领取相应的计算任务片，对所述计算任务片进行计算，得出计算结果；

步骤D：将所述计算结果合成为网格计算结果。

本发明还提供了一种网格计算系统，所述系统包括网格计算任务接收模块，即时通信网格计算服务器，即时通信网格计算工具和即时通信服务器；

所述网格计算任务接收模块用于接收网格计算的需求用户提交的网格计算任务请求，定制计算任务，并向即时通信网格计算服务器提交所述计算任务，还用于收取即时通讯网格计算服务器推送的网格计算结果；

所述即时通信网格计算服务器用于接收网格计算任务提交模块提交的计算任务，对计算任务进行分片，将计算任务片通知给即时通信网格计算工具，还用于接收即时通信网格计算工具上报的计算任务片的计算结果，并将所述计算结果合成为网格计算结果，将所述网格计算结果推送给网格计算任务接收模块；

所述即时通信服务器用于即时消息的转发和即时通讯用户的名录和好友管理；

所述即时通信网格计算工具用于回应所述即时通信网格计算服务器发出的通知，并进行任务计算。

本发明的有益效果是：

1)采用本发明所述的技术方案，由于即时通信用户客户端在安装或升级时加载网格计算节点软件，网格计算的部署和实施过程简单，并且节省时间，操作便利。目前成规模的即时通讯服务都拥有者上千万数量级的用户数，并且都具备完善的透明的自动升级机制，因此支持网格计算的即时通信用户客户端，可以借助成熟的即时通信服务的自动升级体系，无缝透明的将千万乃至上亿的即时通信用户客户端升级为网格计算用户客户端。而免除了从零开始推广、从零开始要求用户下载、安装、配置、运行网格计算节点的复杂过程。

2)本发明所述的技术方案增加将计算任务通知给即时通信用户客户端，并由该即时通信用户客户端领取的形式，增强了用户的参与和互动。

3)计算任务作为好友加载好友列表中，用户通过聊天窗口的交互方式察看、控制和被通知计算任务的状态和管理等，计算过程直观易用，为用户提供了熟悉自然的交互方式，学习成本低并且易用。

4)采用了即时通信的网格计算，借助了广大的即时通信工具用户，汇集海量计算能力，可以为社会提供全新的网格计算业务模式，给网格计算需求用户带来便利。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的网格计算系统的结构图；

图2是本发明实施例2提供的网格计算系统的结构图；

图3是本发明实施例2中的网格计算的架构原理图；

图4是本发明实施例3提供的网格计算方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

目前大多数个人计算机都安装有各种即时通信工具，因此结合即时通信工具提供的网格计算节点，将节省网格计算的部署时间，更加高效地利用用户时间和计算机的计算能力。同时也使整个计算过程直观易用，增强了与用户的互动。

即时通信网格计算增值业务通过分布在每个即时通信用户电脑上的网格计算节点软件，整合数千万在线即时通信用户的电脑空闲计算资源，为网格计算需求用户提供超级网格计算的收费服务；参与的即时通信用户将获得积分等奖励。

实施例1

参见图1，本发明所示的基于即时通信服务的网格计算的系统包括即时通信网格计算工具1、即时通信服务器2、即时通信网格计算服务器3、网格计算任务提交Web服务器4。

网格计算任务提交Web服务器4用于接收网格计算的需求用户提交的网格计算任务请求，定制计算任务，并向即时通信网格计算服务器3提交该计算任务，还用于收取即时通讯网格计算服务器3推送的网格计算结果。

即时通信网格计算服务器3用于接收网格计算任务提交Web服务器4的计算任务，对计算任务进行分片，将计算任务片通知给即时通信网格计算工具1，并协调即时通信网格计算工具1的任务计算工作，还用于接收所有参与计算任务的即时通信用户客户端的即时通信网格计算工具1上报的计算任务片的计算结果，并将这些计算结果合成为网格计算结果，将该结果推送给网格计算任务提交Web服务器4。其中，即时通信网格计算服务器的协调工作也可以通过即时通讯网格工具1完成，形成了P2P的协调方式。

即时通信服务器2可以采用传统的即时通讯服务器，用于即时消息的转发和即时通讯用户的名录和好友管理。

即时通信网格计算工具1位于即时通信用户客户端，回应即时通信网格计算服务器3发出的通知，如果同意接受计算任务，则领取相应计算任务并在即时通信网格计算服务器3的协调下进行任务计算。

实施例2

参见图2，本发明实施例提供的基于即时通信服务的网格计算的系统包括即时通信网格计算工具1、即时通信服务器2、即时通信网格计算服务器3。

即时通信网格计算工具1在用于领取相应计算任务并在即时通信网格计算服务器3的协调下进行计算的同时，还可以代替网格计算任务提交Web服务器4，用于实现对网格计算任务的定制、提交以及对结果的收取和计算任务的管理。其中，计算任务的管理是指接受、拒绝、开始、暂停、终止以及各个管理过程中的信息提示和交互、可视化计算的管理等。

用于接收网格计算的需求用户提交的网格计算任务请求、定制计算任务、向即时通信网格计算服务器3提交该计算任务、收取即时通讯网格计算服务器3推送的网格计算结果的模块统称为网格计算任务提交模块，在本实施例中，可以是网格计算任务提交Web服务器4或即时通信网格计算工具1。

本实施例中模块的用途和他们之间的连接关系与实施例1相同，这里就不再赘述。

即时通信网格计算工具1的界面中集成了网格计算任务的可视化计算的显示和管理功能，该功能的可以由计算机领域的公知技术完成。

即时通信网格计算工具1、即时通信服务器2、即时通信网格计算服务器3、网格计算任务提交Web服务器4均可用互联网应用和网格计算领域的公知技术实现。

参见图3，为基于即时通信的网格计算中所涉及的软件架构。其中5、6属于即时通信网格计算任务的定义和管理，面向网格计算需求用户，可以通过C/S、B/S及在即时通信工具中实现。其中7、8、9构成了即时通信网格计算服务器3。其中10、11构成了即时通信网格计算节点的软件和硬件。以上各项均可通过计算机和网络通信以及网格计算领域的公知技术得以实现。

实施例3

参见图4，本发明实施例还提供了一种基于即时通信服务的网格计算方法，在即时通信用户客户端安装或升级即时通信软件时下载网格计算节点软件，通过分布在每个即时通信用户电脑上的网格计算节点软件，整合数千万在线即时通信用户的电脑空闲计算资源，为网格计算需求用户提供超级网格计算服务，包括以下步骤：

步骤101：网格计算的需求用户提出计算任务请求。

该计算任务请求里包含了需求用户的计算需求信息，比如：可以填写一些表格，来定义用户的计算需求。在本实施例中，网格计算的需求用户向网格计算任务提交Web服务器4提出该计算任务请求，也可以通过网格计算需求用户的客户端即时通信软件(IM客户端)提出计算任务请求。

步骤102：网格计算任务提交Web服务器4收到计算任务请求后，定制计算任务，即将收到的计算任务请求里包含的计算需求信息转换为计算任务，并向即时通信网格计算服务器3提交该计算任务。

如果步骤101中，计算任务请求是通过通过网格计算需求用户的客户端即时通信软件(IM客户端)提出的，则本步骤中计算任务的定制和提交也可以由网格计算需求用户客户端的即时通信网格计算工具1完成。

步骤103：即时通信网格计算服务器3收到计算任务后，对计算任务进行分片，并将计算任务片通知给即时通信用户客户端的即时通信网格计算工具1。

其中，被通知的即时通信网格计算工具可以是以下四种用户：

1)用户向服务器预先订阅了参加该项计算；

2)用户向服务器申报为：“本即时通信端计算资源可供服务器调遣”；

3)用户设定为“计算前征求我的许可”模式；

4)也可以是所有的即时通信用户。

通知的形式有2种：

1)如果被通知用户客户端尚无计算任务，则网格计算服务器3以好友形式出现，以好友聊天消息的形式通知用户客户端接收网格计算任务。

2)如果被通知用户客户端已经把网格计算服务器加为网格计算好友，当有新的任务片时，以Tips(即时通信客户端弹出消息)或好友聊天消息的形式通知用户客户端接收网格计算任务。

1个用户客户端可以接受多个计算任务及多个计算任务片；同一个计算任务、甚至是计算片，也可以分配给多个用户客户端，以提供冗余计算能力提供可靠性。避免万一某个用户客户端，暂时甚至永久停止参与计算。

步骤104：即时通信用户客户端回应所述通知，同意接受计算任务的即时通信用户客户端的即时通信网格计算工具1领取相应的计算任务片。

如果该任务片以一个即时通信好友的形式通知，当即时通信用户同意接受计算任务时，将即时通信好友加到该即时通信用户客户端的好友列表中，成为一个网格计算任务好友，代表接受了该任务片，也代表了网格计算的节点和节点任务；不同意接受计算任务时就拒绝将该即时通信好友加到该即时通信用户客户端的好友列表中。如果该任务以Tips(即时通信工具用户客户端弹出消息)或好友聊天消息的形式通知，当即时通信用户同意接受计算任务时，则选择接收该Tips或聊天消息中的通知，并发回确认消息；不同意接受计算任务时就返回拒绝消息。

步骤105：即时通信网格计算工具1在即时通信网格计算服务器3的协调下进行计算。

即时通信网格计算服务器3负责计算任务的调度。比如，某用户的电脑关机，即时通信网格计算服务器3会将分配给此用户的任务转给其他用户计算。

只要即时通信用户客户端的即时通信工具保持开启，则该网格计算任务好友利用即时通信端的空闲计算能力进行网格节点的任务计算。即时通信用户客户端可以在任何时候，双击该网格计算任务好友(在即时通信软件的好友列表中)，即可打开与该计算任务的聊天窗口，聊天窗口中则可以显示该网格计算的可视计算过程。用户可以在该聊天窗口中输入或点击网格计算提供的菜单来“暂停”、“提高优先级”、“降低优先级”、“终止计算”等网格计算控制指令。当网格计算任务好友(网格计算节点任务)完成计算服务器分配的计算任务片时，可以通过即时通信消息的形式，弹出聊天窗口，提示用户客户端计算任务的执行状态，例如：“计算完毕”、“收到新计算任务片”等等。

步骤106：参与计算的即时通信网格计算工具将计算任务片的计算结果上报给即时通讯网格计算服务器3，即时通讯网格计算服务器3将计算任务片的计算结果合成为网格计算结果，网格计算结果可以推送给网格计算任务提交Web服务器4。

本步骤中网格计算结果也可以推送给网格计算需求用户的即时通信用户客户端。

步骤107：网格计算的需求用户获取网格计算结果。

网格计算的需求用户可以通过即时通信用户客户端或访问网格计算任务提交Web服务器4获取网格计算结果。

本发明的应用领域包括天文计算、核物理计算、生命科学计算、集成电路制造业设计集成电路、航空工业中的发动机设计、医药行业的药物设计、银行对市场的风险分析和期货价格的预测分析、保险公司对险种赔率等的精算分析、海量数据挖掘、商业情报分析等需要高性能计算和网格计算的行业及领域。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种网格计算方法，其特征在于，在即时通信用户客户端安装或升级时加载网格计算节点软件，所述方法包括以下步骤：

步骤A：网格计算的需求用户提出计算任务请求；

步骤B：根据所述计算任务请求定制计算任务，将所述计算任务分片，并将计算任务片通知给即时通信用户客户端；

步骤C：所述即时通信用户客户端回应所述通知，同意接受计算任务的即时通信用户客户端领取相应的计算任务片，对所述计算任务片进行计算，得出计算结果；

步骤D：将所述计算结果合成为网格计算结果。

2、如权利要求1所述的网格计算方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：所述网格计算的需求用户向网格计算任务提交Web服务器或通过网格计算需求用户的即时通信用户客户端提出所述计算任务请求，所述计算任务请求包括计算需求信息。

3、如权利要求2所述的网格计算方法，其特征在于，所述步骤B中根据所述计算任务请求定制计算任务的步骤具体包括：网格计算任务提交Web服务器或网格计算需求用户的即时通信用户客户端将收到的计算任务请求里包含的计算需求信息转换为计算任务。

4、如权利要求1所述的网格计算方法，其特征在于，所述步骤B中所述计算任务片以即时通信好友形式或以即时通信工具用户客户端弹出消息或聊天消息的形式通知给所述即时通信用户客户端。

5、如权利要求1所述的网格计算方法，其特征在于，所述步骤C中即时通信用户客户端领取所述计算任务片的步骤具体包括：将所述计算任务片代表的即时通信好友加到该即时通信用户客户端的好友列表中，成为一个网格计算任务好友或根据收到的即时通信工具客户端弹出消息或聊天消息发回确认信息。

6、如权利要求1所述的网格计算方法，其特征在于，所述步骤C中所述分片的计算结果是在即时通信网格计算服务器的协调下进行计算的。

7、如权利要求1所述的网格计算方法，其特征在于，所述步骤D具体包括：

接受计算任务的即时通信用户客户端将计算任务片的计算结果上报给即时通讯网格计算服务器，所述即时通讯网格计算服务器将所述计算结果合成为网格计算结果，并将所述网格计算结果推送给网格计算任务提交Web服务器或网格计算需求用户的即时通信用户客户端。

8、如权利要求1至7中任意一项权利要求所述的网格计算方法，其特征在于，所述即时通信用户客户端为预先向服务器订阅参加网格计算的用户客户端或所有即时通信用户客户端。

9、一种网格计算系统，其特征在于，所述系统包括网格计算任务接收模块，即时通信网格计算服务器，即时通信网格计算工具和即时通信服务器；

所述网格计算任务接收模块用于接收网格计算的需求用户提交的网格计算任务请求，定制计算任务，并向即时通信网格计算服务器提交所述计算任务，还用于收取即时通讯网格计算服务器推送的网格计算结果；

所述即时通信网格计算服务器用于接收网格计算任务提交模块提交的计算任务，对计算任务进行分片，将计算任务片通知给即时通信网格计算工具，还用于接收即时通信网格计算工具上报的计算任务片的计算结果，并将所述计算结果合成为网格计算结果，将所述网格计算结果推送给网格计算任务接收模块；

所述即时通信服务器用于即时消息的转发和即时通讯用户的名录和好友管理；

所述即时通信网格计算工具用于回应所述即时通信网格计算服务器发出的通知，并进行任务计算。

10、如权利要求9所述的网格计算系统，其特征在于，所述网格计算任务接收模块为网格计算任务提交Web服务器或即时通信网格计算工具。

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