CN112882851A - 一种基于超级计算机的云交互系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于超级计算机的云交互系统，包括一个或多个超级计算机、消息队列转发服务器和云服务器，云服务器通过消息队列转发服务器与超级计算机连接，其中，所述云服务器连接一个或多个用户终端，能够被所述用户终端通过浏览器访问，云服务器接收用户终端通过浏览器输入的可视化指令，并发送给消息队列转发服务器；消息队列转发服务器将可视化指令发送给目标超级计算机；目标超级计算机将所接收的可视化指令转换为自身可执行的命令行指令并执行，然后将执行结果映射至云服务器上；云服务器将执行结果发送至浏览器进行显示。本发明无需输入命令行操作，直接通过浏览器与超级计算机进行交互，提高了交互效率和计算效率，降低了交互成本。

Description

一种基于超级计算机的云交互系统
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于超级计算机的云交互系统。
背景技术
超级计算机是指多个计算节点组合起来的能平行进行大规模计算或数据处理的计算机，也称为并行计算机，是目前计算机中功能最强、运算最快、存储量最大的一类，多用于国家高科技领域和尖端技术研究，是一个国家科技发展水平和综合国力的重要体现。
超级计算机的执行效率很高，但是，超级计算机对应的是命令行交互界面，仅有专业人员才能与其进行交互。且不同超级计算机上所支持的命令序列也可能不同，即便是专业人员也需要掌握待操作的超级计算机所对应的命令序列知识才能实现交互，普通用户很难实现与超级计算机的交互，且通过命行交互的效率低，成本高。普通用户通常访问云服务器，界面交互效率高，但云服务器与超级计算机相比，计算效率很低，因此如何提供一种便于普通用户使用，且能同时兼顾交互效率和执行效率的系统成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明目的在于，提供一种基于超级计算机的云交互系统，无需输入命令行操作，即可直接通过浏览器与超级计算机进行交互，同时提高了交互效率和计算效率，并便于前端与后端的协同，降低了交互成本。
本发明实施例提供了一种基于超级计算机的云交互系统，包括一个或多个超级计算机、消息队列转发服务器和云服务器，所述云服务器通过所述消息队列转发服务器与所述超级计算机连接，其中，
所述云服务器连接一个或多个用户终端，能够被所述用户终端通过浏览器访问，所述云服务器接收所述用户终端通过浏览器输入的可视化指令，并发送给所述消息队列转发服务器；
所述消息队列转发服务器用于将所述可视化指令发送给目标超级计算机；
所述目标超级计算机将所接收的可视化指令转换为自身可执行的命令行指令并执行，然后将执行结果映射至所述云服务器上；
所述云服务器将执行结果发送至所述用户终端的浏览器进行显示。
进一步的，所述超级计算机包括登录节点、计算集群和存储集群，其中，
所述消息队列转发服务器与所述登录节点相连接，用于将所述可视化指令发送给登录节点；
所述登录节点用于将所接收的可视化指令转化为所述超级计算机可执行的命令行指令并发送给所述计算集群；
所述计算集群用于执行所述命令行指令并将执行结果存储至所述存储集群中；
所述云服务器与所述存储集群相连接，用于从所述计算集群中获取所述执行结果。
进一步的，所述云服务器和超级计算机之间设置有接口程序，所述接口程序用于将所述可视化指令转化为超级计算机能够执行的命令行指令，所述可视化指令包括操作数和操作码。
进一步的，所述接口程序包括安装在所述云服务器的第一接口程序和安装在所述登录节点的第二接口程序，其中，
所述第一接口程序用于将所述可视化指令转化为目标数据结构后再转发给所述消息队列转发服务器；
所述第二程序接口用于将所述目标数据结构转化为该登陆节点对应的超级计算机能够执行的命令行指令。
进一步的，所述目标数据结构能够进行序列化和反序列化。
进一步的，所述登录节点具体用于，将所述目标数据结构转换为超级计算机指定的脚本形式，然后封装为超级计算机能识别的命令行指令，再从中解析出目标参数，并根据所述命令行指令将所述目标参数发送至所述计算集群中对应的计算资源中执行。
进一步的，所述消息队列转发服务器根据所接收的可视化指令确定目标超级计算机，再根据所述目标超级计算机对应的登录节点索引，将所述可视化指令发送至对应的登录节点。
进一步的，所述消息队列转发服务器还用于根据预设的规则将所接收的可视化指令进行过滤后发送给目标超级计算机。
进一步的，所述消息队列转发服务器中配置有指令映射器和指令过滤列表，
其中，所述指令过滤列表中存储有预设的过滤指令；
所述指令映射器用于将所述可视化指令映射为待过滤指令，所述指令过滤器用于将所述待过滤指令与所述过滤列表对比，若所述过滤列表中存储有该待过滤指令，则不转发该待过滤指令，否则将所述待过滤指令转发给所述目标超级计算机。
进一步的，所述目标超级计算机将所述执行结果以网盘的形式挂载至所述云服务器。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明提供的一种基于超级计算机的云交互系统可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：
本发明无需输入命令行操作，即可直接通过浏览器与超级计算机进行交互，同时提高了交互效率和计算效率，便于前端与后端的协同，降低了交互成本，且用户无需掌握对应超级计算机的使用规则即可通过浏览器与超级计算机直接交互，由超级计算机执行运算，提升了用户体验。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的基于超级计算机的云交互系统示意图；
图2为本发明另一实施例提供的基于超级计算机的云交互系统示意图。
【符号说明】
1：超级计算机 2：消息队列转发服务器
3：云服务器 11：登录节点
12：计算集群 13：存储集群。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种基于超级计算机的云交互系统的具体实施方式及其功效，详细说明如后。
本发明实施例提供了一种基于超级计算机的云交互系统，如图1所示，包括一个或多个超级计算机1、消息队列转发服务器2和云服务器3，所述云服务器3通过所述消息队列转发服务器2与所述超级计算机1连接，其中，所述云服务器3连接一个或多个用户终端4，能够被所述用户终端4通过浏览器41访问，所述云服务器3接收所述用户终端4通过浏览器41输入的可视化指令，并发送给所述消息队列转发服务器2。所述消息队列转发服务器2用于将所述可视化指令发送给目标超级计算机。所述目标超级计算机将所接收的可视化指令转换为自身可执行的命令行指令并执行，然后将执行结果映射至所述云服务器3上。所述云服务器3将执行结果发送至所述用户终端4的浏览器41进行显示。
所述系统中，用户终端4与云服务器3之间采用浏览器41/服务器 （B/S）架构，云服务器3与超级计算机1之间采用客户端/服务器（C/S）架构。所述系统能够实现无需用户输入命令行操作，即可直接通过浏览器41与超级计算机1进行交互，同时提高了交互效率和计算效率，便于前端与后端的协同，降低了交互成本，且用户无需掌握对应超级计算机1的使用规则即可通过浏览器41与超级计算机1直接交互，由超级计算机1执行运算，提升了用户体验。
如图2所示示例，所述超级计算机1包括登录节点11、计算集群12和存储集群13，其中，所述消息队列转发服务器2与所述登录节点11相连接，用于将所述可视化指令发送给登录节点11；所述登录节点11用于将所接收的可视化指令转化为所述超级计算机1可执行的命令行指令并发送给所述计算集群12；所述计算集群12用于执行所述命令行指令并将执行结果存储至所述存储集群13中；所述云服务器3与所述存储集群13相连接，用于从所述计算集群12中获取所述执行结果。需要说明的是，为了便于描述，图2中仅示出了一个用户终端4和一个超级计算机1，但可以理解的是，用户终端4和超级计算机1均可为多个。
作为一种示例，所述目标超级计算机可将所述执行结果以网盘的形式挂载至所述云服务器3，实现超级计算机1存储集群13与云服务器3的数据的互访，直接将结果映射到云服务器3上。所述挂载过程具体可通过Samba（信息服务块）、NFS (Network File System即网络文件系统) 、JumpServer、SSHFS等技术来实现。
作为一种示例，所述云服务器3和超级计算机1之间设置有接口程序，所述接口程序用于将所述可视化指令转化为超级计算机1能够执行的命令行指令，所述可视化指令包括操作数和操作码。
所述接口程序包括安装在所述云服务器3的第一接口程序和安装在所述登录节点11的第二接口程序，其中，所述第一接口程序用于将所述可视化指令转化为目标数据结构后再转发给所述消息队列转发服务器2；所述第二程序接口用于将所述目标数据结构转化为该登陆节点对应的超级计算机1能够执行的命令行指令。其中，所述目标数据结构能够进行序列化和反序列化，便于指令的解析和生成，所述目标数据结构可为json格式、XML格式等，也可为自定义的数据结构，只要能够实现序列化和反序列化即可。
所述登录节点11具体用于，将所述目标数据结构转换为超级计算机1指定的脚本形式，然后封装为超级计算机1能识别的命令行指令，再从中解析出目标参数，并根据所述命令行指令将所述目标参数发送至所述计算集群12中对应的计算资源中执行。具体可通过登录节点11执行四级调度来实现，具体包括：服务层获取目标数据结构，调度层将所述目标数据结构转换为超级计算机1指定的脚本形式，封装层将调度层转化的脚本封装为超级计算机1能识别的命令行指令，基础层从命令行指令中解析出目标参数发送至所述计算集群12中对应的计算资源中执行。
当所述系统具有多个超级计算机1时，所述消息队列转发服务器2需要确定目标超级计算机来向其转发所述可视化指令，所述消息队列转发服务器2根据所接收的可视化指令确定目标超级计算机，再根据所述目标超级计算机对应的登录节点索引，将所述可视化指令发送至对应的登录节点11，可以理解的是，若所述系统只有一个超级计算机1，则该超级计算机为所述目标超级计算机。
为了保障超级计算机1的安全性，所述消息队列转发服务器2还用于根据预设的规则将所接收的可视化指令进行过滤后发送给目标超级计算机。作为一种示例，所述消息队列转发服务器2中配置有指令映射器和指令过滤列表，其中，所述指令过滤列表中存储有预设的过滤指令；所述指令映射器用于将所述可视化指令映射为待过滤指令，所述指令过滤器用于将所述待过滤指令与所述过滤列表对比，若所述过滤列表中存储有该待过滤指令，则不转发该待过滤指令，否则将所述待过滤指令转发给所述目标超级计算机。将所述消息队列转发服务器2设置在云服务器3和超级计算机1中间，可避免云服务器3和登录节点11互联，且通过指令过滤操作，过滤掉删除指令，更改重要参数指令等可能影响到超级计算机1安全性的指令，这样可以避免误操作，提高系统的安全性。
以所述系统应用至下述场景为例，用户在浏览器41上提交一个作业，所述作业中包括多个参数，通过所述系统，可实现在超级计算机1上执行该作业，执行结果也存超级计算机1上，但是超级计算机1与云服务器3进行挂载映射，结果直接在云服务器3上访问到，这样云服务器3将计算结果推送给用户，用户感知不到还有超级计算机1的支撑，而只感知到通过前端配置可视化的参数，提交了任务，任务被执行完后直接接收到执行结果，运行效率高，交互界面好，大大提升了用户体验。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于超级计算机的云交互系统，其特征在于，
包括一个或多个超级计算机、消息队列转发服务器和云服务器，所述云服务器通过所述消息队列转发服务器与所述超级计算机连接，其中，
所述云服务器连接一个或多个用户终端，能够被所述用户终端通过浏览器访问，所述云服务器接收所述用户终端通过浏览器输入的可视化指令，并发送给所述消息队列转发服务器；
所述消息队列转发服务器用于将所述可视化指令发送给目标超级计算机；
所述目标超级计算机将所接收的可视化指令转换为自身可执行的命令行指令并执行，然后将执行结果映射至所述云服务器上；
所述云服务器将执行结果发送至所述用户终端的浏览器进行显示。
2.根据权利要求1所述的基于超级计算机的云交互系统，其特征在于，
所述超级计算机包括登录节点、计算集群和存储集群，其中，
所述消息队列转发服务器与所述登录节点相连接，用于将所述可视化指令发送给登录节点；
所述登录节点用于将所接收的可视化指令转化为所述超级计算机可执行的命令行指令并发送给所述计算集群；
所述计算集群用于执行所述命令行指令并将执行结果存储至所述存储集群中；
所述云服务器与所述存储集群相连接，用于从所述计算集群中获取所述执行结果。
3.根据权利要求2所述的基于超级计算机的云交互系统，其特征在于，
所述云服务器和超级计算机之间设置有接口程序，所述接口程序用于将所述可视化指令转化为超级计算机能够执行的命令行指令，所述可视化指令包括操作数和操作码。
4.根据权利要求3所述的基于超级计算机的云交互系统，其特征在于，
所述接口程序包括安装在所述云服务器的第一接口程序和安装在所述登录节点的第二接口程序，其中，
所述第一接口程序用于将所述可视化指令转化为目标数据结构后再转发给所述消息队列转发服务器；
所述第二程序接口用于将所述目标数据结构转化为该登陆节点对应的超级计算机能够执行的命令行指令。
5.根据权利要求4所述的基于超级计算机的云交互系统，其特征在于，
所述目标数据结构能够进行序列化和反序列化。
6.根据权利要求2所述的基于超级计算机的云交互系统，其特征在于，
所述登录节点具体用于，将所述目标数据结构转换为超级计算机指定的脚本形式，然后封装为超级计算机能识别的命令行指令，再从中解析出目标参数，并根据所述命令行指令将所述目标参数发送至所述计算集群中对应的计算资源中执行。
7.根据权利要求2所述的基于超级计算机的云交互系统，其特征在于，
所述消息队列转发服务器根据所接收的可视化指令确定目标超级计算机，再根据所述目标超级计算机对应的登录节点索引，将所述可视化指令发送至对应的登录节点。
8.根据权利要求1所述的基于超级计算机的云交互系统，其特征在于，
所述消息队列转发服务器还用于根据预设的规则将所接收的可视化指令进行过滤后发送给目标超级计算机。
9.根据权利要求8所述的基于超级计算机的云交互系统，其特征在于，
所述消息队列转发服务器中配置有指令映射器和指令过滤列表，
其中，所述指令过滤列表中存储有预设的过滤指令；
所述指令映射器用于将所述可视化指令映射为待过滤指令，所述指令过滤器用于将所述待过滤指令与所述过滤列表对比，若所述过滤列表中存储有该待过滤指令，则不转发该待过滤指令，否则将所述待过滤指令转发给所述目标超级计算机。
10.根据权利要求1所述的基于超级计算机的云交互系统，其特征在于，
所述目标超级计算机将所述执行结果以网盘的形式挂载至所述云服务器。
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