CN113254201A - 超算云计算平台化管理方法和管理平台 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种超算云计算平台化管理方法和管理平台，涉及云计算技术领域，其中，超算云计算平台化管理方法包括：第一云计算数据中心接收外网客户端发送的数据请求；超云平台接收由第一云计算数据中心处理后的数据请求，其中，超云平台部署在第二云计算数据中心上；超算中心接收由超云平台处理后的数据请求并将其处理为简化指令，并根据简化指令调用超算中心的资源进行计算处理；第三云计算数据中心接收由超算中心的处理结果。采用上述方案的本申请解决了传统数据中心只提供云计算服务，对于国家高科技领域和尖端技术研究所需要的运算速度快、存储容量大的任务无法承担的问题，实现了超级计算机和云计算数据中心的数据互联和资源共享。
Description
技术领域
本申请涉及云计算技术领域，尤其涉及一种超算云计算平台化管理方法和管理平台。
背景技术
数据中心可以为各研究单位、机构、企业存储海量的数据，通过加工处理和分析这些数据，让这些原本没有生命的数字产生出价值，通过传输和交换数据，为用户提供服务，为上下游厂商提供服务，甚至为整个产业链提供服务。
超级计算机能够执行一般计算机无法处理的大量资料与高速运算，以“神威·太湖之光”为例，它的持续性能为9.3亿亿次/秒，峰值性能可以达到12.5亿亿次/秒。通过先进的架构和设计，实现了存储和运算的分开，确保用户数据、资料在软件系统更新或CPU升级时不受任何影响，保障了存储信息的安全，真正实现了保持长时、高效、可靠的运算并易于升级和维护的优势。超级计算机作为一个国家信息化的一种重要体现，首先将会在国防科技，工业化，航天卫星等领域发挥重要作用，其次它会在诸如气象，物理，探测等领域显现出它的优势。
目前超级计算机在科研方向已经发挥出非常大的优势，但是对于想使用超级计算机的一般用户却面临一定的门槛，同时超算中心也存在部分计算资源闲置的问题，将计算资源合理提供给用户使用是目前面临的一大挑战。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本申请的第一个目的在于提出一种超算云计算平台化管理方法，解决了传统数据中心只提供云计算服务，对于国家高科技领域和尖端技术研究所需要的运算速度快、存储容量大的任务无法承担的技术问题，通过将超级计算机加入数据中心管理，直接连接超级计算机的数据中心进行数据处理后，调用超级计算机的资源进行计算，并将结果返回给其他数据中心，实现超级计算机和云计算数据中心的数据互联和资源共享。
本申请的第二个目的在于提出一种超算云计算平台化管理平台。
本申请的第三个目的在于提出一种计算机设备。
为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种超算云计算平台化管理方法，包括：第一云计算数据中心接收外网客户端发送的数据请求；超云平台接收由第一云计算数据中心处理后的数据请求，其中，超云平台部署在第二云计算数据中心上；超算中心接收由超云平台处理后的数据请求并将其处理为简化指令，并根据简化指令调用超算中心的资源进行计算处理；第三云计算数据中心接收由超算中心的处理结果。
可选地，在本申请的一个实施例中，在外网客户端远程访问超算中心中的资源之前，还包括，
在公用网络上建立虚拟专用网络，外网客户端发送的数据请求通过加密方式传送至第一云计算数据中心。
可选地，在本申请的一个实施例中，在超算中心接收由超云平台处理后的数据请求并将其处理为简化指令，并根据简化指令调用超算中心的资源进行计算处理中，超算中心包括内网服务器和超级计算机，其中，
内网服务器将由超云平台处理后的数据请求处理简化指令，并将简化指令提交给超级计算机计算处理。
可选地，在本申请的一个实施例中，在根据简化指令调用超算中心的资源进行计算处理中，计算处理包括对作业的调用和监控，针对对作业的调用和监控，超级计算机包括作业调用接口和作业监控接口。
可选地，在本申请的一个实施例中，作业调用接口包括数据上传、数据查看、作业提交和作业终止，其中，通过数据上传和数据的接口访问超级计算机上的资源；其中，
在数据上传时，当上传文件大小大于100MB时，上传文件通过桌面工具上传到超级计算机的存储中，且当数据上传或者存储中已存在的上传文件时，进行作业提交；
当上传文件大小不大于100MB时，上传文件通过浏览器直接上传到超级计算机的存储中，且当数据上传或者存储中已存在的上传文件时，进行作业提交。
可选地，在本申请的一个实施例中，作业监控接口包括作业列表展示、作业状态查询、作业日志查询和节点资源查询，其中，作业状态查询针对作业列表展示结果中的某一项作业进行查询。
为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种超算云计算平台化管理平台，包括第一云计算数据中心、第二云计算数据中心、超算中心和第三云计算数据中心，在第二云计算数据中心中部署有超云平台；其中，
第一云计算数据中心，用于接收外网客户端发送的数据请求；
超云平台，用于接收由第一云计算数据中心处理后的数据请求；
超算中心，用于接收由超云平台处理后的数据请求并将其处理为简化指令，并根据简化指令调用超算中心的资源进行计算处理；
第三云计算数据中心，用于接收由超算中心的处理结果。
可选地，在本申请的一个实施例中，超算云计算平台化管理平台还包括虚拟专用网络，虚拟专用网络建立在外网客户端上。
可选地，在本申请的一个实施例中，超算中心包括内网服务器和超级计算机，内网服务器将由超云平台处理后的数据请求处理简化指令，并将简化指令提交给超级计算机计算处理。
为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述超算云计算平台化管理方法及平台。
本申请实施例的超算云计算平台化管理方法、平台和计算机设备，解决了传统数据中心只提供云计算服务，对于国家高科技领域和尖端技术研究所需要的运算速度快、存储容量大的任务无法承担的技术问题，同时也解决了想使用超级计算机的一般用户面临一定门槛，且超算中心存在部分计算资源闲置的问题，效仿普通云计算数据中心的数据计算、存储以及互联互通，通过将超级计算机加入数据中心管理，直接连接超级计算机的数据中心进行数据处理后，调用超级计算机的资源进行计算，并将结果返回给其他数据中心，实现超级计算机和云计算数据中心的数据互联和资源共享。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例一所提供的一种超算云计算平台化管理方法的流程图；
图2是本申请实施例的超算云计算平台化管理方法的主流程图；
图3是本申请实施例的超算云计算平台化管理方法的数据流程图；
图4是本申请实施例的超算云计算平台化管理方法的超级计算机抽象接口图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的超算云计算平台化管理方法和平台。
图1为本申请实施例一所提供的一种超算云计算平台化管理方法的流程图。
如图1所示，该超算云计算平台化管理方法，包括以下步骤：
步骤101，第一云计算数据中心接收外网客户端发送的数据请求；
步骤102，超云平台接收由第一云计算数据中心处理后的数据请求，其中，超云平台部署在第二云计算数据中心上；
步骤103，超算中心接收由超云平台处理后的数据请求并将其处理为简化指令，并根据简化指令调用超算中心的资源进行计算处理；
步骤104，第三云计算数据中心接收由超算中心的处理结果。
本申请实施例的超算云计算平台化管理方法，包括：第一云计算数据中心接收外网客户端发送的数据请求；超云平台接收由第一云计算数据中心处理后的数据请求，其中，超云平台部署在第二云计算数据中心上；超算中心接收由超云平台处理后的数据请求并将其处理为简化指令，并根据简化指令调用超算中心的资源进行计算处理；第三云计算数据中心接收由超算中心的处理结果。由此，本申请能够解决传统数据中心只提供云计算服务，对于国家高科技领域和尖端技术研究所需要的运算速度快、存储容量大的任务无法承担的技术问题，同时也可以解决想使用超级计算机的一般用户面临一定门槛，且超算中心存在部分计算资源闲置的问题，效仿普通云计算数据中心的数据计算、存储以及互联互通，通过将超级计算机加入数据中心管理，直接连接超级计算机的数据中心进行数据处理后，调用超级计算机的资源进行计算，并将结果返回给其他数据中心，实现超级计算机和云计算数据中心的数据互联和资源共享。
进一步地，在本申请实施例中，在外网客户端远程访问超算中心中的资源之前，还包括，
在公用网络上建立虚拟专用网络，外网客户端发送的数据请求通过加密方式传送至第一云计算数据中心。
进一步地，在本申请实施例中，在超算中心接收由超云平台处理后的数据请求并将其处理为简化指令，并根据简化指令调用超算中心的资源进行计算处理中，超算中心包括内网服务器和超级计算机，其中，
内网服务器将由超云平台处理后的数据请求处理简化指令，并将简化指令提交给超级计算机计算处理。
任何一个可以和超算间接通信的地点都可以认为是一个独立的数据中心，数据中心可以完成数据的转发操作，其中一个数据中心部署“超云平台”，超云平台和超算中心内部服务器直接通信。
进一步地，在本申请实施例中，在根据简化指令调用超算中心的资源进行计算处理中，计算处理包括对作业的调用和监控，针对对作业的调用和监控，超级计算机包括作业调用接口和作业监控接口。
进一步地，在本申请实施例中，作业调用接口包括数据上传、数据查看、作业提交和作业终止，其中，通过数据上传和数据的接口访问超级计算机上的资源；其中，
在数据上传时，当上传文件大小大于100MB时，上传文件通过桌面工具上传到超级计算机的存储中，且当数据上传或者存储中已存在的上传文件时，进行作业提交；
当上传文件大小不大于100MB时，上传文件通过浏览器直接上传到超级计算机的存储中，且当数据上传或者存储中已存在的上传文件时，进行作业提交。
数据上传和数据查看访问的是超级计算机的存储资源。
进一步地，在本申请实施例中，作业监控接口包括作业列表展示、作业状态查询、作业日志查询和节点资源查询，其中，作业状态查询针对作业列表展示结果中的某一项作业进行查询。。
作业列表展示的用途是向用户展示当前系统正在执行的全部作业信息，以列表的形式提供，包含作业的名称、占用的资源数量、提交作业的用户、提交时间等信息。作业状态查询的用途是支持用户查询特定作业的运行状态，返回状态信息，其中“作业状态”包括已提交待分配资源、正常运行、作业报错、作业运行结束等运行状态情况。作业日志查询的用途是支持用户查询特定作业运行时输出的运行日志信息。节点资源查询的用途是支持用户查询系统中全部或部分计算节点的状态，节点状态包括已被占用、空闲、休眠、关机、掉线等状态情况。
作业监控总共抽象出三个接口，其中作业状态查询为作业列表中的特定项，指的是，作业状态查询只能针对作业列表展示结果中的某一项作业进行查询，暂不支持同时查询全部作业的状态。作业列表展示和作业状态查询公用一个接口，仅查询时传入的参数不同。
图2是本申请实施例的超算云计算平台化管理方法的主流程图。
如图2所示，超算云计算平台化管理方法，在远程访问神威·太湖之光超级计算机内网的服务器资源时需要先在公用网络上建立专用网络，进行加密通讯，注册用户需要开通用户虚拟专用网络VPN账号，通过VPN连接，访问神威·太湖之光超级计算机。用户(外网客户端)发送RESTful请求，请求经过层层处理转发后到达超算中心内网服务器(跳板机)上，最终内网服务器将简化指令提交给超级计算机处理。
图3是本申请实施例的超算云计算平台化管理方法的数据流程图。
如图3所示，超算云计算平台化管理方法，任何一个可以和超算间接通信的地点都可以认为是一个独立的数据中心，数据中心可以完成数据的转发操作，其中一个数据中心部署“超云平台”，超云平台和超算中心内部服务器直接通信。
图4是本申请实施例的超算云计算平台化管理方法的超级计算机抽象接口图。
如图4所示，该超算云计算平台化管理方法，针对作业的调用和作业的监控，总共抽象并开发了七个对外接口。作业调用总共抽象出数据上传、数据查看、作业提交和作业终止等四个接口。数据上传和数据查看访问的是超级计算机的存储资源。考虑到上传的文件过大可能导致浏览器崩溃或者服务器无法接收，因此定义上传文件大小不能超过100MB，超过此大小的文件建议通过其他桌面工具上传到超级计算机的存储中。只有当数据上传成功或者存储中已存在数据时，才可以进行作业的提交。作业监控包括作业列表展示、作业状态查询、作业日志查询和节点资源查询。作业监控总共抽象出三个接口，其中作业状态查询为作业列表中的特定项，所以这两个查询公用一个接口，仅查询时传入的参数不同。
本申请实施例二提出了一种超算云计算平台化管理平台，包括：第一云计算数据中心、第二云计算数据中心、超算中心和第三云计算数据中心，在第二云计算数据中心中部署有超云平台；其中，
第一云计算数据中心，用于接收外网客户端发送的数据请求；
超云平台，用于接收由第一云计算数据中心处理后的数据请求；
超算中心，用于接收由超云平台处理后的数据请求并将其处理为简化指令，并根据简化指令调用超算中心的资源进行计算处理；
第三云计算数据中心，用于接收由超算中心的处理结果。
进一步地，在本申请实施例中，超算云计算平台化管理平台还包括虚拟专用网络，虚拟专用网络建立在外网客户端上。
进一步地，在本申请实施例中，超算中心包括内网服务器和超级计算机，内网服务器将由超云平台处理后的数据请求处理简化指令，并将简化指令提交给超级计算机计算处理。
本申请实施例的超算云计算平台化管理平台，包括：第一云计算数据中心、第二云计算数据中心、超算中心和第三云计算数据中心，在第二云计算数据中心中部署有超云平台；其中，第一云计算数据中心，用于接收外网客户端发送的数据请求；超云平台，用于接收由第一云计算数据中心处理后的数据请求；超算中心，用于接收由超云平台处理后的数据请求并将其处理为简化指令，并根据简化指令调用超算中心的资源进行计算处理；第三云计算数据中心，用于接收由超算中心的处理结果。由此，本申请能够解决传统数据中心只提供云计算服务，对于国家高科技领域和尖端技术研究所需要的运算速度快、存储容量大的任务无法承担的技术问题，同时也可以解决想使用超级计算机的一般用户面临一定门槛，且超算中心存在部分计算资源闲置的问题，通过将超级计算机加入数据中心管理，直接连接超级计算机的数据中心进行数据处理后，判断计算任务所需资源，选择适合的云计算或者超级计算资源来完成，并将结果返回给其他数据中心，实现超级计算机和云计算数据中心的数据互联和资源共享。
为了实现上述实施例，本发明还提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现上述施例的超算云计算平台化管理方法及平台。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种超算云计算平台化管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一云计算数据中心接收外网客户端发送的数据请求；
超云平台接收由所述第一云计算数据中心处理后的数据请求，其中，所述超云平台部署在第二云计算数据中心上；
超算中心接收由所述超云平台处理后的数据请求并将其处理为简化指令，并根据所述简化指令调用所述超算中心的资源进行计算处理；
第三云计算数据中心接收由所述超算中心的处理结果。
2.如权利要求1所述的超算云计算平台化管理方法，其特征在于，在所述外网客户端远程访问所述超算中心中的资源之前，还包括，
在公用网络上建立虚拟专用网络，外网客户端发送的数据请求通过加密方式传送至所述第一云计算数据中心。
3.如权利要求1所述的超算云计算平台化管理方法，其特征在于，在所述超算中心接收由所述超云平台处理后的数据请求并将其处理为简化指令，并根据所述简化指令调用所述所述超算中心的资源进行计算处理中，所述超算中心包括内网服务器和超级计算机，其中，
所述内网服务器将由所述超云平台处理后的数据请求处理简化指令，并将所述简化指令提交给所述超级计算机计算处理。
4.如权利要求1-3任一所述的超算云计算平台化管理方法，其特征在于，在根据所述简化指令调用所述所述超算中心的资源进行计算处理中，所述计算处理包括对作业的调用和监控，针对所述对作业的调用和监控，超级计算机包括作业调用接口和作业监控接口。
5.如权利要求4所述的超算云计算平台化管理方法，其特征在于，所述作业调用接口包括数据上传、数据查看、作业提交和作业终止，其中，通过所述数据上传和所述数据的接口访问所述超级计算机上的资源；其中，
在数据上传时，当上传文件大小大于100MB时，所述上传文件通过桌面工具上传到所述超级计算机的存储中，且当数据上传或者存储中已存在所述的上传文件时，进行作业提交；
当上传文件大小不大于100MB时，所述上传文件通过浏览器直接上传到所述超级计算机的存储中，且当数据上传或者存储中已存在所述的上传文件时，进行作业提交。
6.如权利要求4所述的超算云计算平台化管理方法，其特征在于，所述作业监控接口包括作业列表展示、作业状态查询、作业日志查询和节点资源查询，其中，所述作业状态查询针对所述作业列表展示结果中的某一项作业进行查询。
7.一种实现如权利要求1-6任一所述的方法的超算云计算平台化管理平台，其特征在于，包括第一云计算数据中心、第二云计算数据中心、超算中心和第三云计算数据中心，在所述第二云计算数据中心中部署有超云平台；其中，
所述第一云计算数据中心，用于接收外网客户端发送的数据请求；
所述超云平台，用于接收由所述第一云计算数据中心处理后的数据请求；
所述超算中心，用于接收由所述超云平台处理后的数据请求并将其处理为简化指令，并根据所述简化指令调用所述超算中心的资源进行计算处理；
所述第三云计算数据中心，用于接收由所述超算中心的处理结果。
8.如权利要求7所述的超算云计算平台化管理平台，其特征在于，所述超算云计算平台化管理平台还包括虚拟专用网络，所述虚拟专用网络建立在所述外网客户端上。
9.如权利要求7所述的超算云计算平台化管理平台，其特征在于，所述超算中心包括内网服务器和超级计算机，所述内网服务器将由所述超云平台处理后的数据请求处理简化指令，并将所述简化指令提交给所述超级计算机计算处理。
10.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-6中任一所述的方法。
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2021
- 2021-05-17 CN CN202110536095.9A patent/CN113254201A/zh active Pending
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