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基于机群技术的中尺度数值气象预报监控管理系统的研究与实现

作　者: 杨灵芝
导　师: 花嵘
学　校: 山东科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 中尺度数值气象预报机群系统监控管理系统自主计算可靠性双机热备份
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 20次
引　用: 1次
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内容摘要

气象信息是涉及国计民生的重要基础资源,已广泛深入到人类活动的各个方面。国家在经济、社会、环境、外交、国家安全、可持续发展等各个领域,都需要气象工作提供可靠的保障。数值气象预报是当前最准确使用最广泛的预报方法之一,而中尺度数值气象预报主要针对某一区域的数值气象预报,它具有计算量大、通讯复杂等问题,考虑到性价比问题,当前针对中尺度数值气象预报的计算平台大多数使用计算机群形式,为了保证中尺度数值气象预报的准确性、及时性和自动性,计算机机群系统必须保证高可靠、高可用,因此需要一个监控管理系统来辅助计算机群的工作。如何在中尺度数值气象预报业务系统上构建一个计算机群的监控管理系统就是本文所要研究的主要问题。本文在深入研究国内外机群监控管理系统基础上,结合区域性中尺度气象预报系统的特点,设计并实现了适合中尺度数值气象预报计算的机群监控管理系统。本文主要工作如下:●给出了区别于传统机群系统体系结构的三层体系结构,引进了中间代理节点,并且把计算机群的应用和管理分开组成不同的组,提高了机群的灵活性,可扩展性。●把自主计算框架应用于中尺度数值气象预报计算机群的监控管理系统,实现了计算机群的自管理、自配置、自优化等功能,大大减少了管理人员的工作量。●为了提高系统的可靠性,可用性,系统设计并实现了多种策略:管理节点上双机热备份策略用于保证管理节点24小时无差错运行;短信告知模块用于保证无人值守状况下,管理员及时掌握计算机群动态;中间代理节点选举策略用于保证中间代理节点自恢复过程能够选择合适的计算节点作为新的中间代理节点。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-12
1 绪论  12-16
  1.1 研究背景及意义  12-14
  1.2 论文的主要工作与组织结构  14-16
2 现代数值气象预报技术及气象预报业务系统  16-22
  2.1 数值气象预报  16
  2.2 中尺度数值气象预报  16-19
  2.3 典型的基于机群技术的中尺度气象预报业务系统  19-21
  2.4 本章小结  21-22
3 机群监控管理系统简介  22-28
  3.1 机群监控管理系统基本工作模式  22
  3.2 现有机群监控管理系统简介  22-26
  3.3 机群监控管理系统面临的主要问题  26
  3.4 本章小结  26-28
4 基于机群的气象预报业务监控管理系统总体设计  28-48
  4.1 气象预报业务监控管理系统体系结构设计  28-31
  4.2 基于自主计算框架的气象预报业务监控管理系统  31-37
  4.3 气象预报业务监控管理系统关键技术研究  37-47
  4.4 本章小结  47-48
5 基于机群的气象预报业务监控管理系统关键技术实现  48-64
  5.1 气象预报业务监控管理系统数据库  48-50
  5.2 气象预报业务监控管理系统的中间代理节点选取机制实现方法  50-54
  5.3 气象预报业务监控管理系统管理节点的双机热备份策略实现  54-56
  5.4 气象预报业务监控管理系统风险短信告知模块实现  56-59
  5.5 气象预报业务监控管理系统的计算节点实时监测AGENT实现  59-63
  5.6 本章小结  63-64
6 基于机群的气象预报业务监控管理系统的评价与测试  64-70
  6.1 基于机群的气象预报业务系统的重新部署  64-65
  6.2 基于机群的气象预报业务监控管理系统评价  65-67
  6.3 基于机群的气象预报业务监控管理系统功能模块性能测试  67-69
  6.4 本章小结  69-70
7 总结与展望  70-72
  7.1 总结  70
  7.2 展望  70-72
致谢  72-73
参考文献  73-77
攻读学位期间发表论文  77

基于机群技术的中尺度数值气象预报监控管理系统的研究与实现

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