基于django的高性能地学计算web系统的设计与实现

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1、朵击）泼＊葦ＵＮＩＶＥＲＳＬＥＣＴＲＯＮＳＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩＴＹＯＦＥＩＣＩＥＮＣ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ＇，勺一．—＇．．長額．ｙ＇论文题目基于巧ａｎｇｏ的高性能地学计算Ｗｅｂ系统的设计与实现ｉ科学与技术学科专业挪ｊ绘学号２０１３２１１８０１１６作者姓名吴俊锋指营教师黄方副教授．分类号密级注1UDC学位论文基于Django的高性能地学计算Web系统的设计与实现（题名和副题名）吴俊锋（作

2、者姓名）指导教师黄方副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业测绘科学与技术提交论文日期2016.3.31论文答辩日期2016.5.25学位授予单位和日期电子科技大学2016.6答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFWEBSYSTEMFORHPGCBASEDONDJANGOAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:Su

3、rveyingandMappingAuthor:JunfengWuSupervisor:Assoc.Prof.FangHuangSchool:SchoolofResourcesandEnvironment独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并

4、表示谢意。＾作者签名：《年月＞日＿日期＾论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）：作者签名Ｘ展导师签名：４＾呼Ｗ６共日期；年；月日摘要摘要随着空间数据获取的手段越来越多以及数据处理的复杂性越来越高，高性能计算（

5、HPC）由于其强大的计算能力，在空间数据处理以及地学计算应用中发挥着重要作用，逐渐形成了高性能地学计算（HPGC）这一研究方向。伴随着计算机技术的持续发展，新的HPC硬件平台如GPU、MIC等不断涌，极大地促进了高性能计算的发展，这也对高性能地学计算产生了巨大影响。然而，普通用户在实际HPGC应用中使用这些高性能计算设备/平台时，往往存在一些问题。诸如大多数高性能计算平台采用Linux系统，基于命令行访问，而且相关配置较为复杂；由于空间算法多种多样，当用户需要在HPC平台使用某种算法时，往往需要重新开发，耗费大量的开发时间；传统HP

6、C应用平台/系统并未提供一些人性化的服务，如有些应用系统无法基于远程Web访问；或者用户往往需要多次登录以查询任务是否完成，无法第一时间得知处理结果等待。显然，这些问题无疑提高了普通用户在HPC设备上进行高性能地学计算应用研究的门槛。针对这些问题，本研究基于Django框架开发适用于高性能地学计算的Web平台，主要研究集中在以下三个方面：（1）基于Linux系统，采用Django框架开发方式，结合当前的RabbitMQ、Celery、JQuery等技术开发构建基于Web的高性能地学计算服务平台。通过平台的WebPortal，不仅可以

7、快速实现对集群的控制操作，简化用户操作步骤，实现用户在不接触任何命令行的情况下，完成对集群端任务的管理；还可以方便地使用基于各类高性能计算平台的算法服务。该平台不仅能大幅降低用户使用门槛，提高计算资源的使用率，还大大减少了普通用户算法开发工作量。（2）鉴于当前空间信息处理算法多样性的特点，在Web平台中设计一个通用模板，可实现常用地学算法能快速部署在服务系统上。利用该模板，系统管理员只需要通过Web界面提供的简单操作即可完成用户上传算法的计算服务封装过程，从而使Web平台上聚合更多的地学算法。（3）开发的高性能地学计算服务平台，注重

8、提供一系列人性化的便利服务，增强系统的快速反馈能力。如在账户管理服务中，不仅通过Django本身提供的邮件发送服务，还调用在线API短信推送服务，将系统消息在第一时间推送给用户，方便用户及时掌握各种提交计算作业的动态信息。通过系统测试