張輝

摘要：該文簡單地介紹了當(dāng)下我國生物計算下的分布式計算系統(tǒng)設(shè)計方案，并且提出了生物計算下的分布式計算系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)的注意事項，期望能夠產(chǎn)生一定的積極效用。

關(guān)鍵詞：生物計算；分布式；計算系統(tǒng)；設(shè)計

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）12-0092-02

生物學(xué)研究中，存在諸多難解的問題，如NP-問題，而且這些問題的解決往往需要進行大規(guī)模的計算。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展進步，大數(shù)據(jù)、云計算等逐漸的滲透在人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，微生物研究提供了諸多的方便。而且為了有效地提高生物研究質(zhì)量，需要進行嚴密的分布式計算系統(tǒng)設(shè)計，且設(shè)計需要充分地體現(xiàn)出：1）開放性。所有被授權(quán)的用戶均可以提交計算任務(wù)，并且可以迅速的利用計算資源獲取結(jié)果。2）異構(gòu)性。能夠有效地適應(yīng)多種性質(zhì)的系統(tǒng)環(huán)境（通過防火墻）。3）易用性。具有簡單易造作的界面，用戶在第一次申請時，需要完成客戶端端軟件和JRE軟件的安裝，之后其他軟件均由客戶端軟件自動完成。4）容錯性。能夠有效的容納以及處理系統(tǒng)不確定性所造成的一系列錯誤。5）易編程性。分布式計算機系統(tǒng)接口需要簡單清晰，這樣便于用戶編程。基于此，本文對生物計算下的分布式計算系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)展開論述，期望能夠為我國生物研究事業(yè)提供一定的幫助。

1 生物計算下的分布式計算系統(tǒng)設(shè)計方案

生物計算下的分布式計算系統(tǒng)設(shè)計需要充分的彰顯出Java Application以及HTTP協(xié)議的相關(guān)規(guī)則，并且需要具備解決跨防火墻通信問題?？偟膩碚f，生物計算下的分布式計算系統(tǒng)由客戶機端、工作機端、服務(wù)器端構(gòu)成，下面我們展開具體的分析：

1.1 客戶機端

所謂的客戶機是指：計算資源的請求者，客戶機能夠直接向服務(wù)器提交問題，并且等待

結(jié)果的返回?？蛻魴C端用戶需要編寫能夠滿足系統(tǒng)接口的應(yīng)用程序，然后，利用Web頁面進行資源上傳，這個時候，服務(wù)器便會自動的開啟部署服務(wù)，并且根據(jù)客戶的實際需要進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，最終將計算結(jié)果進行有機地整合，返回給客戶機。

1.2 工作機端

眾所周知，工作機端能夠有效地提供空間計算資源，而且使得生物研究的流程進入到一

個良性循環(huán)之中，即：工作機端向服務(wù)器申請任務(wù)，并且開始計算，最終將計算結(jié)果返回。另外，工作機端在第一次申請任務(wù)時，需要將任務(wù)下載到應(yīng)用程序之中，隨后，相應(yīng)的程序便會自動的向服務(wù)器申請任務(wù)，完成計算，將計算結(jié)果返回。除此之外，由于生物計算下的分布式計算系統(tǒng)采用了檢查點機制，因此，工作機端的工作需要在計算機暫停的狀態(tài)下進行計算，并且保持好良好的中間狀態(tài)，最后將信息資源發(fā)送到服務(wù)器中。

1.3 服務(wù)器端

服務(wù)器端最終是服務(wù)與客戶機端以及工作機端的，面向客戶機端，服務(wù)器端需要接受提

交的任務(wù)，并且及時的返回計算結(jié)果；面向工作機端，服務(wù)器端需要及時的接收工作機端的任務(wù)請求，并且及時的分配任務(wù)，及時的檢測返回的檢查點的中間狀態(tài)以及相應(yīng)的任務(wù)計算結(jié)果。與此同時，服務(wù)器端需要為客戶機端以及工作機端提供Web的訪問接口，負責(zé)應(yīng)用程序分解的任務(wù)集合即存儲，及時的響應(yīng)工作機的任務(wù)請求，根據(jù)實際任務(wù)的需要，及時的調(diào)整任務(wù)分配方案，確保計算結(jié)果的準確無誤。

2 生物計算下的分布式計算系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)的注意事項

生物計算下的分布式計算系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)，需要注重細節(jié)質(zhì)量的把控，無論是在客戶機端、工作機端，還是在服務(wù)器端設(shè)計中，均需要進行嚴密的細節(jié)處理，注重各種小配件的正確搭配，不可隨意的變動相關(guān)設(shè)備的位置，并且需要充分地考慮到是否超出生物計算下的分布式計算系統(tǒng)容錯性。在長時間的計算過程中，盡可能地避免細節(jié)出錯，降低重復(fù)計算幾率，保障定時檢查相關(guān)設(shè)備的運行安全性。另外，在工作人員的安排上，盡可能的實現(xiàn)人盡其才，盡可能地將工作人員的潛力發(fā)揮出來，在人力資源上為生物研究工作提供源源不斷的內(nèi)資啊動力。除此之外，還要根據(jù)當(dāng)下我國生物研究實際情況以及生物研究的長遠發(fā)展需求，制定出科學(xué)合理的分布式計算系統(tǒng)管理制度，并且在企業(yè)內(nèi)容實施嚴明的獎罰制度，使得生物研究有規(guī)章制度可循，從而有效地避免各種各樣的問題產(chǎn)生，全面的提高我國生物研究水平，且?guī)佑嬎銠C行業(yè)的拓展與可持續(xù)發(fā)展，與此同時，縮小我國生物研究水平與國際發(fā)達水平之間的差距，提升國際競爭力。總的來說，在生物計算下的分布式計算系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)過程中，要嚴加防范各種問題的產(chǎn)生，注重細節(jié)質(zhì)量控制。

3 結(jié)束語

總而言之，生物計算下的分布式計算系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)需要依賴客戶機端、工作機端以及服務(wù)器端的共同配合，且需要注重細節(jié)質(zhì)量控制，盡可能地避免各種各樣的問題產(chǎn)生，從而為生物研究質(zhì)量保駕護航。本文的分析闡述可能存在一定的片面性，需要進一步深入研究，但是不能忽視其研究價值，期望能夠產(chǎn)生一定的積極效用。

參考文獻：

[1] 曾增烽. 大規(guī)模信息網(wǎng)絡(luò)挖掘的分布式計算框架的設(shè)計[D]. 北京： 北京郵電大學(xué)， 2013.

[2] 陸燕寧. 基于快速加密的文件管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 大連：大連理工大學(xué)， 2013.

[3] 吳永紅. 復(fù)雜動態(tài)系統(tǒng)的一致性與耗散性研究[D]. 武漢：華中科技大學(xué)， 2011.