分布式計算中的數(shù)據(jù)傳輸與管理的研究與實現(xiàn).pdf

1、在有限元計算理論和計算機技術共同支持下發(fā)展起來的在單機上運行的傳統(tǒng)有限元分析軟件是解決復雜工程設計分析問題的有力工具.由中國大連理工大學工程力學系、工程力學研究所研制開發(fā)的JIFEX軟件系統(tǒng)就是其中之一.但是,由于受計算機CPU計算速度的限制以及有限存儲空間的制約,使用傳統(tǒng)的有限元分析軟件分析超大規(guī)模的工程問題,往往會面臨計算時間過于漫長甚至無法按時完成任務的困難,這已成為傳統(tǒng)有限元分析軟件在工程實踐中更深層次應用的瓶頸問題之一.為解決

2、這一難題,人們進行了很多嘗試.其中,隨著計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展而逐漸成熟的分布式計算理論及其技術為解決這一問題提供了新的途徑.一方面,基于計算機網(wǎng)絡的分布式計算技術可使相互獨立的計算機通過網(wǎng)絡集合成一個相互協(xié)調的分布式計算環(huán)境,從而提高了整體的計算速度,可在一定程度上解決巨大的運算量所帶來的分析時間過長的問題;另一方面,分布式計算中的數(shù)據(jù)共享機制可有效的解決超大規(guī)模工程分析中的海量數(shù)據(jù)的存儲問題.此外,分布式計算還具有良好的可擴展性和體系

3、結構靈活等優(yōu)點.因此,將分布式計算技術與傳統(tǒng)有限元計算相結合,研究開發(fā)分布式有限元計算軟件,是發(fā)展應用有限元計算技術和軟件系統(tǒng)一個重要方向.該文工作是在大型有限元軟件JIFEX基礎上,研究分布式計算中的數(shù)據(jù)傳輸與管理這一關鍵技術,開發(fā)一個分布式有限元計算的原型系統(tǒng).數(shù)據(jù)傳輸是開發(fā)分布式有限元分析軟件亟待解決的關鍵問題之一,因為它是實現(xiàn)各獨立計算實體互連、互操作和協(xié)同工作的基礎.該文在論證了以Client/Server模式實現(xiàn)分布式有限元

4、計算的可行性及必要性的基礎上,提出了分布式有限元計算的原型系統(tǒng).采用數(shù)據(jù)集中管理方式解決了有限元計算中海量數(shù)據(jù)的存儲問題.依據(jù)有限元計算數(shù)據(jù)的特點而定義了傳輸協(xié)議,簡化了實現(xiàn)傳輸?shù)碾y度,提高了效率.基于自定義的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,采用了支持TCP/IP協(xié)議的Socket編程技術,實現(xiàn)了同構或異構平臺上客戶機和服務器之間的網(wǎng)絡實時通信,從而解決了部分分布式數(shù)據(jù)一致性的問題,初步實現(xiàn)了服務器的多客戶并發(fā)機制,為有限元分析與結構優(yōu)化設計軟件系統(tǒng)JI