среда, 19 мая 2010 г.

Extendable object-oriented distributed computing system

K. Yu. Voytikov1, A. N. Moiseev2, P. N. Tumaev1
1Anzhero-Sudzhensk branch of Kemerovo State University, 652471, Russian Federation,
Kemerovskaya obl., Anzhero-Sudzhensk, Lenina st., 8
2Tomsk State University


The Object-oriented Distributed Simulation system (ODIS) is currently being developed at the Anzhero-Sudzhensk branch of Kemerovo State University. There is a task to work out an infrastructure for distributed computing due to complexity of calculations required for simulations. It allows utilizing university computers and applying a "Volunteer computing".
But during the developing of that system architecture was figured out that once deployed distributed computing network can be used not only for ODIS project but for any resource-intensive jobs of university itself and external clients.


In this cause a decision to realize ODIS Drops project as an independent distributed computing system provides an extension framework for solve any task that can be definitely described and divided was taken. Also the earlier created tools such as algorithms and classes in .NET-compatible languages, .NET and COM-dll's can be adapted to work in distributed computing environment.
For the current moment system is realized at stage sufficient to core mechanisms, extension framework and nodes communication tests. During the experimental launch of system the custom random number generators developed for ODIS project was successful analyzed.
Using the Microsoft .NET framework and consequently the Windows OS as commonly client OS, allows a many of "Volunteer computing" members to be involved. Using the WCF and passive GRID-server principles more increases its count because any computer which has a basic http web access is potentially ready to work with system. And using of open XML format for transferring tasks and its results in system allows external developers to create client applications for system and system itself to being integrated as a resource to larger GRID-systems.

[1]    Voitikov K.Yu., Moiseev A.N., Tumaev P.N. Component model of object-oriented distributed simulation system // Bulletin of Tomsk State University. Controlling, computers and informatics - 2010, N 1, pp. 78-83.
[2]    Voitikov K.Yu., Tumaev P.N. Design of the distributed computing server architecture // Youth Science Works: XIV All-Russian science-practical conference materials (15-16 April 2010 г.). – Tomsk: TSU., 2010. – Part 1. – pp. 115-118.


Work was done in bounds of analytical branch special-purpose program «Development of science potential of higher school (2009-2010 years)», project No.4761





Расширяемая объектно-ориентированная система распределенных вычислений
К. Ю. Войтиков1, А. Н. Моисеев2, П. Н. Тумаев1
1Филиал Кемеровского государственного университета в г. Анжеро-Судженске, 652471, Российская Федерация,
Кемеровская обл., Анжеро-Судженск г., Ленина ул., 8
2Томский государственный университет

В настоящий момент в АСФ КемГУ ведется разработка объектно-ориентированной системы имитационного моделирования (ODIS – Object-oriented Distributed Simulation). Исходя из предполагаемого объема необходимых вычислений, возникла задача разработать в рамках системы инфраструктуру распределенных вычислений, которая позволила бы задействовать как компьютеры университета, так и привлечение так называемого «Volunteer computing» – предоставление сторонними пользователями свободного времени личных ПК.
Однако по мере разработки архитектуры такой системы стало очевидным, что однажды созданная сеть распределенных вычислений, потенциально может быть использована не только в рамках системы ODIS, но и для решения любых ресурсоемких задач, как самого университета, так и сторонних клиентов.
Исходя из этого, было принято решение реализовать проект ODIS Drops в виде независимой системы распределенных вычислений, предоставляющей необходимый каркас расширения для решения любых задач, отвечающих некоторым требованиям разделяемости и описания [2]. В том числе для работы в рамках системы распределенных вычислений могут быть адаптированы созданные ранее инструменты: отдельные алгоритмы и классы на десятках .NET-совместимых языков, .NET- и COM-библиотеки.
На настоящий момент система реализована на уровне достаточном для тестирования основных механизмов ее работы, каркаса расширения и коммуникации узлов. При пробном запуске системы был произведен успешный анализ разработанных для системы ODIS собственных генераторов случайных чисел.
Использование платформы Microsoft .NET, а следовательно и ОС Windows, как самой распространенной клиентской ОС, позволяет привлечь как можно большее число участников «Volunteer computing». Еще больше увеличивает их число использование технологии WCF и принципа пассивного Грид-сервера. А использование формата XML для передачи заданий в систему и получения результатов, делает возможным, как создание клиентских приложений сторонними разработчиками, так и интеграцию ODIS Drops в более крупные Грид-системы.

[1]    Войтиков К. Ю., Моисеев А .Н., Тумаев П. Н. Компонентная модель распределенной объектно-ориентированной системы имитационного моделирования // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика - 2010, N 1, С. 78-83
[2]    Войтиков К. Ю., Тумаев П. Н. Построение архитектуры сервера распределенных вычислений // Научное творчество молодёжи: материалы XIV Всероссийской научно-практической конференции (15-16 апреля 2010 г.). – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2010. – Ч. 1. – С. 115-118


Работа выполнена в рамках аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 годы)», проект № 4761

Комментариев нет:

Отправить комментарий