生物计算下的分布式计算系统设计及实现

2023.04.06

张辉

摘要：该文简单地介绍了当下我国生物计算下的分布式计算系统设计方案，并且提出了生物计算下的分布式计算系统设计及实现的注意事项，期望能够产生一定的积极效用。

关键词：生物计算；分布式；计算系统；设计

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）12-0092-02

生物学研究中，存在诸多难解的问题，如NP-问题，而且这些问题的解决往往需要进行大规模的计算。随着信息技术的不断发展进步，大数据、云计算等逐渐的渗透在人们日常生活的方方面面，微生物研究提供了诸多的方便。而且为了有效地提高生物研究质量，需要进行严密的分布式计算系统设计，且设计需要充分地体现出：1）开放性。所有被授权的用户均可以提交计算任务，并且可以迅速的利用计算资源获取结果。2）异构性。能够有效地适应多种性质的系统环境（通过防火墙）。3）易用性。具有简单易造作的界面，用户在第一次申请时，需要完成客户端端软件和JRE软件的安装，之后其他软件均由客户端软件自动完成。4）容错性。能够有效的容纳以及处理系统不确定性所造成的一系列错误。5）易编程性。分布式计算机系统接口需要简单清晰，这样便于用户编程。基于此，本文对生物计算下的分布式计算系统设计及实现展开论述，期望能够为我国生物研究事业提供一定的帮助。

1 生物计算下的分布式计算系统设计方案

生物计算下的分布式计算系统设计需要充分的彰显出Java Application以及HTTP协议的相关规则，并且需要具备解决跨防火墙通信问题。总的来说，生物计算下的分布式计算系统由客户机端、工作机端、服务器端构成，下面我们展开具体的分析：

1.1 客户机端

所谓的客户机是指：计算资源的请求者，客户机能够直接向服务器提交问题，并且等待

结果的返回。客户机端用户需要编写能够满足系统接口的应用程序，然后，利用Web页面进行资源上传，这个时候，服务器便会自动的开启部署服务，并且根据客户的实际需要进行适当的调整，最终将计算结果进行有机地整合，返回给客户机。

1.2 工作机端

众所周知，工作机端能够有效地提供空间计算资源，而且使得生物研究的流程进入到一

个良性循环之中，即：工作机端向服务器申请任务，并且开始计算，最终将计算结果返回。另外，工作机端在第一次申请任务时，需要将任务下载到应用程序之中，随后，相应的程序便会自动的向服务器申请任务，完成计算，将计算结果返回。除此之外，由于生物计算下的分布式计算系统采用了检查点机制，因此，工作机端的工作需要在计算机暂停的状态下进行计算，并且保持好良好的中间状态，最后将信息资源发送到服务器中。

1.3 服务器端

服务器端最终是服务与客户机端以及工作机端的，面向客户机端，服务器端需要接受提

交的任务，并且及时的返回计算结果；面向工作机端，服务器端需要及时的接收工作机端的任务请求，并且及时的分配任务，及时的检测返回的检查点的中间状态以及相应的任务计算结果。与此同时，服务器端需要为客户机端以及工作机端提供Web的访问接口，负责应用程序分解的任务集合即存储，及时的响应工作机的任务请求，根据实际任务的需要，及时的调整任务分配方案，确保计算结果的准确无误。

2 生物计算下的分布式计算系统设计及实现的注意事项

生物计算下的分布式计算系统设计及实现，需要注重细节质量的把控，无论是在客户机端、工作机端，还是在服务器端设计中，均需要进行严密的细节处理，注重各种小配件的正确搭配，不可随意的变动相关设备的位置，并且需要充分地考虑到是否超出生物计算下的分布式计算系统容错性。在长时间的计算过程中，尽可能地避免细节出错，降低重复计算几率，保障定时检查相关设备的运行安全性。另外，在工作人员的安排上，尽可能的实现人尽其才，尽可能地将工作人员的潜力发挥出来，在人力资源上为生物研究工作提供源源不断的内资啊动力。除此之外，还要根据当下我国生物研究实际情况以及生物研究的长远发展需求，制定出科学合理的分布式计算系统管理制度，并且在企业内容实施严明的奖罚制度，使得生物研究有规章制度可循，从而有效地避免各种各样的问题产生，全面的提高我国生物研究水平，且带动计算机行业的拓展与可持续发展，与此同时，缩小我国生物研究水平与国际发达水平之间的差距，提升国际竞争力。总的来说，在生物计算下的分布式计算系统设计及实现过程中，要严加防范各种问题的产生，注重细节质量控制。

3 结束语

总而言之，生物计算下的分布式计算系统设计及实现需要依赖客户机端、工作机端以及服务器端的共同配合，且需要注重细节质量控制，尽可能地避免各种各样的问题产生，从而为生物研究质量保驾护航。本文的分析阐述可能存在一定的片面性，需要进一步深入研究，但是不能忽视其研究价值，期望能够产生一定的积极效用。

参考文献：

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[2] 陆燕宁. 基于快速加密的文件管理系统的设计与实现[D]. 大连：大连理工大学， 2013.

[3] 吴永红. 复杂动态系统的一致性与耗散性研究[D]. 武汉：华中科技大学， 2011.