基于云服務的水利模型仿真計算系統及計算方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信領域，具體涉及一種基于云服務的水利模型仿真計算系統及計算方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國水利工程的大規模建設，水利模型仿真計算的數據規模和計算模式發生了巨大變化。目前水利模型軟件絕大多數都是采用自行開發、自行使用的方式，屬于較初級階段，存在分散、低水平、重復開發、復用率低等弊端，使得一些較先進的數學模型無法得到有效的推廣使用和發揮更大的作用。現有水利模型仿真系統和軟件已不能很好滿足水利仿真計算現實需求，這些突出需求包括:
[0003](I)當前水利仿真系統規模日益擴大，水利仿真系統中包含大量多學科、多模式、多粒度的水利仿真模型資源，并且不同學科有不同種類的專業仿真工具軟件。要實現水利仿真系統的正常運行，就需要建立適應這些水利仿真模型資源和仿真工具軟件的多樣化仿真環境。而現有單機版仿真系統和軟件并不能支持多用戶在同一套數據上或多套數據上同時開展一個或多個仿真模型高效計算工作，這種使用單機版開展仿真計算的方式已經越來越難以持續；
[0004](2)水利仿真計算系統各自獨立建設和運營，計算資源按照計算的峰值配置，空閑率高，計算資源分散，不能在全局實現資源共享利用；
[0005](3)水利仿真計算系統在近些年來有較快的發展，但系統開發時與平臺界線不分明，缺乏基礎平臺支持能力，造成系統缺乏擴展性和可靠性。利用云計算技術，打造一個開放、易用的、隨時可用的云仿真平臺為各類水利模型仿真任務所用已經變得迫不及待。
[0006]目前，水利模型仿真系統無法支持多用戶在同一套數據或多套數據上同時開展一個或多個仿真模型高效計算和不能隨時按需進行模型仿真計算。
【發明內容】
[0007]針對現有技術中的缺陷，本發明提供基于云服務的水利模型仿真計算系統及計算方法，可為用戶提供通過網絡按需獲取各類水利專業模型仿真計算服務的資源或能力。
[0008]第一方面，本發明提供一種基于云服務的水利模型仿真計算系統，包括:終端、云仿真平臺、計算集群和仿真結果處理服務器；
[0009]所述云仿真平臺分別與所述終端、計算集群、仿真結果處理服務器相連；
[0010]所述云仿真平臺，用于接收所述終端發送的待仿真計算數據，并將所述待仿真計算數據發送至計算集群；
[0011]所述計算集群，用于接收所述云仿真計算平臺發送的待仿真計算數據，并對所述待仿真計算數據進行計算，將計算結果通過所述云仿真平臺發送至仿真結果處理服務器；
[0012]所述仿真結果處理服務器，用于接收所述計算結果，并將所述計算結果發送至終端進行展示。
[0013]可選的，所述云仿真平臺包括:云管理服務器、監控服務器、代理服務器和任務調度服務器；
[0014]所述云管理服務器與所述仿真結果處理服務器相連；所述監控服務器與所述終端相連；所述任務調度服務器一端與所述云管理服務器相連，另一端與所述代理服務器相連；所述代理服務器與所述計算集群相連。
[0015]可選的，所述終端發送的待仿真計算數據攜帶有與所述待仿真計算數據對應的標識；
[0016]所述云管理服務器內存儲有計算集群的權限；
[0017]相應的，所述云管理服務器，根據所述標識將所述標識對應的待仿真計算數據發送至與所述標識對應的計算集群。
[0018]可選的，所述計算集群至少為一個。
[0019]可選的，所述仿真結果處理服務器包括:圖表服務器、數據庫服務器、應用服務器和文件服務器；
[0020]所述圖表服務器、數據庫服務器、應用服務器和文件服務器均與所述云仿真平臺中的云管理服務器相連；
[0021]所述應用服務器與所述終端相連。
[0022]可選的，所述終端，還用于為用戶展示提供查詢和搜索水利模型的圖框、提交待仿真計算數據的圖框、展示水利模型信息查看以及計算結果的圖框。
[0023]可選的，所述云仿真平臺，用于接收所述終端發送的多個待仿真計算數據，通過所述任務調度服務器將多個待仿真計算數據發送至計算集群。
[0024]可選的，所述系統還包括:磁盤陣列；
[0025]所述磁盤陣列與所述仿真結果處理服務器相連，用于存儲所述計算結果。
[0026]可選的，所述磁盤陣列，還用于擴容所述計算結果的存儲環境。
[0027]第二方面，本發明還提供了一種基于上述的基于云服務的水利模型仿真計算系統的計算方法，包括:
[0028]云仿真平臺接收終端發送的待仿真計算數據，并將所述數據發送至計算集群；
[0029]所述計算集群接收所述云仿真平臺發送的仿真計算數據，并對所述待仿真計算數據進行計算，將計算結果通過所述云仿真平臺發送至仿真結果處理服務器；
[0030]所述仿真結果處理服務器接收所述計算結果，并將所述計算結果發送至終端進行展示。
[0031]由上述技術方案可知，本發明提出了一種基于云服務的水利模型仿真計算系統及計算方法，通過云仿真平臺從終端按需獲取待仿真計算數據，并動態構建仿真計算任務，然后分發到計算集群中進行仿真計算，生成的結果數據或圖表以及計算結果存儲到仿真結果處理服務器中，最后通過仿真結果處理服務器將計算結果返回至終端進行展示，該系統可為用戶提供通過網絡按需獲取各類水利專業模型仿真計算服務的資源或能力。
【附圖說明】
[0032]圖1為本發明一實施例提供的基于云服務的水利模型仿真計算系統的結構示意圖；
[0033]圖2為本發明另一實施例提供的基于云服務的水利模型仿真計算系統的結構示意圖；
[0034]圖3為本發明一實施例提供的基于云服務的水利模型仿真計算方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面結合附圖，對發明的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
[0036]云仿真是仿真技術在云計算提供的IaaS、PaaS、SaaS基礎上的延伸和發展形成的新技術。首先，在資源和能力共享方面，云仿真使用戶能夠共享軟仿真資源(包括仿真過程中的各種模型、數據、軟件、信息、知識等)、硬仿真資源(包括各類計算設備、仿真設備、試驗設備等)以及仿真能力(包括支持仿真運行、結果分析、評估與應用等各階段活動的能力)；其次，在服務模式方面，云仿真能夠提供用戶網上提交任務以及交互、協同和全生命周期仿真服務，包括支持單用戶或多用戶主體按需獲得各類仿真能力。因此，在支撐技術方面，現有網絡化仿真技術要與云計算、虛擬化、高效能計算、物聯網、智能科學等進行融合。
[0037]云仿真可應用于模型的設計分析和科學實驗階段，能夠有效縮短模型開發周期，降低驗證分析和實驗成本，促進模型的改進和優化。具體表現為支持水利行業中復雜模型的各學科子模型設計的單學科或多學科組合仿真驗證，提供適用于交互密集型的桌面虛擬化應用模式和基于仿真環境動態構建的仿真應用模式。
[0038]本發明實施例提供的一種基于云服務的水利模型仿真計算系統，如圖1和2所示，該系統包括:終端1、云仿真平臺2、計算集群3和仿真結果處理服務器4 ;
[0039]所述云仿真平臺分別與所述終端、計算集群、仿真結果處理服務器相連；
[0040]所述云仿真平臺，用于接收所述終端發送的待仿真計算數據，并將所述待仿真計算數據發送至計算集群；
[0041]所述計算集群，用于接收所述云仿真計算平臺發送的待仿真計算數據，并對所述待仿真計算數據進行計算，將計算結果通過所述云仿真平臺發送至仿真結果處理服務器；
[0042]所述仿真結果處理服務器，用于接收所述計算結果，并將所述計算結果發送至終端進行展示。
[0043]上述系統通過云仿真平臺從終端按需獲取待仿真計算數據，并動態構建仿真計算任務，然后分發到計算集群中進行仿真計算，生成的結果數據或圖表以及計算結果存儲到仿真結果處理服務器中，最后通過仿真結果處理服務器將計算結果返回至終端進行展示，該系統可為用戶提供通過網絡按需獲取各類水利專業模型仿真計算服務的資源或能力，從而真正地打通水利模型擁有者與使用者之間的鴻溝，能夠有效滿足水利模型仿真計算目前所面臨的快速建模、高效計算和模型重用等迫切需求。
[0044]上述系統中用戶借助可視化門戶即終端查詢和選擇各種仿真模型，并提交所需的仿真計算數據，通過云仿真平臺從文件服務器按需獲取水利模型程序文件，并動態構建仿真計算任務，然后分發到計算集群中進行仿真計算，生成的結果數據或圖表存儲到圖表服務器中，計算過程結果存儲到所述數據庫服務器中，最后通過應用服務器返回至可視化門戶展示仿真結果，歷史結果存儲到磁盤陣列中。
[0045]上述終端可以理解