基于网格计算的分布式并行计算与仿真技术

１２湖北工业大学学报２００８年第２期有裂纹的超大型钢板进行了高温热应力的有限元并

行计算与仿真试验．ＧｒｉｄＦＥＭ是开发的一个基于网格的并行有限元求解环境，它模块化的结构实现了跨系统的有限元协作计算以及代码的并行执行．图４是该系统的结构，执行过程如下：１）开始数据库服务器；２）事件：数据可得到；３）开始ＧｒｉｄＦＥＭ计算；４）ＧｒｉｄＦＥＭ读数据；５）ＧｒｉｄＦＥＭ写数据；６）事件：ＧｒｉｄＦＥＭ计算完毕；７）开始可视化仿真；８）仿真终端读取数据．

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图４基于网格计算的ＧｒｉｄＦＥＭ仿真系统

执行代码在Ｔ３Ｅ一９００机器上获得了高达６６×１０９次／ｓ的浮点计算能力，并且可在ＳＧＩ公司的Ｏｒ－ｉｇｉｎ２０００系统上高效运行．另外，ＧｒｉｄＦＥＭ也可在一个使用了多个处理器的分布式ＰＣ机环境下运行．ＧｒｉｄＦＥＭ进行有限元分析和并行计算，然后可视数据通过高速网络发送到一个远程桌面，用户在代码运行时可选择仿真参数．在ＧｒｉｄＦＥＭ中ＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅｓ组件技术起到很大作用，它是实现有限元分布式并行计算的主要手段．最后的计算和仿真结果如图５所示．

图５ＧｒｉｄＦＥＭ计算的仿真结果４结论

目前网格计算系统已经有不少成功的实例，但还存在诸多问题：需进一步的标准化；网格系统整体的稳定性；系统研究还处于原型研究阶段；网格的跨越问题等．这些成为了网格真正进入应用的障碍．网格计算作为信息技术发展的最新成果，将其引入到分布式并行计算与仿真领域，对高性能科学计算的发展作出了有益探索．虽然该领域的研究存在相当的困难，但却是高性能计算领域的重要研究方向．

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［责任编校：张培炼］