个 用 于 解 决 地 学 研 究 过 程 中 实 际 问 题 的 地 学 云 系 统 以 期 在 今 后 的 研 究 中 能 够 得 到 具 体 实 现 云 计 算 概 述 10 云 计 算 的 特 点 与 定 义 对 于 云 计 算 的 层 次 结 构 普 遍 认 为 分 为 以 下 三 & 个

计 算 机 工 程 与 科 学!"#"$""#$ % "" 年 第 卷 第 & 期 '& 文 章 编 号 && 基 于 云 计 算 的 地 学 云 系 统 设 计 ()*+,$)(-,./01,/*./.1(*) 李 嘉 羉 陈 华 根 同 济 大 学 海 洋 地 质 国 家 重 点 实 验 室 上 海! "##$%&'#'%'%()'*#%"++!+ 摘 要 云 计 算 已 经 成 为 工 业 界 和 学 术 界 讨 论 的 热 点 话 题 由 于 其 应 用 范 围 广 泛 在 地 学 研 究 领 域 必 然 能 够 发 挥 重 要 作 用 本 文 首 先 讨 论 了 云 计 算 的 发 展 层 次 结 构 和 特 点 给 出 了 云 计 算 的 一 个 定 义 然 后 从 理 论 上 提 出 建 立 地 学 云 系 统 $ 来 解 决 地 学 问 题 并 从 系 统 架 构 关 键 技 术 等 方 面 进 行 了 详 细 论 述 最 后 以 地 学 的 三 维 可 视 化 为 例 从 理 论 上 设 计 了 $ 在 解 决 地 学 问 题 过 程 中 的 具 体 应 用,&*#'-#./-.1(*),-111(-(*(*/.10,*/,-,/(--(-21,0,*( 1,*1(*))(-,,-/.1(13(/.2(,/(-.1/4*11.-1. 4,*/-,,-1(1(-+-./-.1(*),*/,/+(*(1(*.1+3,/,,*11(-,0 1.(/,))(-,-./01 $14,-1(-,))(-,,*/1*/-(1 /()*+1(01+1,-1+011.-1.501-*)01-26(*,031,5) )(-,4(.,(7,1(*,,*8,111(-,041-(+(-,(-,1(*+$2 关 键 词 云 计 算 地 学 地 学 云 系 统 体 系 架 构 设 计 $%.'/*-./-.1(*))-(*-))(-,-./01011.-1./()* /29&9:2(*222&2 中 图 分 类 号 9 文 献 标 识 码 ; 0 引 言 年 底 宣 布 了 云 计 算 计 划 云 计 算 的 概 念 很 快 便 成 为 了 工 业 界 与 学 术 界 等 领 域 的 讨 论 焦 点 目 前 已 经 有 很 多 云 计 划 的 实 例 如 ;,7* 的 弹 性 计 算 云 和 谷 歌 联 合 进 行 的 蓝 云 计 划 清 华 大 学 透 明 计 算 平 台 等 日 常 使 用 的 软 件 中 也 不 乏 云 计 算 如 金 山 毒 霸 和 & 杀 毒 的 病 毒 云 查 杀 搜 狗 输 入 法 的 词 汇 云 搜 索 等 根 据 国 际 数 据 公 司 的 预 测 到 年 全 球 云 计 算 的 市 场 规 模 将 从 年 的 & 亿 美 元 增 加 到 亿 美 元 占 总 投 入 比 例 也 将 由 2 上 升 到 2 另 据 预 测 年 云 计 算 的 投 入 将 占 年 度 投 入 的 到 年 则 会 占 以 上 云 计 算 正 在 成 为 一 种 发 展 趋 势 云 计 算 具 有 广 泛 的 应 用 前 景 可 以 应 用 于 科 研 网 络 安 全 图 形 图 像 处 理 等 多 个 领 域 因 此 云 计 算 在 地 学 研 究 中 尤 其 是 地 学 研 究 的 三 维 可 视 化 方 面 也 一 定 有 用 武 之 地 本 文 从 理 论 上 设 计 了 一 收 稿 日 期 修 订 日 期 基 金 项 目 中 国 深 部 探 测 技 术 与 实 验 研 究 专 项 (* 通 讯 地 址 9 上 海 市 四 平 路 9 号 同 济 大 学 海 洋 与 地 球 科 学 学 院,//'**#-+-,*,*/",1-(*-*):(!*(4(109((*)#/,*),(92#2(*,

个 用 于 解 决 地 学 研 究 过 程 中 实 际 问 题 的 地 学 云 系 统 以 期 在 今 后 的 研 究 中 能 够 得 到 具 体 实 现 云 计 算 概 述 10 云 计 算 的 特 点 与 定 义 对 于 云 计 算 的 层 次 结 构 普 遍 认 为 分 为 以 下 三 & 个 层 次 由 底 层 硬 件 或 虚 拟 机 资 源 构 建 的 基 础 设 施 即 服 务 *+,1.-1.,, 4(- 简 称,, 主 要 用 来 开 发 各 种 云 计 算 应 用 软 件 平 台 即 服 务,1+,,4(- 简 称,, 基 于 云 平 台 开 发 的 各 类 应 用 软 件 即 服 务 +13,,, 4(- 简 称,, 如 表 所 示,,,,,, 表 0 云 计 算 层 次 结 构 参 与 者 与 实 例 层 次 参 与 者 实 例 世 界 各 地 的 软 件 开 发 者,+-*(*# $) 微 软 苹 果, $);"*)(* 等 (*/3;7. 戴 尔 升 阳 惠 普 ;,7*" 亚 马 逊 等 针 对 云 计 算 ;.1.00,# 3(1 9,*)(7 陈 国 良 司 品 超 等 分 别 给 出 了 具 有 不 同 侧 重 方 向 且 不 同 表 述 的 定 义 维 基 百 科 对 于 云 计 算 的 定 义 也 在 不 断 更 新 但 尚 没 有 统 一 的 定 义 结 合 上 述 定 义 总 结 出 云 计 算 应 该 具 有 下 述 特 点 虚 拟 化 云 计 算 可 以 看 做 是 一 个 虚 拟 资 源 池 单 个 服 务 器 可 以 支 持 多 个 虚 拟 机 运 行 多 个 操 作 系 统 和 应 用 从 而 提 高 资 源 的 利 用 率 当 一 个 服 务 器 过 载 时 支 持 负 载 的 迁 移 网 络 化 与 分 布 式 云 计 算 一 般 是 以 服 务 的 形 式 来 实 现 的 云 计 算 可 以 部 署 在 各 种 分 布 式 平 台 上 其 组 织 和 协 同 可 以 在 ; 架 构 中 进 行 管 理 各 种 服 务 网 络 是 连 通 的 数 据 冗 余 云 计 算 由 大 量 计 算 机 组 成 集 群 向 用 户 提 供 数 据 处 理 服 务 随 着 计 算 机 数 量 的 增 加 系 统 错 误 也 会 大 大 增 加 分 布 式 存 储 方 式 的 数 据 冗 余 可 以 保 证 数 据 的 可 靠 性 可 编 程 性 随 着 研 究 和 技 术 的 发 展 用 户 往 往 需 要 对 海 量 数 据 进 行 处 理 云 计 算 必 须 提 供 一 个 简 单 易 用 的 编 程 模 型 来 并 行 处 理 用 户 的 数 据 从 而 更 好 地 利 用 系 统 资 源 可 扩 展 与 迁 移 云 计 算 提 供 的 服 务 应 该 是 可 以 根 据 用 户 的 需 求 进 行 扩 展 并 可 以 应 用 于 不 同 操 作 平 台 之 上 的 & 有 偿 服 务 使 用 云 计 算 是 有 偿 的 支 付 不 同 的 费 用 可 以 获 得 不 同 的 服 务 或 者 统 一 服 务 的 不 同 等 级 综 合 云 计 算 的 体 系 结 构 和 特 点 本 文 对 云 计 算 提 出 如 下 定 义 云 计 算 是 基 于 软 硬 件 通 过 网 络 向 用 户 提 供 可 靠 的 可 编 程 的 可 扩 展 与 迁 移 的 多 样 化 有 偿 数 据 服 务 其 本 质 是 对 虚 拟 资 源 池 进 行 动 态 地 部 署 配 置 重 新 配 置 以 及 取 消 等 一 系 列 服 务 1 主 流 云 系 统 概 述 & 已 有 相 关 研 究 对 主 流 云 系 统 的 概 况 体 系 结 构 等 进 行 了 详 细 介 绍 总 结 起 来 主 要 有 以 下 几 点 22$) 的 云 计 算 平 台 $) 的 云 可 以 看 成 虚 拟 化 实 现 的 云 计 算 基 础 架 构 硬 件 架 构 加 上 基 于 云 的 文 件 系 统 数 据 库 系 统 以 及 相 应 的 开 发 应 用 环 境 它 由 个 相 互 独 立 又 紧 密 结 合 在 一 起 的 系 统 组 成 $)6( 01 分 布 式 文 件 系 统 针 对 $) 应 用 程 序 的 特 点 提 出 的,#/.- 编 程 模 式 分 布 式 的 锁 系 统.0 以 及 大 规 模 分 布 式 数 据 库 系 统 (), 用 户 通 过 浏 览 器 就 可 以 使 用 分 布 在 云 上 的 $) 等 应 用 22;,7* 云 计 算 方 案 ;,7* 将 他 们 的 云 计 算 平 台 称 为 弹 性 计 算 云 ",1(-.1./ 简 称 " 由 名 为 ;,7* 网 络 服 务 ;,7* 4(- 简 称 ; 的 现 有 平 台 发 展 而 来 " 作 为 计 算 服 务 与 存 储 服 务 消 息 传 递 服 务 和 数 据 集 服 务 并 列 是 ; 所 包 含 服 务 的 重 要 组 成 部 分 " 建 立 在 公 司 内 部 的 大 规 模 集 群 计 算 的 平 台 上 用 户 通 过 网 络 界 面 进 行 操 作 从 而 不 必 自 己 去 建 立 云 计 算 平 台 节 省 了 设 备 与 维 护 费 用 22 蓝 云 < 计 算 平 台 的 蓝 云 计 算 平 台 是 一 套 软 硬 件 平 台 将 *1*1 上 使 用 的 技 术 扩 展 到 企 业 平 台 上 使 得 数 据 中 心 使 用 类 似 于 互 联 网 的 计 算 环 境 平 台 由 一 个 数 据 中 心 (4( 部 署 管 理 软 件 (4( 监 控 软 件 应 用 服 务 器 数 据 库 以 及 一 些 开 源 信 息 处 理 软 件 和 开 源 虚 拟 化 软 件 共 同 组 成 22 微 软 (*/3;7. 计 算 方 案 (*/3;7. 是 构 建 在 微 软 数 据 中 心 内 提 供 云 计 算 的 一 个 应 用 程 序 平 台 包 含 云 操 作 系 统 9

基 于 的 关 系 数 据 库 ;7. 和 基 于 2 " 的 开 发 环 境 由 于 微 软 目 前 仍 不 能 放 弃 桌 面 操 作 系 统 因 此 微 软 倡 导 的 云 计 算 是 云 = 端 计 算 终 端 由 操 作 系 统 和 桌 面 软 件 组 成 22 其 他 云 系 统 概 述 除 了 上 述 主 流 云 系 统 之 外 比 较 著 名 的 云 系 统 还 有 美 国 伊 利 诺 伊 大 学 的 $,*# 等 提 出 的 计 算 平 台 -1 澳 大 利 亚 墨 尔 本 大 学 的.00,# 等 提 出 了 一 种 面 向 市 场 资 源 分 配 的 云 计 算 平 台 原 型 清 华 大 学 的 张 尧 学 教 授 研 究 团 队 提 出 的 透 明 计 算 平 台 美 国 芝 加 哥 大 学 和 佛 罗 里 达 理 $ 的 层 次 主 要 分 为 用 户 终 端 系 统 管 理 层 服 务 代 理 层 和 资 源 存 储 应 用 层 其 体 系 结 构 如 图 所 示 大 学 提 出 的 (. 马 德 里 大 学 提 出 的 *., 以 及 美 国 加 利 福 尼 亚 大 学 开 发 的 ".-,0 1. 等 地 学 云 系 统 的 设 计 与 应 用 10 系 统 的 提 出 地 学 工 作 者 的 工 作 目 的 就 是 通 过 已 知 数 据 解 释 地 质 构 造 以 地 球 物 理 勘 探 为 例 由 于 地 下 结 构 不 可 见 通 过 正 演 和 反 演 得 到 的 结 果 往 往 是 不 合 理 的 这 就 需 要 通 过 地 质 建 模 进 行 检 验 然 而 不 论 是 通 过 编 程 如 *$ 还 是 使 用 第 三 方 软 件 如,81- 建 模 的 方 法 都 会 受 到 数 据 分 辨 率 数 据 处 理 方 法 等 软 硬 件 方 面 的 制 约 最 终 得 到 的 模 型 往 往 只 有 华 丽 的 三 维 外 表 但 缺 乏 对 地 质 体 内 部 性 质 的 描 述 即 假 三 维 面 对 上 述 难 题 基 于 云 计 算 技 术 的 发 展 可 以 试 图 建 立 地 学 云 系 统 $)(-,./01 简 称 $ 根 据 实 际 需 要 充 分 利 用 系 统 虚 拟 资 源 池 中 的 数 据 服 务 解 决 地 学 建 模 过 程 中 的 假 三 维 问 题 1" 的 架 构 结 合 云 计 算 的 层 次 结 构 与 特 点 $ 的 基 本 思 想 是 通 过 *1*1 完 成 有 组 织 的 虚 拟 地 学 资 源 池 的 建 立 处 于 组 织 内 的 用 户 通 过 连 接 到 网 络 的 客 户 终 端 发 出 服 务 需 求 通 过 云 计 算 向 资 源 池 请 求 所 需 数 据 数 据 通 过 分 布 式 计 算 得 到 结 果 后 返 回 所 谓 有 组 织 的 虚 拟 地 学 资 源 池 有 两 个 方 面 的 含 义 一 是 构 成 资 源 池 的 集 群 是 具 有 一 定 资 格 的 即 参 与 地 学 云 计 算 的 集 群 属 于 地 学 专 业 或 者 近 地 学 专 业 这 样 可 以 保 证 数 据 的 可 靠 性 二 是 数 据 的 存 储 虽 然 是 冗 余 的 但 是 彼 此 之 间 不 冲 突 不 矛 盾 这 就 需 要 在 系 统 架 构 的 服 务 代 理 层 进 行 相 关 处 图 $ 体 系 架 构 硬 件 虚 拟 资 源 和 操 作 系 统 是 $ 基 础 设 施 的 主 要 部 分 同 样 也 是 整 个 系 统 最 基 本 的 部 分 用 户 终 端 通 过 笔 记 本 (*1,-1 4(- 简 称 等 设 备 通 过 用 户 交 互 接 口 连 接 到 *1*1 系 统 管 理 层 负 责 负 载 的 均 衡 调 度 随 着 网 络 需 求 的 发 展 用 户 对 网 络 的 需 求 不 断 扩 张 尤 其 是 云 计 算 过 程 中 用 户 的 网 络 需 求 呈 现 多 样 化 复 杂 化 这 就 需 要 $ 具 有 一 套 多 目 标 协 同 的 负 载 均 衡 调 度 策 略 从 而 能 根 据 用 户 需 求 和 当 前 虚 拟 资 源 池 的 使 用 情 况 灵 活 地 调 度 和 分 配 资 源 例 如 系 统 管 理 层 设 定 多 种 因 素 结 合 的 需 求 作 业 优 先 级 规 则 并 赋 予 不 同 因 素 不 同 权 重 依 据 权 重 大 小 排 列 各 作 业 的 优 先 级 服 务 代 理 层 是 $ 的 核 心 层 该 层 首 先 需 要 完 成 用 户 的 访 问 控 制 和 需 求 检 测 然 后 加 载 程 序 和 进 行 相 关 服 务 的 配 置 赋 予 用 户 操 作 权 限 探 测 虚 拟 资 源 状 态 发 送 数 据 指 令 用 户 可 以 根 据 自 己 的 需 求 配 置 虚 拟 资 源 提 出 数 据 需 求 程 序 编 译 调 试 等 服 务 请 求 此 外 服 务 代 理 层 应 具 有 一 套 完 善 的 数 据 检 测 机 制 该 机 制 保 证 数 据 冗 余 度 可 靠 性 准 确 性 的 检 测 资 源 存 储 应 用 层 由 互 相 连 通 的 计 算 机 群 构 成 组 成 了 $ 的 虚 拟 资 源 池 是 $ 的 云 层 处 于 云 层 中 的 计 算 机 负 责 数 据 的 分 布 式 存 储 和 管 理 响 应 服 务 代 理 层 的 数 据 指 令 完 成 分 布 式 计 算 并 将 计 算 结 果 返 回 本 系 统 的 目 标 是 为 地 学 工 作 者 提 供 方 便 易 用

的 图 形 化 云 计 算 服 务 和 应 用 平 台 因 此 必 须 向 用 户 提 供 友 好 交 互 的 图 形 化 服 务 环 境 在 统 一 图 形 用 户 界 面 下 支 持 数 据 服 务 程 序 编 译 和 调 试 等 过 程 并 且 应 该 为 用 户 提 供 丰 富 高 效 可 扩 展 的 数 据 处 理 方 法 与 算 法 有 助 于 提 高 研 究 效 率 在 用 户 交 互 接 口 方 面 $ 应 向 用 户 提 供 扩 展 接 口 由 于 该 云 系 统 为 地 学 工 作 者 服 务 数 据 处 理 方 法 和 算 法 以 及 相 关 的 知 识 和 服 务 可 能 会 频 繁 更 新 如 果 能 够 让 来 自 全 世 界 的 研 究 人 员 都 能 够 参 与 到 $ 的 数 据 服 务 完 善 工 作 中 去 将 大 大 提 高 该 系 统 的 功 用 充 分 体 现 了 其 可 扩 展 的 特 性 真 正 实 现 了 云 的 意 义 如 果 说 在 体 系 结 构 方 面 $ 属 于,, 和,, 层 面 那 么 扩 展 接 口 将 是 使 该 系 统 向,, 层 面 发 展 的 重 要 途 径 即 从 通 用 向 专 用 发 展 需 要 补 充 的 是 $ 提 供 的 服 务 应 该 是 有 偿 服 务 这 里 所 指 的 有 偿 服 务 应 该 具 有 两 个 内 涵 一 是 经 济 上 的 有 偿 即 通 过 支 付 费 用 获 取 相 应 的 服 务 二 是 信 息 上 的 有 偿 即 对 该 系 统 贡 献 越 大 用 户 权 限 就 越 大 对 服 务 所 支 付 的 费 用 就 越 低 这 里 贡 献 是 指 通 过 扩 展 接 口 对 其 相 关 功 能 进 行 扩 展 完 善 与 优 化 等 1" 的 关 键 技 术 基 于 上 述 架 构 的 $ 符 合 云 系 统 的 特 点 以 及 本 文 对 云 计 算 的 定 义 在 具 体 实 现 过 程 中 可 能 需 要 解 决 以 下 几 个 关 键 技 术 22 虚 拟 化 技 术 虚 拟 化 技 术 是 云 计 算 的 关 键 技 术 通 过 虚 拟 化 技 术 提 供 的 灵 活 可 变 可 扩 展 的 服 务 可 以 大 大 提 高 服 务 器 效 率 $ 可 以 采 用 虚 拟 机 的 形 式 来 满 足 用 户 的 计 算 资 源 需 求 用 户 可 以 根 据 自 己 的 要 求 将 这 些 虚 拟 机 手 动 配 置 成 一 个 工 作 集 群 采 用 虚 拟 专 用 网 络 ' 技 术 实 现 可 定 制 的 网 络 环 境 通 过 虚 拟 化 技 术 $ 能 够 根 据 用 户 的 需 求 对 系 统 作 出 调 整 如 用 户 需 要 的 硬 件 配 置 网 络 带 宽 存 储 容 量 等 22 数 据 存 储 与 管 理 技 术 地 学 研 究 的 数 据 通 常 是 海 量 数 据 为 保 证 可 用 性 可 靠 性 和 经 济 性 $ 必 须 采 用 高 吞 吐 率 和 高 传 输 率 的 分 布 式 存 储 方 式 来 存 储 数 据 当 前 主 流 的 云 计 算 存 储 技 术 主 要 有 非 开 源 的 $6$) 6(01 简 称 $6 9 和 开 源 实 现 6, /(1(.1/6(01 简 称 6 为 便 于 实 现 该 系 统 的 可 扩 展 性 可 以 采 用 开 源 的 6 的 数 据 存 储 方 式 6 在 存 储 数 据 时 将 文 件 按 照 一 定 的 数 据 块 大 小 进 行 切 分 各 个 块 分 布 在 集 群 的 节 点 中 为 了 保 证 可 靠 性 6 会 根 据 配 置 为 数 据 块 创 建 多 个 副 本 并 放 置 在 集 群 的 计 算 节 点 中 其 中 的 具 体 技 术 可 以 参 考, / 的 技 术 实 现 在 云 计 算 的 数 据 存 储 与 管 理 技 术 方 面 $) 的 (), 值 得 进 一 步 研 究 (), 是 一 种 为 了 管 理 结 构 化 数 据 而 设 计 的 分 布 式 存 储 系 统 采 用 客 户 端 和 服 务 器 端 的 联 合 设 计 使 得 数 据 可 以 扩 展 到 非 常 大 的 规 模 如 级 即 1,01 级 并 且 数 据 使 用 效 率 等 性 能 能 够 最 大 程 度 地 符 合 应 用 需 求 $ 的 数 据 存 储 与 管 理 过 程 可 以 参 考 (), 的.06(#1,1 1, /,1,,1 三 级 层 次 化 方 式 但 是 要 对 提 高 数 据 的 更 新 速 率 以 及 进 一 步 提 高 随 机 读 速 率 做 进 一 步 的 工 作 此 外 针 对 地 学 数 据 的 特 点 $ 应 对 组 织 内 的 数 据 进 行 标 准 化 约 束 建 立 统 一 的 数 据 格 式 冗 余 度 和 可 靠 性 标 准 以 及 数 据 安 全 标 准 以 提 高 系 统 效 率 和 安 全 性 这 些 工 作 需 要 地 学 专 家 通 过 共 同 研 讨 与 交 流 来 完 成 22 其 他 技 术 $ 实 现 过 程 中 还 涉 及 到 设 备 架 设 改 善 服 务 并 行 计 算 系 统 监 控 等 技 术 请 参 考 相 应 文 献 本 文 对 此 不 一 一 叙 述 1" 在 地 学 三 维 可 视 化 方 面 的 应 用 需 要 指 出 的 是 本 节 讨 论 的 内 容 仅 仅 作 为 $ 应 用 的 一 个 实 例 它 在 地 学 其 他 方 面 如 地 球 物 理 反 演 地 质 勘 探 等 的 应 用 需 要 在 其 实 现 过 程 中 进 行 具 体 讨 论 用 户 通 过 实 地 测 量 获 取 了 研 究 区 的 重 力 异 常 数 据 并 且 想 通 过 三 维 方 式 进 行 可 视 化 表 达 但 是 在 建 模 过 程 中 发 现 仅 仅 通 过 测 得 的 剖 面 资 料 仅 能 够 绘 制 该 地 质 体 的 表 面 形 态 而 对 其 内 部 不 能 进 行 有 效 的 表 达 和 详 细 描 述 且 在 对 地 质 体 的 反 演 过 程 中 出 现 了 多 解 性 的 问 题 于 是 向 $ 提 出 请 求 希 望 获 取 此 次 建 模 所 需 要 的 数 据 并 对 多 解 问 题 寻 求 符 合 实 际 情 况 的 定 解 具 体 过 程 如 图 所 示 以 解 决 图 中 问 题 为 例 该 流 程 的 具 体 解 释 如 下 前 提 在 处 理 地 区 三 维 建 模 问 题 时 已 经 加 入 $ 组 织 同 时 在 $ 当 中 还 有 相 关

图 $ 解 决 方 案 流 程 的 地 学 组 织 这 些 组 织 通 过 *1 *1 互 联 且 对 有 不 同 方 面 的 研 究 服 务 请 求 通 过 $ 用 户 客 户 端 选 择 相 应 的 服 务 并 提 交 请 求 比 如 对 于 数 据 不 足 的 问 题 可 以 选 择 数 据 共 享 模 块 并 完 成 相 关 资 料 的 填 写 如 地 的 地 理 位 置 需 要 共 享 的 数 据 类 型 等 $ 创 建 该 作 业 的 表 单 此 表 单 中 应 包 括 提 出 作 业 的 所 有 信 息 服 务 处 理 $ 接 收 到 的 作 业 请 求 之 后 依 次 进 行 下 述 操 作 用 户 身 份 验 证 确 定 用 户 的 操 作 权 限 保 证 数 据 安 全 性 数 据 需 求 检 测 确 定 提 出 的 数 据 服 务 请 求 属 于 $ 能 够 处 理 的 作 业 作 业 优 先 级 设 置 根 据 $ 规 定 的 作 业 优 先 级 规 则 赋 予 该 作 业 的 优 先 级 程 序 加 载 与 服 务 配 置 $ 根 据 该 作 业 的 需 求 完 成 服 务 的 准 备 工 作 发 送 数 据 指 令 $ 向 资 源 存 储 应 用 层 发 送 数 据 指 令 该 指 令 是 包 括 能 够 反 映 作 业 表 单 中 的 所 有 信 息 和 完 成 所 有 任 务 的 指 令 如 地 区 地 理 位 置 数 据 集 地 区 重 力 异 常 数 据 集 数 据 处 理 方 法 分 布 式 计 算 指 令 等 返 回 结 果 处 于 资 源 存 储 应 用 层 的 数 据 节 点 根 据 数 据 指 令 一 次 进 行 数 据 的 查 找 筛 选 数 据 处 理 并 将 结 果 返 回 给 服 务 代 理 层 服 务 代 理 层 根 据 该 结 果 向 用 户 返 回 此 次 云 计 算 结 果 数 据 处 理 接 收 到 此 次 服 务 请 求 的 结 果 之 后 可 能 获 取 的 结 果 不 能 完 全 满 足 需 求 需 要 根 据 实 际 情 况 对 数 据 进 行 处 理 完 成 地 区 三 维 建 模 问 题 &$ 扩 展 在 实 际 工 作 当 中 对 通 获 取 的 部 分 数 据 有 了 新 的 理 解 对 数 据 处 理 过 程 与 方 法 有 新 的 思 路 可 以 通 过 扩 展 接 口 向 $ 发 出 请 求 $ 通 过 与 上 述 类 似 的 服 务 处 理 过 程 向 提 供 算 法 的 更 新 编 译 调 试 说 明 等 服 务 对 于 多 解 性 问 题 的 解 决 也 采 用 类 似 的 流 程 由 于 在 $ 的 服 务 处 理 过 程 中 用 户 可 以 选 择 多 种 算 法 如 模 拟 退 火 算 法 神 经 网 络 算 法 进 行 地 球 物 理 反 演 并 将 不 同 算 法 的 结 果 进 行 比 对 可 以 有 效 解 决 反 演 的 多 解 问 题 在 这 个 过 程 中 由 于 数 据 计 算 是 在 云 层 中 进 行 的 因 此 可 以 保 证 运 算 效 率 通 过 上 述 过 程 获 取 了 关 于 研 究 区 更 为 详 实 的 资 料 通 过 多 种 算 法 参 与 计 算 解 决 了 反 演 的 多 解 问 题 借 助 这 些 资 料 在 对 研 究 区 的 三 维 建 模 过 程 中 不 仅 可 以 对 其 分 界 剖 面 等 进 行 渲 染 对 其 内 部 也 可 能 有 更 为 详 尽 的 描 述 对 地 学 相 关 研 究 是 有 意 义 的 结 束 语 云 计 算 在 工 业 界 与 学 术 界 都 受 到 了 广 泛 关 注 对 云 计 算 的 投 资 和 研 究 也 在 逐 年 增 加 在 地 学 研 究 过 程 中 尤 其 是 三 维 可 视 化 表 达 方 面 大 多 停 留 在 假 三 维 层 面 这 对 于 地 学 研 究 往 往 意 义 不 大 在 工 业 界 与 学 术 界 已 有 很 多 云 系 统 的 实 例 但 是 尚 没 有 基 于 云 计 算 解 决 地 学 问 题 的 具 体 方 案 本 文 结 合 云 计 算 的 特 点 和 技 术 设 计 了 一 套 地 学 云 系 统 $ 以 期 在 今 后 的 研 究 中 能 够 将 该 设 计 付 诸 实 际 地 学 问 题 解 决 当 中 参 考 文 献 ( >2 *1/.- #,/01!./.1(*),,1(*4(-$1(*11,1/3(1./.1(*)"2&213332(2-.*,&232 ;,7*2;,7* ",1(-.1./;,7* " "221,32,,7*2--2?,*)?.?2,*,*1.1(*); 3,,/()+4,(4.1(*)-+1/*1 *+*!(@.(1.*1()*-,*/.1(*)&2,4(1 2./.1(*) #,0 #,/0+ ( ( A2.192 史 佩 昌 王 怀 民 蒋 杰 等 2 面 向 云 计 算 的 网 络 化 平 台 研 究 与 实 现 A2 计 算 机 工 程 与 科 学 9792 & 刘 鹏 2 云 计 算 2 北 京 电 子 工 业 出 版 社 2 ;41./; 50 '(3 +./.1(*) "2213332-2502/..-#19""9212.00,#'*.),2,51(*1/./.1(*)'((* 0,*/ #,(10+ (4(*) 4(-,.1(*)!1((1(-+11""" *1*+* ()+,*-.1(*),*/.*( -,1(*2

93(12#$+-,,#.1(4,-06(*/0( *1./.1(*)A2"""*1*1.1(*) 9&992,*)(7,A(>.*7 2-(*1(+(-./. 1(*)",0+(*(1(*,*/"8(*--+11 """*1*+*()+,*-.1(*),*/.*(-,1(*2 陈 国 良 孙 广 中 徐 云 2 并 行 计 算 的 一 体 化 研 究 现 状 与 发 展 趋 势 A2 科 学 通 报 992 司 品 超 董 超 群 吴 利 等 2 云 计 算 概 念 现 状 及 关 键 技 术 年 全 国 高 性 能 计 算 学 术 年 会 论 文 集 2 维 基 百 科 2 云 计 算 "22172 3(5(/(,2)7-* 云 计 算 2 吴 吉 义 平 玲 娣 潘 雪 增 等 2 云 计 算 从 概 念 到 平 台 A2 电 信 科 学 92 陈 康 郑 纬 民 2 云 计 算 系 统 实 例 与 研 究 现 状 A2 软 件 学 报 92 & 张 建 勋 古 志 民 郑 超 2 云 计 算 研 究 进 展 综 述 A2 计 算 机 应 用 研 究 92 钟 伟 彬 周 梁 月 潘 军 彪 等 2 云 计 算 终 端 的 现 状 和 发 展 趋 势 A2 电 信 科 学 &2 A* 2./.1(*)3(1(*.8./.1(*),1+,*/ ;(-,1(*"221 13332(2-/4,35(,0-./-.1(*)2 9$,3,1$(+.*)2$)6(0 1-+191; 0*,1(*)01 (*-(92 ;,-,/2,/"221,/2,,-2)2,*)6,*A$,3,11,2(),;(1(.1/1,)01+1.-1./,1,A2;,*,-1(**.101&&2 陈 全 邓 倩 妮 2 云 计 算 及 其 关 键 技 术 A2 计 算 机 应 用 999&&2 李 嘉 羉 9& 男 辽 宁 大 连 人 硕 士 生 研 究 方 向 为 地 学 可 视 化 与 $ 二 次 开 发 (-,9.0,2-2 -* *(*9& -,*/( /,1(,-(*11(*-./))(-,4(.,(7,1(*,*/$/4*12 陈 华 根 9& 男 浙 江 嵊 州 人 博 士 副 教 授 研 究 方 向 为 地 学 可 视 化 非 线 性 算 法 与 $ 二 次 开 发.,)* -*1*):(2/.2-* *(*9&, -(,1+(,-(*11(*-./))(-, 4(.,(7,1(***(*,,)(1,*/ $ /4 *12