Проектирование структуры программного комплекса "MD-Slag-Melt" на основе сервисно-ориентированной архитектуры
Оценка реализации компьютерных экспериментов для моделей многокомпонентных шлаковых расплавов с большим числом частиц. Изучение метода молекулярной динамики, суть которого состоит в численном интегрировании уравнений движения по фазовым траекториям.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.03.2019 |
| Размер файла | 189,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА «MD-SLAGMELT» НА ОСНОВЕ СЕРВИСНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ АРХИТЕКТУРЫ
STRUCTURE DESIGN OF SOFTWARE COMPLEX «MD-SLAG-MELT» BASED ON SERVICE-ORIENTED ARCHITECTURE
Сухачев Д.И., Трунов А.С.
Московский Технический Университет Связи и Информатики Москва, Россия
Sukhachev D.I., Trunov A.S.
Moscow Technical University of Communications and Informatics Moscow, Russia
Программный комплекс «MD-Slag-Melt» обеспечивает реализацию комплексных компьютерных экспериментов для моделей многокомпонентных шлаковых расплавов с большим числом частиц (104 - 105 частиц). В рамках единой интегрированной среды распределенного программного комплекса реализуются компьютерное моделирование квантово-химическим, молекулярно-динамическим и статистико-геометрическим методом на основе комплексной модели многочастичной системы с сильным взаимодействием [1]. Основным методом исследования является метод молекулярной динамики, суть которого состоит в численном интегрировании уравнений движения по фазовым траекториям [2]. Задачи, которые решает данный программный комплекс, являются актуальными в области физической химии и технологии неорганических материалов, так как результаты проводимых в системе экспериментов используются при создании новых металлических материалов с заранее заданными свойствами [3]. компьютерный шлаковый расплав интегрирование
На этапе анализа данного программного комплекса была выявлена проблема сильной связанности программных компонентов. Данная проблема сильно ухудшает масштабируемость системы, а также приводит к жесткой привязке к определенным технологиям, что мешает взаимодействию данной ИИС с другими информационными системами. В данной статье предложен альтернативный метод проектирования структуры «MD-Slag-Melt», позволяющий улучшить её масштабируемость, интероперабельность, а также обеспечит слабую связность её компонентов.
Основными компонентами архитектуры программного комплекса «MD-Slag-Melt» являются: сервер приложений, содержащий все реализованные математические модели, CORBA-оболочки приложений, сервер реляционной базы данных (PostgreSql), обеспечивающий хранение данных, web-серверApacheTomcat, обеспечивающий удаленный доступ к информационным ресурсам и вычислительным приложениям данного программного комплекса, web-клиент - пользовательский интерфейс, а также оболочка для выполнения распределенных вычислений [4]. Архитектура программного комплекса «MD-Slag-Melt» версии 10.0 представлена на рисунке 1.
Механизм взаимодействия программных компонентов данного программного комплекса - обмен документами XML. Динамическое управление приложениями осуществляется с помощью технологии CORBA.
Рис. 1. Структура программного комплекса «MD-Slag-Melt» версии 10.0
CORBA является хорошей технологией для реализации кроссплатформенного программного комплекса, но на сегодняшний день является устаревшей и обладающей рядом недостатков, таких как, сложность API, отсутствие поддержки с современным языком C#, проблемы переносимости кода с разных платформ, например, с Java.
Но основная проблема CORBA заключается в том, что она не позволяет подключаться к сторонним сервисам, если те не поддерживают технологию CORBA. А это сильно снижает масштабируемость программного комплекса, делая его монолитным. А такой подход уже давно не используется при проектировании программ.
В настоящее время при проектировании и реализации программных комплексов все чаще применяется сервисно-ориентированная архитектура (Service-Oriented Architecture - SOA). Это такая архитектура ИС, в которой система строится из набора гетерогенных слабосвязанных компонентов (сервисов).
Структура программного комплекса «MD-SLAG-MELT» спроектированная на основе сервисно-ориентированной архитектуры представлена на рисунке 2.
Рис. 2. Структура программного комплекса «MD-Slag-Melt» на основе SOA
Универсальность протокола SOAP позволит без особых усилий интегрировать «MD-Slag-Melt» c другими информационными системами, то есть сделает её интероперабельной. Также не будет иметь значения, на каких языках программирования и с помощью, каких технологий будут написаны вычислительные приложения данного программного комплекса, что позволит с легкостью добавлять или заменять программные компоненты данной информационной системы. То есть улучшиться масштабируемость программного комплекса «MD-Slag-Melt». В структуре «MD-Slag-Melt» также будет присутствовать UDDI-реестр сервисов, который будет хранить все WDSL-описания вебсервисов (вычислительных приложений) данного программного комплекса. Обработка http-запросов клиентов будет распределена между веб серверами: первый веб-сервер маршрутизации будет только обрабатывать входящие запросы, второй - будет принимать входящие параметры экспериментов от первого, формировать соответствующие SOAP сообщения реестру сервисов, чтобы тот выдал WSDL-описание того веб-сервиса «MDSlag-Melt», который запросил клиент. Также второй веб-сервер будем принимать SOAP ответы веб-сервисов, формировать из них отчеты и передавать их веб-серверу маршрутизации, чтобы тот отправил результаты экспериментов обратно клиенту по сети Internet. Результаты экспериментов будут храниться в базе данных. Взаимодействие базы данных и веб-сервисов будет происходить при помощи объектно-реляционного отображения (ORM), что также увеличит эффективность их взаимодействия.
Список использованной литературы
1. Воронова Л.И., Тетерин С.А. «Особенности разработки базы данных для информационно-исследовательской системы "Slag-Melt"» / Сб. научн. трудов аспирантов и соискателей Курганского Государственного университета, VI выпуск "Естественные, технические и экономические науки", Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2004, с.1416
2. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Рыжов Н.А. «Молекулярно-динамическое моделирование конденсированных систем с сильным взаимодействием в программном комплексе с удаленным взаимодействием»
3. Воронова Л.И., Рыжов Н.А., Тетерин С.А., Середа Д.В. Использование XML для интеграции приложений и реляционных СУБД / Сб. научн. трудов «Математическое моделирование: естественно-научные, технические и гуманитарные приложения». СПб: ЛГУ им. А.С. Пушкина, 2004, с.117-119
4. Воронова Л.И., Григорьева М.А., Воронов В.И., Трунов А.С. Программный комплекс «MD-Slag-Melt» информационно исследовательской системы «Шлаковые расплавы» версии 10.0 /Москва: РГГУ, 2012
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Назначение и основные особенности программного комплекса Euler 6.0. Практические навыки моделирования законов движения многокомпонентных механических систем на примере трехзвенного манипулятора. Этапы моделирования, формирование динамической модели.
методичка [1,3 M], добавлен 25.06.2013Модель этапа пост-архитектуры. Предварительная оценка программного проекта на основе LOC-метрик. Расчет затрат на разработку ПО. Стоимость, длительность разработки проекта на основе модели этапа пост-архитектуры конструктивной модели стоимости СОСОМО II.
курсовая работа [89,9 K], добавлен 29.09.2009Рассмотрение эффективности корпоративной сервисной шины и веб-сервисов. Ознакомление со стеком технологий веб-сервисов. Исследование и характеристика процесса взаимодействия между потребителем и провайдером сервиса, который задается с помощью интерфейса.
дипломная работа [596,0 K], добавлен 22.08.2017Разработка аппаратно-программного комплекса для осуществления идентификации объектов управления на основе вещественного интерполяционного метода. Анализ работоспособности аппаратно-программного комплекса, пример идентификации объекта управления.
магистерская работа [2,2 M], добавлен 11.11.2013Анализ методов реализации интеллектуальных игр в системе человек-робот. Разработка архитектуры программного комплекса, выбор языка программирования. Алгоритм преобразования данных. Тестирование программного комплекса, редактирование и исправление ошибок.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 27.10.2017Ознакомление с проблемами реализации сервис-ориентированной архитектуры предприятия. Анализ активных элементов бизнес-архитектуры. Рассмотрение инструментов реализации языка ArchiMate в программном средстве Archi. Исследование мотивационных концепций.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 25.08.2017Составление алгоритма и программного обеспечения для реализации конечноразностных интерполяционных формул Ньютона, Гаусса и Стирлинга. Описание метода полиномиальной интерполяции. Изучение метода оптимального исключения для решения линейных уравнений.
курсовая работа [19,8 K], добавлен 25.12.2013Понятие архитектуры программного обеспечения (ПО). Характеристика этапов процесса проектирования и его окончательный продукт. Языки описания и виды архитектуры ПО, базовые фреймворки. Функции разработчика архитектуры ПО и необходимые ему навыки работы.
реферат [85,0 K], добавлен 15.02.2014Применение гетерогенных вычислительных систем в задачах молекулярной динамики. Потенциалы взаимодействия частиц. Процесс разработки приложения с использованием Altera Open CL Compiler. Сравнение архитектур ГУ и ПЛИС, их пиковая производительность.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 22.08.2017Определение и описание "генетического алгоритма", идея которого состоит в организации эволюционного процесса, конечной целью которого является получение оптимального решения в сложной комбинаторной задаче. Пример его тривиальной реализации на C++.
контрольная работа [172,1 K], добавлен 24.05.2010Особенности решения уравнений с одной переменной методом половинного деления. Оценка погрешности метода простой итерации. Суть решения уравнений в пакете Mathcad. Векторная запись нелинейных систем. Метод Ньютона решения систем нелинейных уравнений.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 12.12.2013Использование метода Зейделя для нахождения корней системы линейных алгебраических уравнений. Суть метода простых итераций. Оценка погрешности нормальной системы. Составление алгоритма, блок-схемы и кода программы. Тестовый пример и проверка в MathCad.
лабораторная работа [174,8 K], добавлен 02.10.2013Практические навыки моделирования законов движения многосвязных механических систем на примере трехзвенного манипулятора. Основные этапы моделирования: исходная система; формирование исходных данных, геометрической, динамической и математической модели.
презентация [535,0 K], добавлен 25.06.2013Проектирование структуры информационной базы и разработка программного комплекса, позволяющего автоматизировать процесс учета налогоплательщиков. Разработка конфигурации и создание интерфейса базы данных, форм и отчетов в программе "1С Предприятие".
дипломная работа [3,2 M], добавлен 21.06.2015Проектирование и реализация комплекса задач автоматизации учета движения товаров на складе в ЗАО "ГРЕЦ" и технико-экономические расчеты. Обоснование выбора программно-технических средств, блок-схема алгоритма. Описание программного обеспечения системы.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 05.12.2011Исследование технологии проектирования базы данных. Локальные и удаленные базы данных. Архитектуры и типы сетей. Программная разработка информационной структуры предметной области. Обоснование выбора архитектуры "клиент-сервер" и операционной системы.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 15.02.2017Оснащенность предприятия системным программным обеспечением, используемым для организации производственного процесса. Проектирование, внедрение и эксплуатация системного и прикладного программного обеспечения. Тестирование и отладка программного продукта.
отчет по практике [272,2 K], добавлен 29.12.2014Структура данных в динамической памяти, однонаправленные списки. Разработка программного комплекса, предназначенной для хранения и предоставления пользователям данных об улицах города. Реализация данной программы при помощи метода расширения ядра.
курсовая работа [438,3 K], добавлен 11.01.2016Алгоритм декомпозиции графов и расчеты динамики логических сетей. Преобразование пространства булевых векторов. Описание блоков программной реализации и их взаимодействие. Разработка программы "слияния" статистик на основе алгоритма объединения.
дипломная работа [111,8 K], добавлен 07.03.2012Алгоритмы получения реалистических изображений. Применение алгоритма обратной трассировки лучей, ее математическая основа. Составление матрицы и программная реализация. Формирование отраженного и преломленного луча. Модульная структура программы.
курсовая работа [219,3 K], добавлен 24.06.2009
