科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格和虛擬天文臺課件

科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格和虛擬天文臺

——進展報告中科院計算機網(wǎng)絡信息中心秦欣2004年11月科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格和虛擬天文臺

——進展報告中科院計算機網(wǎng)絡信息中提綱科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格（SDG）科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格最新進展虛擬天文臺應用的最新進展提綱科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格（SDG）科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格的背景科學技術推動人類社會的發(fā)展E－Science使得全球性的、跨學科的、大規(guī)?？蒲泻献?，跨越時間、空間、物理障礙的資源共享與協(xié)同工作成為可能四大文明之指南針工業(yè)革命的標志——蒸氣機信息時代之網(wǎng)絡科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格的背景科學技術推動人類社會的發(fā)展四大文明之指南針科學數(shù)據(jù)資源的共享當前數(shù)據(jù)共享方式的不足（ftp，web）不方便（口令，得到的數(shù)據(jù)格式/web，異構性）不完整（缺乏如何使用數(shù)據(jù)的信息，關聯(lián)信息，等等）不安全（不夠安全，難于計費）效率低（不能按用戶具體需求提供準確的數(shù)據(jù)）太原始（原始數(shù)據(jù)輸出，沒有增值服務）數(shù)據(jù)網(wǎng)格技術統(tǒng)一訪問接口信息服務安全體系面向學科領域的增值功能（數(shù)據(jù)挖掘等）科學數(shù)據(jù)資源的共享當前數(shù)據(jù)共享方式的不足（ftp，web）科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格（SDG）以中國科學院科學數(shù)據(jù)庫為主要基礎科學數(shù)據(jù)庫是從1983年開始建設的一個大型綜合性數(shù)據(jù)庫群，是目前國內(nèi)信息量最大、學科專業(yè)最廣、服務層次最高、綜合性最強的科技信息服務系統(tǒng)。通過網(wǎng)格計算的相關技術，特別是數(shù)據(jù)網(wǎng)格技術，促進大量分布式異構數(shù)據(jù)資源的共享開發(fā)對科學研究有直接實用意義的應用系統(tǒng)科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格（SDG）以中國科學院科學數(shù)據(jù)庫為主要基礎科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格資源建設情況數(shù)據(jù)中心萬億次的計算能力60TB存儲容量科學數(shù)據(jù)庫45個建庫單位388專業(yè)數(shù)據(jù)庫13TB數(shù)據(jù)總量科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格資源建設情況數(shù)據(jù)中心科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格數(shù)據(jù)服務架構InternetInternetOracleSQLServerFileSystemmySQLDB2FoxproInformationService……MemberInstitutesMemberInstitutesApplicationClientsGridLevelServices科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格數(shù)據(jù)服務架構InternetInternetOrSDG系統(tǒng)平臺軟件組成結構圖通用元數(shù)據(jù)管理工具安全體系通用數(shù)據(jù)

管理工具數(shù)據(jù)目錄

管理工具訪問控制

工具包數(shù)據(jù)訪問服務科學數(shù)據(jù)庫CA系統(tǒng)數(shù)據(jù)量統(tǒng)計分析工具系統(tǒng)平臺中間件應用服務

與工具集存儲共享工具網(wǎng)格門戶信息服務存儲服務SDG系統(tǒng)平臺軟件組成結構圖通用元數(shù)據(jù)管理工具安全體系通用數(shù)系統(tǒng)平臺軟件最新進展科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格中間件網(wǎng)格信息服務系統(tǒng)科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格統(tǒng)一訪問接口科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格安全體系存儲服務科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格應用工具集網(wǎng)格信息服務系統(tǒng)1.0版通用元數(shù)據(jù)管理工具2.0版及建庫單位版數(shù)據(jù)量統(tǒng)計工具1.1版網(wǎng)站訪問量統(tǒng)計分析工具系統(tǒng)平臺軟件最新進展科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格中間件網(wǎng)格信息服務系統(tǒng)1.0系統(tǒng)平臺軟件最新進展科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格中間件網(wǎng)格信息服務系統(tǒng)科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格統(tǒng)一訪問接口科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格安全體系存儲服務科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格應用工具集數(shù)據(jù)訪問服務1.0α版通用數(shù)據(jù)訪問工具2.1版系統(tǒng)平臺軟件最新進展科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格中間件數(shù)據(jù)訪問服務1.0α版系統(tǒng)平臺軟件最新進展科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格中間件網(wǎng)格信息服務系統(tǒng)科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格統(tǒng)一訪問接口科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格安全體系存儲服務科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格應用工具集CA管理系統(tǒng)1.0版資源訪問控制工具包1.1版系統(tǒng)平臺軟件最新進展科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格中間件CA管理系統(tǒng)1.0版系統(tǒng)平臺軟件最新進展科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格中間件網(wǎng)格信息服務系統(tǒng)科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格統(tǒng)一訪問接口科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格安全體系存儲服務科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格應用工具集存儲服務1.0β版系統(tǒng)平臺軟件最新進展科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格中間件存儲服務1.0β版系統(tǒng)平臺軟件最新進展科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格中間件網(wǎng)格信息服務系統(tǒng)科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格統(tǒng)一訪問接口科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格安全體系存儲服務科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格應用工具集網(wǎng)格門戶……系統(tǒng)平臺軟件最新進展科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格中間件網(wǎng)格門戶實現(xiàn)證書頒發(fā)機構CA（可信第三方）的密鑰分配、密鑰管理和證書簽發(fā)、撤銷等功能。科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格CA系統(tǒng)實現(xiàn)證書頒發(fā)機構CA（可信第三方）的密鑰分配、密鑰管理和證書科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格CA系統(tǒng)科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格CA系統(tǒng)用戶接口（PUB）部分

科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格CA系統(tǒng)注冊中心（RA）部分

科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格CA系統(tǒng)科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格CA系統(tǒng)用戶接口（PUB）部數(shù)據(jù)訪問服務系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問服務的范圍基于內(nèi)容的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)查詢和更新元數(shù)據(jù)管理和變更事務分布式查詢和更新通知用戶用戶用戶關系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)訪問服務文件系統(tǒng)XML數(shù)據(jù)庫接口透明性:一個DAS支持多種數(shù)據(jù)庫類型數(shù)據(jù)訪問服務系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問服務的范圍用戶用戶用戶關系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)訪問服務系統(tǒng)V1.0結構圖SearchEngineGridServiceInterfaceGetMetadataGetDataMySQLGlobalSchemaLocalSchemaOracleSQLServerUserQueryApplicationTransformingProcessorMappingBuilder數(shù)據(jù)訪問服務系統(tǒng)V1.0結構圖SearchEngineGr數(shù)據(jù)訪問服務——MappingBuilder的用戶界面數(shù)據(jù)訪問服務——MappingBuilder的用戶界面存儲服務系統(tǒng)前提——保證數(shù)據(jù)安全，數(shù)據(jù)完整，使用方便目的——有效利用數(shù)據(jù)中心的海量存儲資源提供一套具有數(shù)據(jù)傳輸、存儲管理以及配額分配功能的存儲共享工具集三大部分文件存儲服務數(shù)據(jù)庫服務上網(wǎng)服務存儲服務系統(tǒng)前提——保證數(shù)據(jù)安全，數(shù)據(jù)完整，使用方便存儲服務架構圖GSI安全框架用戶存儲系統(tǒng)（StorageSystem）操作系統(tǒng)（OS）其它服務數(shù)據(jù)庫服務上網(wǎng)服務文件服務備份存儲服務架構圖GSI用戶存儲系統(tǒng)（StorageSyste科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格和虛擬天文臺科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格的一個重要研究內(nèi)容是開發(fā)示范應用系統(tǒng)——虛擬天文臺，并提出一種科學研究領域的網(wǎng)格應用框架。虛擬天文臺的建設將利用網(wǎng)格技術和科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格中間件所提供的服務，實現(xiàn)國內(nèi)天文數(shù)據(jù)的無縫透明融合，并與國際資源進行互聯(lián)共享?？茖W數(shù)據(jù)網(wǎng)格和虛擬天文臺科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格的一個重要研究內(nèi)容是開發(fā)科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格和虛擬天文臺互聯(lián)網(wǎng)是世界上最好的望遠鏡天文數(shù)據(jù)為網(wǎng)格技術提供了很好的測試平臺IRAS100mROSAT~keVDSSOptical2MASS2mIRAS25mNVSS20cmWENSS92cmGB6cm科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格和虛擬天文臺互聯(lián)網(wǎng)是世界上最好的望遠鏡IRAS計算資源數(shù)據(jù)資源軟件平臺SDSS(美國)LAMOST(中國)可視化、數(shù)據(jù)挖掘傳感器、數(shù)據(jù)源高速網(wǎng)絡計算資源數(shù)據(jù)資源軟件平臺SDSSLAMOST可視化、傳感器、虛擬天文臺最新進展整理接近200G的天文數(shù)據(jù)Hipparcos星表、Tycho2星表和2mass星表導入的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)集成到科學數(shù)據(jù)網(wǎng)格；GSC_1.2星表檢索網(wǎng)格服務USNO_A2星表檢索網(wǎng)格服務DSS圖像檢索網(wǎng)格服務虛擬天文臺最新進展整理接近200G的天文數(shù)據(jù)示例銀河系鐵元素豐度梯度的統(tǒng)計分析GSC星表譯碼和查詢功能的網(wǎng)格服務USNO-A2星表查詢功能的網(wǎng)格服務示例銀河系鐵元素豐度梯度的統(tǒng)計分析銀河系鐵元素豐度梯度的

統(tǒng)計分析鐵元素豐度梯度統(tǒng)計分析是虛擬天文臺應用系統(tǒng)中在大量數(shù)據(jù)資源的基礎上開展深層次的分析和處理的一個示例。完整的網(wǎng)格應用系統(tǒng)注冊服務數(shù)據(jù)服務恒星軌道計算服務可視化服務

銀河系鐵元素豐度梯度的

統(tǒng)計分析鐵元素豐度梯度統(tǒng)計分析是虛擬銀河系鐵元素豐度梯度的

統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)服務網(wǎng)格環(huán)境下銀河系鐵元素豐度梯度統(tǒng)計分析示例的數(shù)據(jù)源是兩個異構的數(shù)據(jù)庫，一個采用Postgres數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，存儲恒星的化學元素豐度信息，一個采用MySql數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，存儲恒星在銀河系中初始的位置及運動速度。這兩個數(shù)據(jù)庫分布在兩臺計算機上。通過網(wǎng)格數(shù)據(jù)服務分別對這兩個數(shù)據(jù)庫進行封裝。銀河系鐵元素豐度梯度的

統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)服務銀河系鐵元素豐度梯度的

統(tǒng)計分析恒星軌道計算服務利用銀河系質量分布模型導出的銀河系引力場函數(shù)擬合出恒星樣本在銀河系中的運行軌道，把計算得出的最大銀心距（DGmax）、最大銀盤徑向距（Rmax）、最大銀盤法向距（Zmax）作為恒星樣本的動力學參數(shù)，有利于真實反映銀河系演化的過程。銀河系鐵元素豐度梯度的

統(tǒng)計分析恒星軌道計算服務銀河系鐵元素豐度梯度的

統(tǒng)計分析HDMaxDGMinDGMaxRMinRMaxZMinZ4009.4177249797.3598533029.4177121177.3598394850.02315704131-0.02315864969345412.90799519890573158.1757761740.4946127570-0.4945968310683410.631369878.42545572810.629768658.4225754520.3284933682-0.328585023068408.8824347165.6681961428.8812206885.6668634010.2367993813-0.2367939522103078.7584766196.5201872558.7583586896.5200688950.06737815629-0.067377170941100711.454213008.1414442311.447157448.1235030680.8571721439-0.85711555951159210.106302236.36607075110.104294916.3634338940.341395952-0.341575422119373A10.254617376.65754368110.251764396.6532100300.4364442012-0.4365446729銀河系鐵元素豐度梯度的

統(tǒng)計分析HDMaxDGMinDGMa銀河系鐵元素豐度梯度的

統(tǒng)計分析可視化服務為了進行豐度梯度分析，對試驗的樣本進行線性擬合，采用LinearRegression算法擬合樣本數(shù)據(jù)銀河系鐵元素豐度梯度統(tǒng)計分析的可視化結果

銀河系鐵元素豐度梯度的

統(tǒng)計分析可視化服務銀河系鐵元素豐度GSC星表譯碼和查詢功能的

網(wǎng)格服務

GSC（GuideStarCatalog）導星目錄為望遠鏡的觀測提供引導星體的信息，也是其他星表的索引。封裝GSC星表譯碼和查詢功能的網(wǎng)格服務，為其他的天文運用提供支持，也是虛擬天文臺實現(xiàn)的基礎

GSC星表譯碼和查詢功能的

網(wǎng)格服務GSC（GuideGSC星表譯碼和查詢功能的

網(wǎng)格服務提供DecodeService和GSCService服務接口命令行Web方式

DecodeService

DecodePortTypeDecodeServiceGridLocatorDecodeServiceLocatorDecodeServiceSoapBindingStub

GSCServiceGSCPortTypeGSCServiceGridLocatorGSCServiceLocatorGSCServiceSoapBindingStub

GSC星表譯碼和查詢功能的

網(wǎng)格服務提供DecodeServGSC星表譯碼和查詢功能的

網(wǎng)格服務提供DecodeService和GSCService服務接口命令行Web方式

GSC星表譯碼和查詢功能的

網(wǎng)格服務提供DecodeServGSC星表譯碼和查詢功能的

網(wǎng)格服務提供DecodeService和GSCService服務接口命令行Web方式

JNI動態(tài)鏈接庫WEB服務器最終用戶GT3服務器請求服務請求服務譯碼服務查詢服務