設計方案常用7篇

為了確保事情或工作科學有序進行，往往需要預先制定好方案，方案的內容多是上級對下級或涉及面比較大的工作，一般都用帶“檔案頭”形式下發。那麼大家知道方案怎麼寫才規範嗎？以下是小編收集整理的設計方案8篇，僅供參考，大家一起來看看吧。

設計方案 篇1

對於老年人來說，進行體育鍛煉的基本目標就是維持生活自理能力不下降。如可以自己照顧自己，可以自行購物，做家務，可以旅行，可以參加體育活動。這些生活內容的完成，需要基本的身體運動功能，如走、爬樓梯，從椅子上站起來，舉起重物，彎腰、快走或跑。這些身體運動的基本功能，需要身體的心肺功能（心肺耐力）、肌肉力量（上肢、下肢、軀幹）、柔韌性、神經運動能力（靈敏性、動態平衡能力）、良好的身體成分這些方面來支援實現。

簡單實用的“椅子力量訓練”法

俗話說“人老腿先老”，這也是被科學研究所證實的。腿部力量的下降是最先開始的`，因此在這裡推薦一套簡單的，在生活中就能夠開展的力量訓練方法，利用椅子進行力量訓練，側重下肢力量鍛鍊，同時輔以部分上肢力量鍛鍊的內容。

選擇硬質的，沒扶手和輪子的椅子，椅子高度能夠使老年人坐上去正好使腳平放在地面上，大腿和小腿互相垂直。推薦老年人就用這樣一把椅子準備開始進行力量訓練。訓練總共分7個部分，包括：①起立坐下；②模擬深蹲；③提踵（提腳跟）；④髖外展；⑤向後伸腿；⑥扶牆俯臥撐；⑦屈臂彎舉。

這套練習每週至少訓練兩次，每項訓練內容完成2~3組，隨著能力提高逐漸增加各個動作的完成次數。

1 起立坐下：發展腿部力量，動作重複10次/組。

A：坐在椅子邊緣，雙腳放在地面與肩同寬，身體微前傾。

B：雙眼注視前方，腿部用力，手臂放鬆，慢慢從椅子上站起來。

C：向下坐之前保持身體直立，然後臀部慢慢開始靠近椅子。

2 模擬深蹲：發展腿部和臀部力量，動作重複10次/組。

A：手扶椅背，雙腳與肩同寬站立。

B：儘量彎曲雙腿下蹲，膝蓋保持正直，不要外翻（兩個膝蓋朝外張）或者內扣（兩個膝蓋向內夾），下蹲過程，小腿可以略向前傾，注意保持膝蓋在地面的投影不要超過腳趾。

C：臀部用力慢慢站起來。

3 提踵（提腳跟）：發展小腿肌肉力量，動作重複10次/組，如需增加難度，可以撤掉椅子。

A：手扶椅背，雙腳與肩同寬站立。

B：逐漸提起腳後跟，盡力向高提，動作應該儘量慢和有所控制。提到最高點處，停頓1秒鐘，然後緩慢落下腳後跟，重複完成動作。

4 髖外展： 發展臀部深層肌肉力量，每側動作重複10次/組。

A：手扶椅背，雙腳與肩同寬站立。

B：儘可能的自然地讓左腿向外側伸展，同時保持背部和骨盆的正直，不要偏向右側。

C：返回到起始姿勢。

D：右腿按照左腿一樣的要求向外側伸展。

5 向後伸腿：發展臀部力量，每側動作重複10次/組。

A：手扶椅背，雙腳與肩同寬站立。

B：直腿盡力向後伸，直到感覺不能再向後伸為止，不要彎腰，保持身體直立。保持5秒，回到原位，然後換腿。

6 扶牆俯臥撐：發展上肢力量，動作重複10次/組。

A：站立在距離牆大約上肢長度遠的位置。雙手與肩同寬，扶在胸口高度的牆壁上，手指朝向上方。

B：保持背部挺直，逐漸彎曲雙臂，上身向牆靠攏，縮小身體與牆壁間的距離。

C：慢慢還原到起始姿勢。

7 屈臂彎舉：發展上肢力量，可以站著練習，也可以坐在椅子上完成這項練習，器材可以選用小啞鈴或者裝沙子的礦泉水瓶。每側完成3組10次。

A：手持重物，雙腳與肩同寬站立。

B：雙臂放在身體兩側，然後慢慢屈臂，使重物能夠碰到肩膀。

C：慢慢伸直手臂，放下重物。

設計方案 篇2

活動目標：

1.能掌握行進間跳的方法。

2.能聽到訊號後快速做出反應。

3.能積極參與遊戲活動，與同伴合作遊戲，體驗遊戲帶來的快樂。

活動重點：

能掌握行進間跳的'方法

活動難點：

能聽到訊號後快速做出反應

活動準備：

物質準備：小椅子、大樹頭飾、兔子胸貼、青蛙胸貼

經驗準備：兒歌《抱樹》

活動過程：

一、開始部分

教師和幼兒隨音樂做熱身運動

二、基本部分

1.教師請出樹朋友，引出活動主題

師："小朋友們現在是什麼季節"（春天）師："春天會有哪些我們身邊的朋友會發生變化啊"（樹、花、小鳥、小蝴蝶等等）師："今天火老師為小朋友們帶來了一個朋友，小朋友們看看是誰啊？"（大樹）"小朋友們喜不喜歡樹啊！"（喜歡）"我們前幾天學過一個關於抱樹的兒歌，現在請小朋友們給客人老師讀一下。

2.玩遊戲《抱樹》

（1）教師示範怎樣抱樹師：小朋友我們的前面有許多的樹朋友，現在老師先給小朋友們示範一遍抱樹的過程遊戲玩法：教師將小椅子（樹）圍成一個圓圈，根據樹的棵樹確定參與幼兒的數量，每組幼兒要比樹多一個。遊戲開始，教師讓參與活動的幼兒進入圓圈內，幼兒圍繞圓圈邊念兒歌邊走，等兒歌停下後幼兒迅速抱樹，沒有抱到樹的幼兒則站在圓圈中間等待下次機會。

遊戲規則：

a.幼兒必須要在最後一句兒歌唸完後才可以去抱樹。

b.幼兒在讀兒歌時必須是走或跳的。

（2）分組遊戲教師將幼兒分成男女兩組分別遊戲，讓幼兒在自主地遊戲中來跟著兒歌抱樹。

教師總結

三、結束活動

幼兒和教師隨音樂做放鬆運動，將幼兒帶離遊戲場地。

設計方案 篇3

教學目標：

1.認識本課6個生字；

2.有感情地朗讀課文；

3.從描寫父親言行的詞句中體會父親堅韌的品質和對土地的熱愛。

教學過程：

一、匯入

（出示課文插圖）同學們，就在這一片荒涼的山坡上，居然有“一塊碧綠的翡翠”，這就是“父親的菜園”。

二、自讀課文；整體感知

1.父親是在什麼情況下決定開墾菜園的？他又是怎樣開墾菜園的？

2.勾畫出描寫父親言行的詞句，想想從這些詞句裡，你感受到了什麼？

　三、小組合作研討，深入理解課文

1.引導學生注意理解文中一個打比方的句子“沒有了新鮮的蔬菜，對一個普通的農家來說，就像嬰兒斷了奶”。體會菜園對我們一家的重要性。此外還要明確當時的實際情況：“在我們這裡要找一塊可以當菜園的地，是相當困難的.。”

2.引導學生抓住文中描寫父親言行的句子，結合上下文進行理解、從中體會父親在開墾菜園的過程中付出的艱辛勞動，感受父親身上表現出來的那種堅毅、自信、勤勞的品格。

　四、齊讀最後一個自然段，深入領會課文內容所表達的思想

望著荒涼的山坡上那“一片碧綠的翡翠”，你此時心裡最大的感受是什麼？

一個人，無論做什麼事情只要肯付出辛苦，遇到困難、挫折不氣餒，永遠保持自信，什麼事情都能做成。

五、有感情地朗讀課文

六、佈置作業

設計方案 篇4

　一、學習目標：

1、學會y.w，能讀準音，認清形，在四線格中正確書寫。

2、認識整體認讀音節和它們的四聲。

3、練習y.w與音韻母a. o的拼讀及複韻母的拼音。

　二、教學重點、難點：

重點：學會聲母y.w和整體認讀音節 。

難點：聲母y.w與音韻母a.。o的韻母i..u.ü的區別，以y與ü相拼的規則。

三、教學過程：

一、複習。

1、抽讀聲母卡片：b p m f d t n l

2、抽讀音節卡片：zhai zhao chai chao shai shao

3、j q x 與ü相拼時的規則：

問：j q x 與ü相拼時，ü有什麼變化？

二、新授：

（一）、教學y:

1、出示投影片：

問：圖上畫了什麼？

指名說―――評議

2、指導讀音。

問：誰會讀？

追問：你是怎樣學會的？

師：對，我的借衣讀出y的音，把衣讀得輕短些就可以了。

指名讀――――指名說――――範讀――――反覆齊讀

3、記憶字形：

①觀察樹杈的`形與y有什麼聯絡？

指名說―――評議（樹杈y）

②師：對，我的借樹杈的形記住y的形。

4、i與y對比：

師：過去我的學會的i是韻母i。今天學的y是聲母y。

i 讀音響亮，y 讀音輕短，它們的字形也不一樣。

（二）、教學Ｗ。

１、看圖，說圖意。

指名說―――評議

２、指導讀音。

指名讀―――指名說（你怎樣學會的）――――範讀―――齊讀

３、指導字形。

（１）觀察圖形下字母的聯絡。

指名說―――評議（鳥窩w）

４、u與w對比。 問：u與w都有那些地方不同？

（u是韻，w是聲母）

（三）、 教學整體認讀音節。

１、複習。

出示：i. u. ü. y. w

師：聲母y.w和韻母i. u. ü不能單獨成音節。它們組合在一起，成為新的整體認讀音節，y和ü組成的整體認音節yu，小ü要把點去。

順口溜：小ü有禮貌,見到y也脫帽.

２、板書：

yi （衣） wu（烏）yu（淤）

師：這些整體認讀音節，直接讀出，不拼讀。

範讀―――指名讀―――齊讀

３、學習yi wu yu的四聲。

板書：yīyíyǐyì

wūwúwǔwù

yūyúyǔyù

兩人一組練讀―――指名說（分組）―――齊讀

（三）、y w與音韻母，複韻母的拼音。

１、板書：y––––a–––––ya

w––––a–––––wa

w––––o–––––wo

問：這些音節聲母和韻母分別是什麼？

指名拼讀–––––範讀––––齊讀

２、板書：y––––ao–––––yao

y––––ou–––––you

y––––ai–––––yai

y––––ei–––––yei

(1) 分小組練讀（先說音節是由聲母是什麼，韻母是什麼組成的，再練讀）

(2) 指名讀――――反覆齊讀

３、看圖拼讀音節。

（１）出示：yā zidai yúwūguī

（２）出圖：

自由試讀–––––批名讀（圖和音節對是照驗證）――――範讀–––––齊讀

（四）、指導書寫：

y: 佔中上格；筆順：y–––––

w: 佔中格；筆順：w–––––

設計方案 篇5

一、教學要求

1、知識與技能

（1）認讀16個生字，會寫6個生字。

（2）正確、流利、有感情地朗讀課文。

2、過程與方法

（1）在識記中擴大識字量。

（2）在朗讀中瞭解詩歌。

3、情感態度價值觀

通過朗讀培養熱愛學習，關心他人的情感。

二、教學重點

1、認讀16個生字，會寫6個生字。

2、正確、流利、有感情地朗讀課文。

三、教學時數

2課時

四、教學過程

第一課時

一、教學目標

1、初讀課文，瞭解課文大意。

2、學習生字新詞，指導學生規範地書寫生字詞。

二、教學重點、難點

1、標出詩歌共有幾節，瞭解每節的意思。

2、指導學生正確、流利有感情的朗讀課文。

三、教學過程

（一）匯入

1、從實際談話匯入。

師：同學們，今天是什麼日子，大家心裡有什麼話要說？講一講。

2、從掛圖引入課文。

師：大家對開學第一天的感受很多，現在我們就來學習圖上的小朋友是怎樣過開學第一天的。

（二）分自然讀課文

1、要求圈出生字，認真讀一讀。

2、講講詩歌一共有幾節。

3、講講每一節講了什麼內容。

（三）學生彙報

1、詩歌一共4節。

2、第一節講開學第一天師生、同學們見面，十分高興。

第二節講我們升入二年級。

第三節講學校裡來了許多小弟弟小妹妹。

第四節講我向小弟弟小妹妹點頭微笑。

（以上內容可以用原詩中的一兩句回答）。

（四）學習生字

1、出示生字卡片。

（1）讀對的卡片放一邊，折去拼音測讀。

（2）讀得不準確的貼黑板，予以重點教學。

（3）注意點：

①分清“f”“h”：分(fēn)數(shù)帆(fān)船(chuán)仿(fǎng)佛(fú)

②讀好“ai”“ei”音：妹(mèi)妹(mèi)背(bèi)起(qǐ)邁(mài)步

③讀好前鼻韻母：燦(càn)爛(làn)鮮豔(yàn)分(fēn)開帆(fān)船

④讀好翹舌音：開始(shǐ)睜(zhēng)開

⑤其他：突(tū)然格(gé)外相(xiāng)信

⑥讀好多音字：

xiāng相信fēn分數bēi揹著

相分背

xiàng相片fèn分外bèi背書

（4）出示句子測讀

（5）正確、流利地朗讀課文。

2、指導書寫。

（1）出示生字六個。

今校級弟妹奇

（2）組詞。

（3）講識記要記。

獨體字弟（八部）

左右結構糹+及→級

女+未→妹

上下結構木+交→校

大+可→奇

（五）作業

抄寫生字。

　第二課時

　一、教學目標

1、細讀課文，深入理解課文。

2、指導學生正確、流利、有感情的朗讀課文。

二、教學重點、難點

1、通過理解重點詞句，理解課文的內涵。

2、通過指導重點句子的朗讀，使學生領悟朗讀的方法。

（一）複習匯入

1、聽寫詞語。

今天校園年級弟弟妹妹好奇

2、再出示幾個生字進行書寫。

今校級弟妹奇

（1）組詞。

（2）講講識記要領。

（3）老師範字。

（4）學生書寫。

（二）學習課文

1、自由朗讀課文。

（1）出示以下句子，要求講出相應的小節。

①開學第一天見到許多小弟弟小妹妹。第一節

②開學第一天我們升入二年級。第二節

③開學第一天我們很高興。第三節

④開學第一天我們向小弟弟小妹妹點頭微笑。第四節

（2）選出自己讀得最好的小節，讀給同桌聽。

2、選幾個喜歡讀的同學示範朗讀。

3、邊評價邊進行朗讀教學。

（1）指名學生讀第一節。

①評價他是否讀出以下幾點：

a.正確、流利。

b.讀出第一天見面的高興。

c.讀出天氣與花朵的美好。

②請喜歡讀第一節的同學一起示範讀。

③全班齊讀。

④講“格外”、“分外”的意思。

a.格外、分外與十分、非常、特別意思相近。

b.進行換詞朗讀。

（十分）

今天的陽光（非常）燦爛。

（特別）

⑤表演讀第3、4句。

（要求讀的同學會笑臉相迎，會高興地握手等）

（2）指名學生讀第二節。

①評價朗讀。

a.讀出升入二年級的喜悅。

b.讀出開始新學年的快樂。

②學生示範讀後全班齊讀。

③重點講3、4句。

a.出示船揚帆出海的課件。

b.出示句子進行比較。

就像出海的小船，揚起新的風帆。

我要開始新的學習。

c.認識第一句比第二句好，用了比喻句，把剛升入二年級的同學比作出海的'小船，請大家用自豪的語言讀第3、4句。

（3）請學生讀第三節。

①出示教學掛圖，找找哪幾個是小弟弟小妹妹。

②講講“好奇興奮”的原因。

③請幾個同學齊讀後全班跟班。（要求讀出小弟弟小妹妹剛剛入學的興奮好奇。）

（4）請學生讀第四節。

①提出不理解的問題。

a.為什麼說我彷彿突然長高了？

（因為看到比自己矮小的同學，感覺到自己長高長大了。）

b.怎樣給一年級小同學“送去大同學的溫暖”？

1、（向小弟弟小妹妹微笑致意，讓他們感受到我們的歡迎，心頭就會湧起溫暖的感覺。）

2、（愛護學校的一草一木，學校的公共財物，給一年級小同學做好榜樣。）

3、（幫助他們熟悉校園環境，給他們介紹校園設施）。

4、（在他們學習文化知識方面給予幫助，手拉手幫他們解決問題）。

②表演。

（要求展開想像，打打招呼，微微笑一笑）。

③有感情地朗讀第四節。

（要求邊朗讀邊微笑。）

（三）朗讀全文。

（要求讀出開學的幸福快樂）

（四）小結

新的學年又開始了，我從今天開始，希望大家如詩中所說的幸福、快樂、和善。

（五）作業

你已經升入二年級了，經過一年的校園生活，你一定非常熟悉自己的學校，請你當一回小導遊，向一年級的新同學介紹你可愛的學校，並熱情地回答他們提出的問題。

板書設計：

設計方案 篇6

活動目標

1、引導幼兒學習用連貫的語言談論自己聽過的語言,瞭解語言的種類。

2、幫助幼兒學會認真聽同伴談話,培養專注傾聽的好習慣。

活動準備 課件:錄音(不同的地方方言)

活動過程

一、教師用不同語言給小朋友問好

1.教師再說“小朋友好”時,首先用普通話,然後用幾種地方方言。

引起幼兒對語言的興趣。

2.教師:小朋友你聽懂老師剛才說的什麼了嗎?

誰想來學一學用不同的語言給小朋友問好呀?

3.教師用英語或其他外語給小朋友問好

提問:你們知道我這是說的哪個國家的語言嗎?(英語)

你還懂得其他國家的語言嗎?

二、引導幼兒圍繞“語言”的話題自由交談。

1.說說自己知道的'哪個國家使用的語言。

2.教師小結幼兒的談話:世界上有幾千種語言,有漢語、英語、俄語、德語、法語、義大利語等等。

三、瞭解各民族、地區的語言。

1.教師:世界上有許多種語言,中國也有很多的語言,叫做“方言”

比如:山東話,廣東話、上海話、北京話等等。

你會說哪的方言?

2.播放錄音:方言

讓幼兒分別聽一聽不同地區的方言,感受語言的奧妙。

3.討論:你們方言與“普通話”有什麼不同?

四、說好普通話

1、提問:我們的國家有那麼多的方言,為什麼要說普通話呢?

(讓幼兒結合已有經驗談一談自己外出旅遊時聽不懂方言的經歷。)

2、教師小結

我國是一個多民族、多方言的國家,推廣普通話有利於增進我國各民族的交流與往來,

增強中華民族的凝聚力。

如果我們大家都會說普通話,我們走到哪裡都不用為聽不懂話而發愁了,和那個民族的人都能交流了,這樣大家都很高興了是嗎?

設計方案 篇7

1多叢集作業管理功能分析

是一個典型的多叢集作業全域性排程模型。多叢集作業管理在排程時首先依據全域性資源狀態選擇某個或某些合適的叢集，稱為全域性排程;然後作業被分配到本地某個具體的叢集，按照本地的資源管理器進行作業排程，稱為本地排程;作業進入本地排程階段後，按照本地原有的佇列和排程規則進行資源分配，最終在叢集各CPU上執行。多叢集作業管理的主要功能包括:使用者與許可權管理、資源資訊監控、作業全域性排程與管理、資料傳輸與管理。

(1)使用者與許可權管理模組。多叢集作業管理系統是執行在本地HPC叢集作業管理系統之上的，本地HPC叢集必然有自己的使用者系統，而多叢集作業管理平臺也有自己的使用者系統，必須在兩個使用者系統間設計一種使用者對映的方式，同時還要設計許可權控制機制。

(2)資源資訊監控模組。資源資訊監控管理是作業全域性排程的基礎，全域性排程系統在做出決策之前，必須要事先知曉各個本地叢集的CPU負載和記憶體佔用比例等狀態資訊。因此，需要設計全域性的資源監控系統，負責管理和維護系統中各個叢集負載的情況，為作業管理排程決策提供支援。

(3)全域性作業排程與管理模組。多叢集排程的基本目標是協調和平衡叢集間的工作負載。需要設計全域性的作業管理和排程器，作業排程器根據各個叢集機身負載資訊做出排程決策，排程使用者作業到相應的本地叢集，並提交給本地叢集作業管理系統。同時還要為使用者設計作業狀態的訂閱及通知機制。

(4)資料傳輸與管理模組。由於使用者作業可能被排程到任意地理位置上的叢集上執行，因此，作業輸入引數和計算結果需要能夠在整個系統中透明的傳輸。同時，還要為使用者提供輸入引數上傳和計算結果下載功能。在設計機制實現透明傳輸檔案的同時，還必須保證該檔案傳輸的可靠性和穩定性。

2多叢集作業管理設計思路與技術方案

2．1訊息中介軟體JMS

採用JMS［9－10］(JavaMessageService)訊息中介軟體來進行全域性作業的排程和統一管理。JMS的訊息模型和通訊特點在網路很不穩定的情況下也能保證穩定性和可靠性，並且JMS強大的介面能力可以方便靈活的進行定製，方便根據使用者作業的資源需求及各個叢集自身負載情況進行統一管理和排程。

2．1．1JMS特點及基本組成

JMS可使分散式系統的通訊鬆散連線，即傳送資訊的客戶端只需要負責傳送資訊，接收資訊的客戶端接收資訊，兩個客戶端之間沒有必要是同時可用的，甚至傳送客戶端都沒有必要知道接收客戶端的資訊，只需要傳送到接收資訊的服務端。同時JMS還具有以下兩個特徵:

(1)非同步的，服務端可以傳送資訊到一個客戶端，客戶端不需要為了收到資訊而請求資訊。

(2)可靠的，JMSAPI保證了服務端所有傳送的資訊最少傳送一次和只發送一次。JMS由提供者、客戶、生產者、消費者、訊息、佇列、主題七個部分組成。其中，提供者指JMS的實現，可以認為是JMS訊息伺服器;JMS客戶指生產或消費訊息的基於Java的應用程式或物件;JMS生產者是指建立併發送訊息的JMS客戶;JMS消費者則是接收訊息的JMS客戶;訊息指可以在JMS客戶之間傳遞的資料的物件;另外，JMS佇列指一個容納那些被髮送的等待閱讀的訊息的區域，這些訊息將按照順序傳送。一旦一個訊息被閱讀，該訊息將被從佇列中移走;JMS主題指一種支援傳送訊息給多個訂閱者的機制。

2．1．2JMS的通訊方式Java訊息服務應用程式結構支援兩種模型:點對點或佇列模型、釋出/訂閱模型。

(1)在點對點或佇列模型下，一個生產者向一個特定的佇列釋出訊息，一個消費者從該佇列中讀取訊息。在這種模式下，只有一個消費者將最終獲得訊息。同時，生產者不需要在接收者消費該訊息期間處於執行狀態，接收者也不需要在訊息傳送時處於執行狀態。

(2)釋出者/訂閱者模型支援向一個特定的訊息主題釋出訊息。該模型如圖2所示，對某個訊息主題感興趣的訂閱者可以訂閱並得到該主題的所有訊息。同時，在釋出者和訂閱者之間存在時間依賴性。釋出者需要建立一個訂閱(subscription)，以便客戶能夠購訂閱。訂閱者必須保持持續的活動狀態以接收訊息，除非訂閱者建立了持久的訂閱。在那種情況下，在訂閱者未連線時釋出的訊息將在訂閱者重新連線時重新發布。圖2JMS釋出－訂閱訊息模型

2．2本地叢集作業管理

PBS、LSF是已有常用的單個叢集作業管理系統，採用多種本地叢集作業管理系統，在減少設計複雜度的同時，還可以充分滿足不同本地叢集管理多樣性的需求。PBS的主要特點有:程式碼開放，免費獲取，提供完整的API。LSF特點是擁有強大的可用性和資源管理功能。

2．3基於FTP的檔案集中統一管理方案

由於多叢集可能在地理位置上是分散的，而叢集之間互聯的網路基礎設施是不可靠和不穩定的，使用者需要透明地上傳輸入引數並下載計算結果，而不需要關心它的輸入引數在哪個地方進行計算，以及需要到哪個地方去下載計算結果。FTP技術是比較成熟和常用的檔案傳輸協議之一，文中採用基於FTP檔案傳輸的集中統一管理方案。使用FTP進行檔案傳輸，客戶和伺服器建立連線前要經過一個“三次握手”的'過程，客戶與伺服器之間的連線是可靠的，而且是面向連線的，為資料傳輸提供可靠保證。它允許使用者以檔案操作的方式(如檔案的增、刪、改、查、傳送等)與另一主機相互通訊。集中的檔案統一管理方案可設定集中式FTP伺服器，瀏覽器端提交的輸入引數將傳輸給該FTP伺服器，本地叢集代理程式從訊息伺服器中獲取到相應主題作業訊息，解析作業訊息，得到使用者輸入引數，到該FTP伺服器下載相應輸入引數到本地叢集。本地叢集代理程式查詢到作業計算完成以後，將計算結果上傳到該FTP伺服器中，並把計算結果相關資訊組裝成訊息傳送到訊息伺服器，全域性作業管理器獲取到該訊息，解析訊息後就可以得到計算結果相關資訊，此時計算結果已經在FTP伺服器上，使用者可以直接下載。

3多叢集作業管理框架與設計實現

3．1多叢集作業管理方案框架

是文中採用的基於訊息模型的多叢集作業管理框架圖。在圖3中，瀏覽器負責接收使用者提交的作業描述、輸入檔案上傳、作業狀態查詢、計算結果下載等功能。全域性作業管理器是整個系統的核心，主要負責集中管理所有的作業，維護全域性的集群系統資源負載資訊，並做出相應決策，排程作業到相應的叢集上執行;同時實時監控作業狀態，給使用者提供作業狀態查詢，負責透明地將輸入檔案傳遞到相應叢集，計算完成以後，再透明地將計算結果傳回並透明地提供給使用者下載。訊息伺服器主要負責快取全域性作業管理器排程給各個叢集的作業資訊，以及各個叢集返回的作業狀態資訊。而各個叢集的本地代理程式負責從訊息伺服器接收作業訊息，並把訊息解析成作業提交給本地作業提交系統，同時還負責定期查詢本地作業管理系統該作業的狀態，給訊息伺服器傳送作業狀態資訊，同時在本地計算完成以後，回傳計算結果。

3．2多叢集作業管理方案設計實現

從框架圖中可以看出，該系統由六部分組成，包括作業排程模組、資源監控模組、作業控制模組、作業狀態管理模組、訊息伺服器模組、本地叢集代理程式模組。

3．2．1訊息設計

這個系統中的訊息分四類，第一類是作業訊息，第二類是作業狀態訊息，第三類是資源狀態訊息，最後一類是作業控制訊息。作業訊息包括作業的ID、作業指令碼、作業使用者名稱稱、需求的資源、輸入檔名稱等。作業狀態訊息即作業的狀態資訊，主要包括作業ID、作業狀態、作業提交時間、執行時間、完成時間等。資源狀態訊息包括本地叢集自身的ID、CPU計算能力、記憶體大小等靜態資訊，以及CPU利用率、主機負載等動態資訊，還包括目標系統啟動時間等資訊。作業控制訊息包括作業ID、作業使用者名稱稱、作業控制命令等。

3．2．2訊息伺服器設計

採用的是JMS中釋出－訂閱訊息服務模型作為訊息伺服器，類似於群發郵件的模式。訊息生產者將訊息傳送給訊息伺服器，並設定一個主題，訊息的消費者可以訂閱其中的一個或者多個主題，並取走相應的訊息。針對某個主題的訂閱者，它必須建立一個訂閱之後，才能消費釋出者的訊息，而且還可以利用JMS的持久化的訂閱，這樣，即使訂閱者沒有被啟用，它也能接收到釋出者的訊息。這樣就保證了在基礎設施網路不穩定的情況下，訊息也不會被扔掉，保證了系統的可靠性和穩定性。訊息伺服器中訊息主題的設計主要按本地叢集編號和訊息本身型別設計，及如果有n套本地叢集，那麼訊息主題總數量為4*n。訊息伺服器中訊息主題設計如表1所示。

3．2．3多集群系統資源監控設計

本地資源監控是多叢集作業排程管理的基礎，能為錯誤檢測、資源優化配置和作業排程等提供重要的依據和參考。然而，不同本地監控系統存在著不相容的描述或者含糊的定義，可能導致最終監控資訊不準確［11－12］。需要設計一種資源資訊公共的表示方法，使得原有叢集的監控資訊轉換成規範格式、形成一致的資料提供者。多集群系統資源監控的核心工作是本地監控資訊資料採集轉換及資訊組織。統一規範的叢集監控資訊包括本地叢集自身ID、CPU頻率等靜態資訊，以及CPU利用率、記憶體佔用率等動態資訊。本地叢集代理程式是守護程序，會定期向本地叢集傳送監控查詢請求，並將返回的監控結果轉換成設計的統一規範的監控資訊，組裝成訊息，傳送給訊息伺服器。其基本演算法流程描述如下:

(1)啟動本地監控系統;

(2)本地守護程序從本地監控系統傳送監控查詢請求;

(3)本地守護程序獲得返回結果以後，解析返回結果，組裝成設計好的統一規範的監控資訊格式;

(4)本地守護程序將該實時監控資訊傳送給訊息伺服器;

(5)代理程式睡眠一段時間，醒來後返回第二步。當全域性作業管理器發現訊息伺服器中相應主題有新訊息達到，將自動獲取該訊息，並新增到全域性資源監控資料結構中。

3．2．4多叢集作業排程模組設計

多叢集的作業排程器採用基於全域性－本地的兩級排程機制，即全域性排程和本地排程［13－14］。每級排程都由相應的佇列和排程器完成，區域性排程由本地資源管理器提供，因此文中主要關注全域性排程。實現全域性排程的基本手段是定義若干全域性的作業佇列，包括就緒佇列、執行佇列、完成佇列。這些全域性作業佇列由全域性排程器管理。作業最終經過全域性排程－本地排程－CPU排程，形成了不同層次的排程。作業排程的流程設計描述如下:

(1)接收瀏覽器端使用者提交的作業請求描述和排程說明，組裝成作業物件，加入到就緒佇列之中。

(2)通過監控資訊系統得到系統執行狀態，提供資源的使用狀況及所執行作業的狀態查詢功能。

(3)分析作業請求描述及排程說明，匹配可用資源，得到候選資源集合。

(4)根據排程策略排程演算法實現作業到特定叢集資源的匹配，將作業轉發到訊息伺服器上，同時作業從就緒佇列中出隊，加入到執行佇列中。

(5)相應的本地守護程序從訊息伺服器取出作業請求描述訊息，提交給本地作業排程器，並最終將作業分配到具體的處理機上執行。

3．2．5作業控制及狀態管理模組設計

作業控制、作業狀態管理也是作業管理的重要組成部分。作業控制訊息傳送到訊息伺服器，相應的本地叢集代理程式獲取到該控制訊息，並提交本地作業管理軟體。本地叢集代理程式定期向本地作業管理軟體傳送作業狀態查詢請求，如果發現作業狀態發生改變，將狀態訊息傳送到訊息伺服器，全域性作業管理器獲取到該訊息，解析該訊息，將相應作業從執行佇列中取出，加入到完成佇列。

4結束語

文中結合中國教育科研網格材料高效能運算服務門戶系統專案建設背景，就如何整合不同時期、不同地域建設的高效能運算叢集，提高各計算叢集資源利用率，使使用者可以通過提供的統一平臺訪問和使用這些高效能運算資源展開討論。設計並實現了一種採用訊息模型的多叢集作業管理方案。該方案可以根據使用者作業的資源需求及各個叢集自身負載情況進行統一管理和排程。筆者基於這個原理設計並實現了該原型系統。採用該方案設計實現的多叢集任務管理系統效能穩定，能實現多叢集資源監控、資源管理、作業排程、作業控制、資料管理等功能。跨叢集作業管理實現了不同叢集利用率均衡的同時，有效解決了在資源異構及網路環境不可靠條件下的系統穩定性問題，顯著提高了多集群系統作業吞吐能力。