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申请/专利权人：中国水利水电科学研究院

摘要：本发明公开了一种跨平台调用超算平台水沙数学模型的接口方法，属于水沙仿真技术领域，所述方法包括以下步骤：步骤1检查工程方案，步骤2读取加密计算参数，步骤3构建计算任务，步骤4加载解密文件系统，步骤5调用计算模型，步骤6检查计算步骤，步骤7提取下载结果。本发明实现了在无人值守的条件下完成对部署在超算平台上的水沙数学模型实现跨平台调用、计算、结果提取的全流程工作，打通前端服务器上数据库与超算平台的数据接口，大大提升了水沙仿真分析工作的效率和灵活性，并有效降低了由于人工误操作带来的资源浪费，同时在不修改计算模型的前提下，规避输入参数中的敏感数据在超算节点明文落盘带来的信息泄露风险。

主权项：1.一种跨平台调用超算平台水沙数学模型的接口方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，检查工程方案：实时监听用户前端方案状态，自动发现数据就绪和可开始计算的工程方案；步骤2，读取加密计算参数：自动提取出工程方案的参数数据，包括水位、流量、含沙量、糙率和地形，将数据格式化成标准格式、加密、压缩转换成二进制形式，然后保存到磁盘，落盘后的数据已经过加密；步骤3，构建计算任务：通过SSH协议，将步骤2得到的二进制数据发送到超算平台，并调度超算平台节点，创建独立、隔离的工作目录和模型计算任务；步骤4，加载解密文件系统：通过SSH协议，在超算平台计算节点上读取加密后的计算参数文件，解密后加载入内存中，包括：步骤4.1，在超算平台登录节点创建独立工作目录，用来表征一个计算任务，名字由日期、时间、工程方案ID构成，即job_id＝date_time_schema，其中time精确到秒，实际应用过程中能保证每次调度都有一个唯一的工作目录；步骤4.2，将密文数据和模型程序放入工作目录；步骤4.3，创建计算任务，登录节点和计算节点共享存储节点；在计算节点上运行解密器，同时通过FUSE构造虚拟用户态文件系统，将输入参数解密到内存并返回给模型进程： 其中，flux为流量，roughness为糙率，zgrid为地形，param为计算所需的参数，SED为含沙量，data为计算输入数据加密后形成的密文；在虚拟文件系统就绪后，在计算节点上运行多个模型进程，模型进程尝试从预设的目录中读入输入参数时，所有文件IO操作都由虚拟文件系统接管，并从虚拟的、内存中的、用户态文件系统读入文件内容；步骤5，调用计算模型：解密后的计算参数加载入内存后，在超算平台的计算节点上运行多个计算任务，从内存中读入计算参数并开展计算，包括：步骤5.1，定义计算步骤数据结构{job_id,step,status}，其中job_id为所属的计算任务，step为步骤序号，status为计算步骤状态；步骤5.2，设置定时器通过轮询或监听，识别每个计算步骤结束，具体的，第n个计算步骤会将结果输出到文件output_n中，当检测到文件output_n+1，表明模型程序已经完成了对文件output_n的写出，即第n个计算步骤完成，由此得到完成的计算步骤集合：Sready＝{n|output_n+1文件存在于超算平台输出目录}，式中，Sready表示完成的计算步骤集合，水沙数学模型的计算过程中，完成设定天数的计算都会生成一个独立的结果文件；后缀为n的结果文件的出现，意味着第n-1步计算已经完成；每一步计算完成，按照特定格式提取水位信息，流速，地形信息，打包后通过SSH协议从超算节点下载；步骤6，检查计算步骤：通过SSH协议，实时监听计算任务输出数据，自动发现已经完成的计算步骤的输出结果，并自动提取合并计算输出结果；步骤7，提取下载结果：通过SSH协议，从超算平台下载模型计算结果，插入到用户前端数据库供可视化渲染使用。

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