基于集群的代謝網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程計(jì)算平臺(tái)——系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著系統(tǒng)生物學(xué)的興起，流平衡分析方法在發(fā)展以來(lái)的代謝網(wǎng)絡(luò)模擬方法中表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢(shì)，它是在整合所有網(wǎng)絡(luò)信息的基礎(chǔ)上從系統(tǒng)的水平上來(lái)全面考察生物體，特別是它具有不依賴于生化反應(yīng)的信息詳細(xì)的優(yōu)點(diǎn)。目前代謝網(wǎng)絡(luò)的模擬都是在單機(jī)上執(zhí)行的，然而代謝網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模一般都比較大，所需要的計(jì)算量也會(huì)比較大，僅靠在單機(jī)上運(yùn)行是不可行的，所以需要有集群系統(tǒng)的支持，并且隨著因特網(wǎng)的普及，人們對(duì)實(shí)時(shí)服務(wù)的需求也越來(lái)越大。因此，構(gòu)建一個(gè)基于集群的代謝網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程計(jì)算平

2、臺(tái)是很有意義的。 描述系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程，并總結(jié)歷來(lái)的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，由此提出代謝網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程計(jì)算平臺(tái)的多層體系結(jié)構(gòu)。根據(jù)系統(tǒng)的多層體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用多種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在用戶表示層，首先設(shè)計(jì)用戶的工作流程和模擬界面，然后使用Applet技術(shù)實(shí)現(xiàn)通用的模擬界面以及利用數(shù)字簽名技術(shù)實(shí)現(xiàn)Applet應(yīng)用程序?qū)Ρ镜刭Y源的訪問(wèn)。在表示邏輯層，利用Servlet與Applet之間的通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換和利用線程池技術(shù)處理多用戶請(qǐng)求。在

3、業(yè)務(wù)邏輯層，引入負(fù)載平衡機(jī)制控制計(jì)算任務(wù)在集群節(jié)點(diǎn)上的分配，以及使用JavaBean技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的封裝。在數(shù)據(jù)層，采用系統(tǒng)生物學(xué)描述語(yǔ)言來(lái)描述代謝網(wǎng)絡(luò)模型，以文檔的形式將代謝網(wǎng)絡(luò)模型保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并使用JDBC技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。 以心肌細(xì)胞線粒體的能量代謝網(wǎng)絡(luò)為例來(lái)測(cè)試該遠(yuǎn)程計(jì)算平臺(tái)。在整合了相關(guān)生化反應(yīng)信息的心肌細(xì)胞線粒體的能量代謝網(wǎng)絡(luò)模型上，結(jié)合生物化學(xué)理論進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，通過(guò)遠(yuǎn)程計(jì)算的方式可得到與已知知識(shí)