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HPC Services for Excel 的工作方式

应用到: Windows HPC Server 2008 R2

本主题介绍 HPC Services for Excel 如何实现将计算卸载到 Windows® HPC Server 2008 R2 集群。HPC Services for Excel 使用面向服务的体系结构 (SOA) 基础结构在集群上运行 Excel 作业。HPC Services for Excel 包括已就绪的 SOA 客户端和服务,使开发人员可迅速将工作簿转换为在集群上运行。

此主题中的内容:

集群 SOA 的工作原理

面向服务的体系结构 (SOA) 是一种用于构建分布式松散耦合系统的方法。在 SOA 系统中,各种不同的计算函数被打包为软件模块,称为“服务”。服务可以分布于网络中,而且可由其他应用程序访问。例如,如果应用程序执行重复并行计算,则核心计算将被打包为服务并部署到集群。这样一来,开发人员便可以解决麻烦的并行问题,而无需重新编写低级代码以及快速缩小应用程序。应用程序通过跨多个服务主机(计算节点)分布核心计算,可以更快速地运行。最终用户在其计算机上运行应用程序,由集群节点执行计算。

客户端”应用程序为最终用户提供了一个用于访问一项或多项服务的功能的界面。开发人员可以创建集群 SOA 客户端应用程序,以访问部署到 Windows HPC 集群的服务。在后端,客户端应用程序向集群提交包含“服务”任务的作业,使用代理节点启动会话,并发送服务请求和接收响应(计算结果)。头节点上的作业计划程序会按照作业计划策略将资源分配给服务作业。“服务”任务的实例在每种分配的资源上运行并加载 SOA 服务。作业计划程序将尝试根据服务请求数目来调整资源分配。

note备注
如果客户端创建了持久会话,则代理使用消息队列(也称为 MSMQ)存储所有消息。客户端可随时检索由代理存储的响应,即使有意或无意断开客户端连接后也是如此。

下图展示了 SOA 作业如何在集群上运行:

SOA 作业在 HPC 2008 R2 群集上的运行方式

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UDF 卸载的工作原理

Microsoft Excel 2010 通过使 UDF 可在 Windows HPC 集群中运行,将 UDF 模型扩展到集群。在集群中,UDF 计算由一个或多个集群节点执行。如果工作簿包含对长时间运行的 UDF 的调用,则可以使用多个服务器来同时计算函数值。为了在集群上运行,UDF 必须注册为集群安全,并且必须包含在 XLL 文件中。然后,集群管理员将 XLL 及其依赖项部署到集群。

为了支持 UDF 卸载,HPC Services for Excel 纳入了一个内置客户端(Excel 集群连接器)和两项内置 XLL 容器服务(适用于 32 位和 64 位 XLL)。

Excel 集群连接器是 Excel 2010 的一个加载项,充当 Excel 与集群之间的代理。Excel 用户可以指定集群名称和其他可选的作业提交参数。用户从 Excel 提交第一个计算请求后,Excel 集群连接器即创建一个包括“服务”任务的作业。该连接器使用 Excel 用户凭据向集群提交作业,并通过代理节点启动会话。连接器还可以指定要加载的 XLL 文件。作业开始运行后,Excel 客户端即开始通过代理节点发送请求和接收计算结果。直到用户关闭 Excel 或会话超时之前,该会话都保持打开状态。有关配置连接器的信息,请参阅使用 Excel 集群连接器卸载 UDF

在集群上,“服务”任务在所分配的每个资源上均运行,并调用 XLL 容器服务。XLL 容器服务加载 XLL、调用 UDF 并返回计算结果。如果计算请求来自 32 位 Excel 客户端,则该连接器创建一个使用 32 位容器服务的任务。如果计算请求来自 64 位客户端,则连接器创建一个使用 64 位容器服务的任务。

note备注
XLL 容器服务的配置文件中的路径变量设置定义 XLL 文件的预期位置。集群管理员可修改这些设置。有关详细信息,请参阅 HPC Services for Excel 的高级服务配置

下图展示了 UDF 卸载在集群上的工作原理:

UDF 卸载在 HPC 2008 R2 群集上的工作原理

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工作簿卸载的工作原理

许多长时间运行的工作簿以迭代方式执行计算(即对各组不同的输入数据多次运行相同的计算)。为使工作簿可在集群上以并行方式运行,Excel 开发人员可以使用 HPC 宏框架定义如何划分工作簿中的独立计算然后合并结果。

为了支持工作簿卸载,HPC Services for Excel 纳入了一个内置 SOA 客户端(Excel 客户端)和一项内置服务(Excel 服务)。HPC 宏框架与 Excel 客户端相集成。

开发人员提供一个接口,Excel 用户通过该接口可指定集群名称、工作簿位置和任何其他作业提交规范。开发人员在 Excel 工作簿中加入代码,以便通过代理节点启动会话和创建 Excel 客户端实例。然后,集群管理员将工作簿及其任何依赖项部署到集群。

用户从 Excel 提交第一个计算请求后,Excel 客户端即提交一个包含“服务”任务的作业。作业开始运行后,Excel 客户端即开始通过代理节点发送请求和接收计算结果。直到用户关闭 Excel 或会话超时之前,该会话都保持打开状态。

在集群上,“服务”任务在所分配的每个资源上均运行,并调用 Excel 服务。Excel 服务在分配的节点上启动 Excel 2010、加载指定的工作簿、运行宏计算(从 HPC 宏框架)并返回计算结果。

下图展示了工作簿卸载在集群上的工作原理:

工作薄卸载在 HPC 2008 R2 上的工作原理

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