基于超算平台气象预警并行计算架构研究

作者简介：武汉小牛专注于GIS大数据应用、微服务、WEBGIS

【应用场景/主要解决问题】

       将来气象预警的精度要求越来越高，不仅追求气象采点的密度增加，还要求预报服务产品更加细化，信息发布更加快捷。利用超算平台主要提高省级气象预警计算发布速度，做到分钟级别的预警，最大限度地避免和减少地质灾害造成人员伤亡和经济损失。

【内容描述】

计算节点资源配置如下：

在过去，软件都是串行编写，假定在一个CPU上面执行任务。超级计算机把这种情况彻底打破了，转而强调“并行计算”。高性能计算的原理其实并不复杂，就是将一个任务分成几份，每个服务器完成一份，但并行化的基础是对此代码涉及的应用业务有透彻的了解，在理解的基础上，再进行合理的任务切分，精细地处理负载平衡、通信等问题。

下面以气象预警计算模型为例，从功能性并行与数据级并行2个方面具体阐述具体的设计，整体架构图如下所示：

计算单元分析步骤设计为流水线作业设计成可独立运行进程，拥有独立的数据按照行政区为单位划分。每一个单元计算完成，给控制器发消息通知，计算整个任务完成进度。图形实时数据存内存中，通过扩展 GEO SERVER方式来支持动态图的发布。