大数据就是大规模的数据集。鉴于对当下海量信息数据进行处理和收集的工作目前的软件还无法及时的完成, 并且对数据的管理和整合是企业发展中需要做出的必要工作。在大数据环境下, 具有很多时效性强、复杂度高、信息量大的数据, 一般的计算机是达不到对大数据处理的要求的, 因此, 需要加大超级计算机在大数据环境下的研发工作。
在大数据环境下, 超级计算机有很强的优势, 超级计算机存储能力强、计算能力强。因此, 可以对信息进行快速的收集和处理[1]。超级计算机也存在一定的缺陷, 虽然超级计算机在对大数据的处理上, 可以大大提升对数据的处理速度, 但是同时又存在通信方面的弱项, 因此, 需要不断的改进超级计算机的软件和硬件, 才能在大数据时代保持其应用价值。大数据的工作重点主要体现在计算能力和大量信息的处理上, 但是, 由于多数的运算过程都很简单, 使得超级计算机针对大数据的计算能力难以提高, 因此, 在超级计算机的应用中也会出现计算效率不高的情况。为了解决这样的问题, 就需要优化相关的硬件, 使其达到均衡状态, 在提升超级计算机对大数据的处理上, 需要选择性能更高的处理器, 使其能够做到对数据进行实时更新, 这样就可以减轻大数据在超计算机在通信技术方面的瓶颈问题。
在大数据环境下, 为了使超级计算机能够更加快速、稳定的运行, 在编程中需要注意以下几个方面[2], 在对计算机的自主研发中, 需要加强对资金的补充和人才的培养, 使得人才能够与时代同步发展, 不断提升开发人员能力水平, 使开发人员所开发的产品能够满足人们对大数据处理的需求。首先, 需要加强开发人员的开发积极性, 使开发人员能不断探索与研究。其次, 要提升编程人员的技术水平, 才能不断的解决在开发中遇见的各种各样的问题。第三, 编程人员也要认真仔细的对待自己的编程工作, 不断提升工作的责任感。第四, 要做好创新发展的工作, 需要加强对开发人员的教育, 可以通过学校再教育的方式, 提升开发人员的开发水平。通过上述方式可以为大数据技术提供更多创新型人才。
在基于超级计算机的编程语言中, 对于特殊语言命令, 需要进行不断的改良和优化, 才能实现通过超级计算机达成人们想要达成的目的。在大数据环境下, 超级计算机的硬件水平也在不断的提升, 但是在基于超级计算机的编程方法上, 目前的编程方法还相对简单, 性能上也满足不了大数据应用的需求, 因此, 需要不断的改进和优化超级计算机的编程方式和程序语言, 在原有的编程方法和程序语言的基础上, 不断的改进程序产品性能, 使得程序产品能够更加准确、清楚的执行需要执行的任务, 保证编程方式与大数据发展的同步。另外, 还需要不断的提升程序产品的性能, 不断的优化程序产品, 需要综合的对程序产品进行全面的考量与提升, 使程序产品能够实现在大数据环境下的简单高效执行。
最后, 在编程模型中, 需要通过构建全新的编程模型来提升超级计算机的性能。构建清晰明确的编程程序, 针对各种各样的现实问题, 进行各个击破, 明确编程任务, 提升程序的执行效率。另外, 需要进行程序的开源, 也可以分享开发过程中的经验, 比如可以对本地数据的应用方法和异构性问题的处理方法等进行共享。建立高效, 全面, 全新的编程程序, 如MPI和OpenMP等, 前者属于是多主机联网协作进行并行计算的工具, 当然也可以用于单主机上多核/多CPU的并行计算, 不过效率低。后者是一种用于共享内存并行系统的多线程程序设计的库 (Compiler Directive) , 特别适合于多核CPU上的并行程序开发设计。
随着科技的不断发展和进步, 超级计算机已经成为我们生活中不可缺少的一部分。在大数据背景下, 超级计算机容易出现一些故障, 给人们带来很多不便, 因此需要对超级计算机进行维护, 延长其使用寿命。在维护超级计算机的过程中, 可以将工作分为软件维护和硬件维护。软件维护主要是对超级计算机的文件进行备份和清理, 避免病毒感染计算机系统, 防止病毒对计算机的系统造成破坏, 造成信息泄漏等情况。硬件维护主要是定期的检查和清洁, 保持设备的稳定, 避免外界的碰撞。在维修中主要出现的问题有开机故障、软件故障和硬件故障。开机故障主要指在按开机键后, 会出现突然关机的现象或者没有任何的反应的现象, 这些现象会导致超级计算机无法正常运行, 因此需要工作人员及时进行维护或维修。故障发生时, 首先需要进行故障判断和分析, 检查周边环境, 分析是什么原因导致故障的发生。找出发生故障的原因, 并且采取相应的解决措施。另外, 需要做好计算机网络的安全防护工作, 平时要做好数据库的备份工作, 设置好安全防火墙, 安装杀毒软件, 避免木马等病毒的攻击。对重要电子资料需要进行更新与备份, 避免被病毒攻击后损失资料。同时, 需要对系统进行实时监控和扫描, 安装防病毒软件, 一旦被病毒侵袭, 可以进行及时有效的病毒拦截与报警。
在大数据环境下, 因为超级计算机能高速的完成计算和对数据的收集与分析工作, 因此超级计算机的作用越发重要。在基于超级计算机的程序开发方面, 首先, 需要提升编程人员的综合素质, 加强对相关技术人员的专业培训, 提升其工作能力, 使其能够为大数据的发展做出更好的贡献。另外, 要优化编程程序, 建立全新的编程模式, 使程序产品能更好的基于超级计算机满足人们对大数据应用的需求。最后, 需要做好对超级计算机的网络安全维护的工作。
摘要：大数据时代, 人们越来越注重高性能计算机的设计, 使其能够为我们的生活来带便利, 在储存信息、计算机编程、通信等软件构建方面更加体现出其便捷性。本文根据大数据背景下的超级计算机的应用来分析如何提升超级计算机的应用价值, 同时提出了相应的针对基于超级计算机的改良和维护方面的建议。
关键词：大数据,超级计算机设计,应用
[1] 邓鹍.超级计算机与智慧城市[J].智能建筑, 2015 (01) :53-54.
[2] 聂含伊, 杨希, 张文喆.面向多领域的高性能计算机应用综述[J].计算机工程与科学, 2018, 40 (S1) :145-153.
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