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1、计算机信息工程学院毕业设计论文基于.NET Remoting技术并行计算程序的设计与实现摘要基于.NET Remoting技术并行计算程序的设计与实现摘要随着人类科学技术的日益进步，人们需要解决很多大型的、复杂的问题，这些问题的解决通常都需要非常巨大的计算量。为此.NET Framework Remoting技术为并行计算程序的编写提供了简单、灵活编程手段，大大降低了编程难度。所以，运用.NET Remoting技术实现并行运算，提高计算能力，具有重要意义。本系统使用.NET Framework Remoting并行技术来解决旅行商问题。介绍.NET Framework Remoting技术，
2、阐释了并行计算的概念，给出了并行计算中的消息传递机制及网络环境下并行计算程序的基本编程方法。同时，通过串行计算和并行计算的时间和性能等方面的对比分析，了解并行计算在提高计算能力方面的优势。这里主要是使用VS2010软件中的.NET Remoting技术实现客户端和服务器的通信，并联合多台客户端服务器，利用分支限界法并行计算解决旅行商问题。关键词：.NET Remoting；并行计算；旅行商问题AbstractDESIGN AND IMPLEMENTATION OF PARALLEL CALCULATION PROGRAM BASED ON .NET REMOTING TECHNOLOGYAbs
3、tractWith the progress of human science and technology, people need to solve a lot of large, complex problems, to solve these problems usually require a very large amount of computation. So, .NET Framework Remoting technology programs written for parallel computing provides a simple and flexible pro
4、gramming tool which greatly reduces the difficulty of programming. Therefore, the use of .NET Remoting technology to achieve parallel computing and increased computing power has important significance.The system uses .NET Framework Remoting parallel technology to solve the traveling salesman problem
5、. Introduction .NET Framework Remoting technology, interpretation of the concept of parallel computing, given parallel computing basic programming procedures under the mechanism of parallel computing and network environment Messaging. At the same time, through the comparison and analysis in computin
6、g time and performance between serial computing and parallel computing, try to understand the advantage of parallel computing in improving computational efficiency.Hereis the realization ofcommunication between client andserverusing .NET Remoting technologyin VS2010 software,andcombined witha plural
7、ity of clientserver,using thebranch and bound method ofparallel computingto solve the traveling salesman problem. Key words: .NET Remoting; Parallel computing; Traveling salesman目录目录第1章 绪论11.1课题背景11.2 国内外研究现状11.2.1 并行计算11.2.2 .NET Remoting21.3 开发工具及技术21.3.1 VS201021.3.2 MySql31.4 小结3第2章 并行计算52.1 并行计
8、算的定义52.2 并行计算的主要研究目标和研究内容52.2.1 并行计算的主要研究目标52.2.2 并行计算的主要研究内容62.3 并行算法62.4 分布式并行计算72.4.1 多计算机的分布式并行计算72.4.2 单计算机的并行计算72.5 小结8第3章 .NET Remoting技术93.1 .NET Remoting技术的简介93.2 .NET Remoting技术的主要元素103.3 .NET Remoting的两种通道123.4 .NET Remoting的激活方式133.5 .NET Remoting的对象定义133.6 补充143.6.1 注册多个信道143.6.2 客户端订阅服
9、务器事件143.7 小结14第4章 .NET Remoting框架的构建154.1 创建远程对象类154.2 服务器端164.2.1 确定使用的信道164.2.2 注册信道164.2.3 注册远程对象164.2.4 注销信道164.3 客户端164.3.1 创建、注册信道174.3.2 发现URL174.3.3 创建对象与获取远程对象代理174.3.4 注销信道184.4 事件调用184.4.1 服务器注册客户端事件184.4.2 客户端注册服务器事件184.5 小结20第5章 解决实际问题215.1旅行商问题简介215.2旅行商问题研究历史215.3旅行商问题问题分析215.4分支限界法简介
10、225.4.1常见的两种分支限界法225.4.2分支限界法的设计思路225.4.3旅行商问题分支限界法的程序实现225.5 程序的运行和正确性265.5.1 程序的运行265.5.2 程序的正确性305.6 测试、记录、分析与结论305.6.1 测试、记录与分析305.6.2 结论345.7 小结34第6章 结语356.1 总结356.2 展望35致谢37参考文献3937第1章 绪论第1章 绪论1.1课题背景 随着现代计算机科学技术的发展和进步，人们对于高性能计算机的需求越来越强烈，但在物理条件和现有的计算机体系结构下，单纯的通过提高处理器计算能力的方法已到达了极限。在这种情况之下，采用并行计
11、算方法将成为提高计算能力的重要手段。 并行计算是指同时利用多种计算资源来解决计算问题的方法，是提高计算机计算速度和处理能力的一种十分有效手段。并行计算的基本思想是采用多个处理器来协同合作，共同计算求解同一问题，即将需要被求解的问题分成若干个部分，各个部分均由一个独立的处理器来计算。并行计算系统可以指专门设计的、含有多个处理器的超级计算机，也可以是以某种方式互连的若干台的独立计算机构成的集群。通过并行计算集群完成数据的处理，再将处理的结果返回给用户。 .NET Remoting技术是.NET Framework提供的一种优秀的分布式应用开发技术，具有高效、可扩展、易于配置、支持多事务、可与其它分
12、布式应用技术协作、能在Internet上运行等特点。Windows平台下的.NET Framework Remoting技术,为开发分布式并行计算提供了方便、灵活、简单的手段,可以屏蔽分布式编程所需要处理的通信、协议、消息传输等细节,使分布式编程与本地编程具有相同的界面,为本地计算和远程分布式计算提供了一个一致的面向对象的编程环境,使开发分布式计算如同开发本地计算一样,这就大大降低了开发分布式并行计算的难度。随着人类科学技术的不断进步，有很多大型的、复杂的问题需要人们去解决。但是这些问题通常都十分的复杂，需要非常巨大的计算量。在现代计算机的体系结构和物理条件下，解决这些问题需要非常长的计算时间
13、，计算效率非常低下，这样很不合理。但使用并行计算就可以利用多台计算机的计算能力，大大地提高了计算速度和效率。大型复杂的问题的处理就变得很高效和低成本了。并行计算的编程并不简单，对编程者有着非常高的要求。为此，Windows平台下的.NET Framework Remoting技术为并行计算程序的编写提供了简单、灵活编程手段，大大降低了编程难度。所以，运用.NET Remoting技术实现并行运算，提高计算能力，具有重要意义。1.2 国内外研究现状1.2.1 并行计算并行计算是指同时利用多种计算资源来解决计算问题的方法，是提高计算机计算速度和处理能力的一种十分有效手段。并行计算的基本思想是采用多
14、个处理器来协同合作，共同计算求解同一问题，即将需要被求解的问题分成若干个部分，各个部分均由一个独立的处理器来计算。现在，并行计算算法的设计一般以MIMD类为主流，并且需要有可移植性和可扩展性。但是随着微处理器的发展，网络互联速度的提升，并行计算算法的设计必须兼顾两个发展方向才能获取可扩展高性能：一是可移植、可扩展的大粒度任务级并行；二是，在各个进程中，需要设计便于发挥单机性能的合理的通信方式、数据结构和程序设计等。只有兼顾了这两个方面，才能真正发挥微处理器和互联网络所构成的并行计算系统的潜在性能。为利用并行计算，通常计算问题表现为以下特征：（1）将工作分离成离散部分，有助于同时解决；（2）随时
15、并及时地执行多个程序指令；（3）多计算资源下解决问题的耗时要少于单个计算资源下的耗时。并行计算是相对于串行计算来说的，所谓并行计算分为时间上的并行和空间上的并行。时间上的并行就是指流水线技术，而空间上的并行则是指用多个处理器并发的执行计算。空间上的并行导致了两类并行机的产生，按照Flynn的说法分为：单指令流多数据流（SIMD）和多指令流多数据流（MIMD）。我们常用的串行机也叫做单指令流单数据流（SISD）。MIMD类的机器又可分为以下常见的五类：并行向量处理机（PVP）、对称多处理机（SMP）、大规模并行处理机（MPP）、工作站机群（COW）、分布式共享存储处理机（DSM）。1.2.2 .NET RemotingRemoting是一种分布式处理方式。从微软的产品角度来看，可以说Remoting就是DCOM的一种升级，它改善了很多功能，并极好的融合到.Net平台下。Microsoft .NET Remoting 提供了一种允许对象通过应用程序域与另一对象进行交互的框架。在Remoting中是通过通道（channel）来实现两个应用程序域之间对象的通信的
