实用的设计方案必备7篇
为有力保证事情或工作开展的水平质量，就常常需要事先准备方案，方案的内容和形式都要围绕着主题来展开，最终达到预期的效果和意义。优秀的方案都具备一些什么特点呢？以下是小编为大家收集的设计方案7篇，仅供参考，欢迎大家阅读。
设计方案 篇1
一、公路桥梁存在的常见病害
1.主拱圈裂缝病害
a.主拱圈中波纵向裂缝，检查时常发现各孔中波波顶均存在纵向裂缝。
b.肋、波连接处裂缝。各孔拱波与拱肋连接处大部分均发生裂缝。
c.拱肋裂缝。各孔拱肋均有横向裂缝，有不少是U形裂缝，这些裂缝多发生在拱顶前后10m左右范围内。
d.横系梁裂缝
2.钢筋锈蚀病害
钢筋发生锈蚀时，锈蚀部分的体积可膨胀至原来体积的10倍以上，从而对周围混凝土形成挤压，造成混凝土开裂、剥蚀、使截面有效尺寸减小，导致结构承载能力下降，锈蚀剥蚀，使截面有效尺寸减小，导致结构承载能力下降。锈蚀的直接后果是钢筋断面面积减小，对于以钢筋作为抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力，锈蚀物外流，在结构表面形成锈迹，影响结构美观。
3.墩台基础病害
桥梁墩台基础在常年使用过程中，除了承受上部构造荷载外，还将承受土压力，风力，流水压力，冰压力和浮力等等各种力的作用。另外，自然界各种因素的影响作用，以及由于过桥车辆的日益重型化，墩台基础经常受到过重荷载的作用，因此，桥墩台将会出现不同程度的损坏。
4.主梁裂缝及主梁变形病害
主梁裂缝多发生在锚跨中部（正弯矩区）梁的下缘及悬臂梁根部（负弯矩区）上缘，后者大都贯穿整个车行道翼板。此类裂缝显然是由于大量重车通过使梁的受拉区开裂，属正常现象。但由于负变矩区裂缝在上面，雨水易从裂缝渗入梁内，引起钢筋锈蚀及砼强度降低。
二、公路桥梁加固的重要性
1.在公路桥梁使用期间内，任何桥梁都会成为旧桥。早期修建的桥梁，由于当时人们对铺装功能、病害认识有限，往往存在配筋偏小，钢筋直径过细，铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。由于桥梁是建在大地上的特殊产品，不仅受自然环境的影响（如大气腐蚀、温度、湿度变化等），而且还受到使用环境的'影响，难以避免产生损坏现象。这使桥梁的维修、养护、加固、改造已成为必然。
2.从经济上分析，桥梁加固可以节省大量投资，收到良好的社会经济效益。采用适当的加固技术和拓宽措施，不仅可以避免因拆除旧桥与重建新桥而增加工程费用；而且对现有交通运输影响有的甚至可以在不中断交通的情况下完成，早期设计施工的高速公的桥梁在长期大交通量、重荷载的运营情况下大部分出现了病害；同时也恢复和提高了旧桥的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，满足现代化交通运输的需求。
3.同时桥梁的改造和加固，不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平，而且在更大程度上能够消除交通安全隐患。从发展中分析，旧的公路桥梁加固有利于促进桥梁建设的可持续发展。既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力，使经济、社会、资源和环境保护协调发展。
三、公路桥梁加固的方法
1、桥面铺装加固法
1）局部修复凿补法。将水泥混凝土铺装层的表面凿毛，深度以使骨料露出为准；用清水冲洗干净断面并充分润湿，涂刷上同标号的水泥砂浆（或其他粘结材料），最后在桥梁承载能力容许范围内，铺筑一层1～5cm厚的水泥混凝土铺装层。
2）重新浇筑混凝土面板。桥面板的破裂和其他损坏特别严重，混凝土质量或施工状况特别不良，且无适用的修补方法时，就必须采用重新浇筑新的混凝土桥面板的措施，施工时，将原有的行车道铺装全部拆除，再将行车道表面清扫干净，必要时铺入适量短钢筋，配置上1～2层钢筋网，浇筑整体化混凝土。
3）桥面补强层加固法。即在旧有桥面上，重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层，此方法既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板，又能加高原有梁板的有效高度，增加梁板的抗弯能力，改善铰结梁板的荷载横向分布，从而提高桥梁的承载能力。
4）其他方法。如加铺一层沥青混凝土，采用混凝土粘结剂或环氧树脂材料修补法，钢纤维混土修补法，聚合物混凝土罩面法等。
2、加大截面加固法
也称为外包混凝土加固法，是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。加大截面加固法一般采用两种方式：一种是加厚桥面板；另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。该法工艺简单、适应性强，具有成熟的设计和施工经验，适用于较小跨径的T梁桥或板桥的加固。采用此法加固后桥梁刚度明显提高，承载能力也能取得较好的效果。但现场施工的湿作业时间较长，加固后的建筑物净空有一定减小。
3、粘贴碳纤维增强塑料加固法
采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面，碳纤维与原结构形成新的受力整体，碳纤维与钢筋共同承受荷载，降低了钢筋应力，从而使结构达到了加固和补强效果。此法几乎不增加结构自重和截面尺寸，不改变净空高度，施工方便，对原结构几乎不会造成新的损伤，具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能，根据受力分析可进行多层粘贴进行补强，其方向性也可以灵活掌握。缺点是环氧树脂在温度高于60℃时会呈现软化现象，而桥梁一般受到阳光直射，桥面温度高于60℃的可能性很大，不利于采用树脂胶作粘贴剂。
4、桥下部结构加固法
桥台特别是高度较大的桥台，受行车荷载和土压力作用，常见病害有桥台开裂、凸肚，翼墙外崩、开裂、错位等。对于跨径较小、水流不大的石拱桥，可采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。
5、灌缝胶灌注法
当梁体变形及裂缝严重，承载能力下降。当梁体存在严重变形和裂缝，应加强桥梁观测及试验检测，分析原因，制定加固处理方对承载能力、刚度不足的梁体，首选用灌缝胶灌注处理裂缝，采用种植或粘贴钢筋加固法、新浇注混凝土增大梁体截面加固法、粘贴钢板（筋加固法、粘贴碳纤维加固法、体外预应力加固法等方案进行进行结构补强，提高梁体的抗弯承载力。
设计方案 篇2
有益的`学习经验：
学习与同伴合作同共同做好一件事，体会协作游戏的快乐。
准备：
报纸若干张。平衡木两个。
活动与指导：
1．请幼儿自选伙伴，两人一组。
2．交待游戏玩法并示范给幼儿看。
玩法：
将报纸展开挖两个洞，分别套在两人的脖子上，将两人连在一起，然后，两人按指定路线走、跑、走平衡木等。如报纸中途破碎则停止游戏，以报纸不破碎者为优胜。
3．幼儿游戏。
4．游戏结束，教师请幼儿谈谈自己获胜的体会。根据幼儿回答做必要的小结，强调协作。
设计方案 篇3
一、中国建筑设计研究院招研复试工作
在院招研领导小组指导下进行，院研究生办公室负责具体工作安排。招研领导小组由崔恺总建筑师负责，院研究生办公室负责人、院纪检部门负责人为成员。
二、复试导师组成员由招研领导小组
指定5-6位具备丰富招研复试经验的导师组成，院研究生办公室在组织复试前对复试组成员进行院招生复试的指导思想、原则，复试的要求、科目、内容、成绩评定标准的培训。
三、参加复试考生的基本要求、入选原则及招考人数比例
(一)初试成绩达到下列分数：总分300分以上;统考科目在教育部划定复试分数线以上;业务科目90分以上，其中作图科目100分以上，为参加复试考生的.基本要求。
(二)对申请调剂的考生由复试导师组，进行本科毕业学校、学习成绩、专业基本素质、报考第一志愿院校等方面的综合初审，通过初审者可参加复试。
(三)院研究生办公室在复试前，负责审查入选复试考生的资格及相关证明材料。
(四)招录考生人数与参加复试考生人数比例一般为1:1.5-2。
四、复试安排
(一)复试方式、时间
1、建筑设计考试：统一题目笔试作图，4月5日进行;
2、专业综合面试：复试导师组对考生逐一面试，4月5日进行;
3、外语听力、口语测试：复试导师组指定一名导师，在专业综合面试中进行;
4、复试开始前对考生进行职业素质测评;
5、复试开始3个工作日前，电话通知参加复试的考生，在复试通知书中说明具体时间、地点及要求。
(二)复试总成绩按100分制评定，由研究生办公室制定统一的分项评判标准，在复试全部结束后，向参加复试的考生公布复试结果。
(三)复试各科成绩占复试总成绩权重如下：
1、建筑设计笔试50%;
2、专业综合面试40%;
3、外语听力、口语测试10%。
(四)对拟录取考生学校发函考核其思想政治素质和道德品质。
五、复试合格标准及入学考试总成绩计算
1、达到复试总成绩75分以上的为复试合格，并由复试成绩最高分向下顺序确定拟录取名单。
2、入学考试总成绩计算及初试、复试总成绩的权重分配如下式：
入学考试总成绩=复试总成绩*0.5+[初试总成绩/5]*0.5
六、信息公布
(一)方式
1、中国建筑设计研究院网站
2、院校信息/中国建筑设计研究院/信息发布/
(二)时间、内容
1、复试开始日3个工作日前公布复试名单。
2、复试全部结束日的第2个工作日公布复试结果。
3、复试全部结束日的5个工作日内，公布拟录取名单。
七、招研工作监督、复议、咨询电话
1、中国建筑设计研究院纪检部门监督复议电话XXXXXXX；
招生复试咨询电话XXXXXXXX；
2、北京教育考试院研究生招生办公室招生监督电话XXX。
设计方案 篇4
1.市场背景分析。
⑴产品市场环境分析
衣、食、住、行是人类生活的四大元素。人们把“衣”放在首位，可见衣服对于我们的重要性。中国人口十四亿，庞大的人口基数本身就组成了一个庞大的服装消费市场。
⑴产品市场机会分析
女装市场一直是服装市场的大头，其一直引领着时尚和潮流，是时尚、个性的代表。女性购买服装的频率和金额是所有服装消费群体中最多的，有女装者得天下。所以说我爱尚衣饰的在市场上的机会是很不错的。
⑶目标市场定位分析
吸引人们网上购物的主要原因有三个：不受时间的限制、优惠的价格以及简单方便。而这些国内成年服装年龄段中，18-30岁的消费群体是服装消费中最主要的群体，也是消费群体中服装购买频率最多，总体购买金额较多的群体。
2.经营现状分析：
本店铺由于刚刚步入正轨，人气较少，信用较低，各项销售方式还不够成熟勉强能够做到月点击率7000次，销售额达3000元左右，还难以吸引消费者的购买眼球。在行业竞争中处于弱势，但仍有提高的空间。因此我们仍需完善店铺的竞争力，使得店铺在整个行业中有一席之地。现在的淘宝店铺多如牛毛，想要做得比别人好，当然要有自己的特色，有自己的优势。无论在风格、特色方面，货源、价格方面，还是服务、技术方面，都一定要有某个闪光点。所以说首先要对店铺进行推广，而本店在推广产品时根据青年女消费者对各种服装的需求，积极补充货源，定期更新产品，在原有客户的基础上，吸引不同的消费群体。以高效的服务、工作效率积极经营店铺。
3.推广目标
(1)提升网店流量，提高网站人气;
(2)提高网店知名度和点击率;
(3)全面提升网店信誉、形象及销售额;
(4)提升网站在所有店铺中的排名
4. 推广方法
(1)搜索引擎推广方法
搜索引擎推广是指利用搜索引擎、分类目录等具有在线检索信息功能的网络工具进行网站推广的方法。由于搜索引擎的基本形式可以分为网络蜘蛛型搜索 引擎(简称搜索引擎)和基于人工分类目录的搜索引擎(简称分类目录)，因此搜索引擎推广的形式也相应地有基于搜索引擎的方法和基于分类目录的方法，前者包 括搜索引擎优化、关键词广告、竞价排名、固定排名、基于内容定位的广告等多种形式，而后者则主要是在分类目录合适的类别中进行网站登录。随着搜索引擎形式 的进一步发展变化，也出现了其他一些形式的搜索引擎，不过大都是以这两种形式为基础。
搜索引擎推广的方法又可以分为多种不同的形式，常见的有：登录免费分类目录、登录付费分类目录、搜索引擎优化、关键词广告、关键词竞价排名、网页内容定位广告等。
从目前的发展现状来看，搜索引擎在网络营销中的地位依然重要，并且受到越来越多企业的认可，搜索引擎营销的方式也在不断发展演变，因此应根据环境的变化选择搜索引擎营销的合适方式。 ⑵电子邮件推广方法
以电子邮件为主要的网站推广手段，常用的.方法包括电子刊物、会员通讯、专业服务商的电子邮件广告等。基于用户许可的Email 营销与滥发邮件(Spam)不同，许可营销比传统的推广方式或未经许可的Email 营销具有明显的优势，比如可以减少广告对用户的滋扰、增加潜在客户定位的准确度、增强与客户的关系、提高品牌忠诚度等。根据许可Email 营销所应用的用户电子邮件地址资源的所有形式，可以分为内部列表Email 营销和外部列表Email 营销，或简称内部列表和外部列表。内部列表也就是通常所说的邮件列表，是利用网站的注册用户资料开展Email 营销的方式，常见的形式如新闻邮件、会员通讯、电子刊物等。外部列表Email 营销则是利用专业服务商的用户电子邮件地址来开展Email 营销，也就是电子邮件广告的形式向服务商的用户发送信息。许可Email 营销是网络营销方法体系中相对独立的一种，既可以与其他网络营销方法相结合，也可以独立应用。
⑶资源合作推广方法
通过网站交换链接、交换广告、内容合作、用户资源合作等方式，在具有类似目标网站之间实现互相推广的目的，其中最常用的资源合作方式为网站链接策略，利用合作伙伴之间网站访问量资源合作互为推广。
每个企业网站均可以拥有自己的资源，这种资源可以表现为一定的访问量、注册用户信息、有价值的内容和功能、网络广告空间等，利用网站的资源与合 作伙伴开展合作，实现资源共享，共同扩大收益的目的。在这些资源合作形式中，交换链接是最简单的一种合作方式，调查表明也是新网站推广的有效方式之一。交 换链接或称互惠链接，是具有一定互补优势的网站之间的简单合作形式，即分别在自己的网站上放置对方网站的LOGO或网站名称并设置对方网站的超级链接，使 得用户可以从合作网站中发现自己的网站，达到互相推广的目。交换链接的作用主要表现在几个方面：获得访问量、增加用户浏览时的印象、在搜索引擎排名中增加 优势、通过合作网站的推荐增加访问者的可信度等。交换链接还有比是否可以取得直接效果更深一层的意义，一般来说，每个网站都倾向于链接价值高的其他网站，因此获得其他网站的链接也就意味着获得了于合作伙伴和一个领域内同类网站的认可。
⑷信息发布推广方法
将有关的网站推广信息发布在其他潜在用户可能访问的网站上，利用用户在这些网站获取信息的机会实现网站推广的目的，适用于这些信息发布的网站包 括在线黄页、分类广告、论坛、博客网站、供求*、*等。信息发布是免费网站推广的常用方法之一，尤其在互联网发展早期，网上信息量相对较少 时，往往通过信息发布的方式即可取得满意的效果，不过随着网上信息量爆炸式的增长，这种依靠免费信息发布的方式所能发挥的作用日益降低，同时由于更多更加 有效的网站推广方法的出现，信息发布在网站推广的常用方法中的重要程度也有明显的下降，因此依靠大量发送免费信息的方式已经没有太大价值，不过一些针对 性、专业性的信息仍然可以引起人们极大的关注，尤其当这些信息发布在相关性比较高。
⑸病毒性营销方法
病毒性营销方法并非传播病毒，而是利用用户之间的主动传播，让信息像病毒那样扩散，从而达到推广的目的，病毒性营销方法实质上是在为用户提供有 价值的免费服务的同时，附加上一定的推广信息，常用的工具包括免费电子书、免费软件、免费FLASH 作品、免费贺卡、免费邮箱、免费即时聊天工具等可以为用户获取信息、使用网络服务、娱乐等带来方便的工具和内容。如果应用得当，这种病毒性营销手段往往可 以以极低的代价取得非常显著的效果。关于病毒性营销的详细介绍及案例分析请参考本文作者的《网络营销基础与实践》一书相关内容，网上营销新观察《120 种网站推广实用方法》系列连载文章中也会有适当介绍。
⑹快捷网址推广方法
即合理利用网络实名、通用网址以及其他类似的关键词网站快捷访问方式来实现网站推广的方法。快捷网址使用自然语言和网站URL 建立其对应关系，这对于习惯于使用中文的用户来说，提供了极大的方便，用户只需输入比英文网址要更加容易记忆的快捷网址就可以访问网站，用自己的母语或者 其他简单的词汇为网站“更换”一个更好记忆、更容易体现品牌形象的网址，例如选择企业名称或者商标、主要产品名称等作为中文网址，这样可以大大弥补英文网 址不便于宣传的缺陷，因为在网址推广方面有一定的价值。随着企业注册快捷网址数量的增加，这些快捷网址用户数据可也相当于一个搜索引擎，这样，当用户利用 某个关键词检索时，即使与某网站注册的中文网址并不一致，同样存在被用户发现的机会。
⑺网络广告推广方法
网络广告是常用的网络营销策略之一，在网络品牌、产品促销、网站推广等方面均有明显作用。网络广告的常见形式包括：BANNER广告、关键词广 告、分类广告、赞助式广告、Email 广告等。BANNER广告所依托的媒体是网页、关键词广告属于搜索引擎营销的一种形式，Email 广告则是许可Email 营销的一种，可见网络广告本身并不能独立存在，需要与各种网络工具相结合才能实现信息传递的功能，因此也可以认为，网络广告存在于各种网络营销工具中，只 是具体的表现形式不同。将网络广告用户网站推广，具有可选择网络媒体范围广、形式多样、适用性强、投放及时等优点，适合于网站发布初期及运营期的任何阶段。
⑻综合网站推广方法
除了前面介绍的常用网站推广方法之外，还有许多专用性、临时性的网站推广方法，如有奖竞猜、在线优惠卷、有奖调查、针对在线购物网站推广的比较 购物和购物搜索引擎等，有些甚至采用建立一个辅助网站进行推广。有些网站推广方法可能别出心裁，有些网站则可能采用有一定强迫性的方式来达到推广的目的， 例如修改用户浏览器默认首页设置、自动加入收藏夹，甚至在用户电脑上安装病毒程序等，真正值得推广的是合理的、文明的网站推广方法，应拒绝和反对带有强制 性、破坏性的网站推广手段
5.效果评估。
对主要网店推广措施的效果进行跟踪，定期进行网店流量统计分析，网店总能够出现在各大搜索引擎首页，统计网店月点击率每月营业额也会逐渐上升。
设计方案 篇5
一、指导思想
雷锋精神是我们中华民族传统美德的体现，3月是学雷锋活动月，我们学校借此契机向学生普及一次义务爱心教育活动，决定开展一“向雷锋叔叔学习”系列活动，让学生从小养成帮助别人，幸福自己的感受，培养他们奉献爱心的美好心灵。
二、活动安排
(1)、学校将组织召开“学雷锋”动员大会。(少先队大队部 3月3日晨会)
(2)、利用班队课，讲讲雷锋的故事、背背雷锋的名言、读读雷锋的日记，论论雷锋的精神。材料可到图书室借阅或上网查找。(第四周班队课)
通过班队课的学习，让学生充分了解雷锋精神的`含义，紧紧围绕如下四个方面来进行：
1、要学习雷锋爱憎分明的政治立场，引导学生具有爱国主义、集体主义精神，热爱社会主义，继承和发扬中华民族的优秀传统和革命传统，加强孝敬父母、尊敬长辈以及爱身边的人的教育。
2、要学习雷锋全心全意为人民服务的人生观，无私奉献的价值观，引导学生形成正确的世界观与价值观，具有社会责任感，努力为人民服务。雷锋说过“人做一件好事并不难，难的是一辈子做好事。”我们要学习雷锋“火车行千里，好事一火车”那样时时处处做好事。
3、要学习雷锋的严于律己、孜孜以学的自我修养原则，培养学生科学严谨的学习方法和努力创新、大胆实践的精神，培养健壮的体魄和良好的心理素质，养成健康的审美情趣和生活方式。
4、要学习雷锋的“四个对待”，即对待同志要像春天般的温暖;对待工作要像夏天般的火热;对待个人主义要像秋风扫落叶一样;对待敌人要像严冬一样残酷无情。
(3)、各班出好一期有关雷锋的板报。要求：板报主题要鲜明，内容要切合班里的实际，大力宣传班中的好人好事，找出最有代表性、最有意义的好人好事来做典型。由各班中队长负责组织少先队员出好这一期板报。(3月中旬进行评比)
(4)、组织学生观看雷锋电影。(具体时间另定)
(5)、结合“3·12”植树节，开展绿化、环保活动：
(一)常规要求：
1、爱护环境卫生，不乱抛垃圾。
2、爱护学校的花草树木，不随便踩草地。
3、节约资源，不随便浪费水、电。
4、积极参加各项有意义的绿化、环保活动。
(二)各年级要求：
1、低年级的同学负责管好自己班内的保洁工作。
2、中高年级的同学负责自己班包干区的清洁以及拔杂草的工作。
(6)、少先队大队干部“学习雷锋故事、宣传雷锋精神”活动，分组到一、二、三年级各班进行雷锋事迹的宣传;教低年级整理自己的物品;(利用第五周班队课)
(7)、参加一次学雷锋社会实践活动。
1、在学生中开展学雷锋做好事活动。
2、各班派出雏鹰小队，具体任务另行通知，(对象：四、五、六年级，时间：3月11日)
(8)、举行一次“雷锋精神伴我成长”主题红领巾广播，同时宣传身边的好人好事。(3月31日晨会)
(9)、开展一场“校园手拉手”募捐活动。向身边的贫困生伸出友谊之手。募捐所得，一部分为贫困生购买一些学习用品，一部分存入校扶贫基金。学校将利用升旗仪式的机会开展扶贫活动。
设计方案 篇6
一、活动目的
力求通过这次活动，让学生在思想上对诚信的重要性及其意义有所认识，在行动上有所落实。
二、活动准备
1、排练小品.
2、收集现实生活中不诚信的例子，并对这些例子进行讨论。
3、收集关于诚信的名人名言，进行比赛。
4、为诚信做广告，拟好广告词。
三、活动时间 XX年12月20日
四、 活动过程
1、主持人引入正题，讲诚信是人们生活中人们交流的桥梁，是干好工作的前提。
2、合：诚信是你一生的幸福
甲：如果人们喝牛奶时担心掺了水。
乙：如果人们买东西是担心是伪劣产品
甲：如果人与人之间互不信任，相互提防，那么我们的社会将会变的多么糟糕。
乙：如果这一切的.“如果”都是真的，那么这个世界将会多么灰暗啊。
甲：朋友，您希望你自己的一生充满诗意吗？那就请尊重诚信，因为如果没有它，您的一生将寸步难行。
下面请同学讲述身边关于诚信的事，并从中得出经验和教训，引以为戒。
3、甲：听完了这些故事，不知大家有没有树立起诚信的真正概念呢？
乙：没有诚信那将是怎样的一种局面啊。
下面请大家一起欣赏小品
4、乙：失去诚信，你将举步维艰。
5、甲：失去诚信，你将寸步难行。
6、乙：做一个诚实守信的人是很重要的。
下面让我们大家来做个游戏：为诚信做广告
7、班级学生自由讨论，并踊跃发言。
下面进行诚信名言大比拼
8、班主任讲话。（针对活动情况评价、总结）
五、活动分析和总结
通过活动，使学生懂得了诚信对于人生的重要性，要培养诚信的良好道德品质，就要从身边的每一件小事做起。
设计方案 篇7
1多集群作业管理功能分析
是一个典型的多集群作业全局调度模型。多集群作业管理在调度时首先依据全局资源状态选择某个或某些合适的集群，称为全局调度;然后作业被分配到本地某个具体的集群，按照本地的资源管理器进行作业调度，称为本地调度;作业进入本地调度阶段后，按照本地原有的队列和调度规则进行资源分配，最终在集群各CPU上执行。多集群作业管理的主要功能包括:用户与权限管理、资源信息监控、作业全局调度与管理、数据传输与管理。
(1)用户与权限管理模块。多集群作业管理系统是运行在本地HPC集群作业管理系统之上的，本地HPC集群必然有自己的用户系统，而多集群作业管理平台也有自己的用户系统，必须在两个用户系统间设计一种用户映射的方式，同时还要设计权限控制机制。
(2)资源信息监控模块。资源信息监控管理是作业全局调度的基础，全局调度系统在做出决策之前，必须要事先知晓各个本地集群的CPU负载和内存占用比例等状态信息。因此，需要设计全局的资源监控系统，负责管理和维护系统中各个集群负载的情况，为作业管理调度决策提供支持。
(3)全局作业调度与管理模块。多集群调度的基本目标是协调和平衡集群间的工作负载。需要设计全局的作业管理和调度器，作业调度器根据各个集群机身负载信息做出调度决策，调度用户作业到相应的本地集群，并提交给本地集群作业管理系统。同时还要为用户设计作业状态的订阅及通知机制。
(4)数据传输与管理模块。由于用户作业可能被调度到任意地理位置上的集群上运行，因此，作业输入参数和计算结果需要能够在整个系统中透明的传输。同时，还要为用户提供输入参数上传和计算结果下载功能。在设计机制实现透明传输文件的同时，还必须保证该文件传输的可靠性和稳定性。
2多集群作业管理设计思路与技术方案
2．1消息中间件JMS
采用JMS［9－10］(JavaMessageService)消息中间件来进行全局作业的调度和统一管理。JMS的消息模型和通信特点在网络很不稳定的情况下也能保证稳定性和可靠性，并且JMS强大的接口能力可以方便灵活的进行定制，方便根据用户作业的资源需求及各个集群自身负载情况进行统一管理和调度。
2．1．1JMS特点及基本组成
JMS可使分布式系统的通信松散连接，即发送信息的客户端只需要负责发送信息，接收信息的客户端接收信息，两个客户端之间没有必要是同时可用的，甚至发送客户端都没有必要知道接收客户端的信息，只需要发送到接收信息的服务端。同时JMS还具有以下两个特征:
(1)异步的，服务端可以发送信息到一个客户端，客户端不需要为了收到信息而请求信息。
(2)可靠的，JMSAPI保证了服务端所有发送的信息最少发送一次和只发送一次。JMS由提供者、客户、生产者、消费者、消息、队列、主题七个部分组成。其中，提供者指JMS的实现，可以认为是JMS消息服务器;JMS客户指生产或消费消息的基于Java的应用程序或对象;JMS生产者是指创建并发送消息的JMS客户;JMS消费者则是接收消息的JMS客户;消息指可以在JMS客户之间传递的数据的对象;另外，JMS队列指一个容纳那些被发送的等待阅读的消息的区域，这些消息将按照顺序发送。一旦一个消息被阅读，该消息将被从队列中移走;JMS主题指一种支持发送消息给多个订阅者的机制。
2．1．2JMS的通信方式Java消息服务应用程序结构支持两种模型:点对点或队列模型、发布/订阅模型。
(1)在点对点或队列模型下，一个生产者向一个特定的队列发布消息，一个消费者从该队列中读取消息。在这种模式下，只有一个消费者将最终获得消息。同时，生产者不需要在接收者消费该消息期间处于运行状态，接收者也不需要在消息发送时处于运行状态。
(2)发布者/订阅者模型支持向一个特定的消息主题发布消息。该模型如图2所示，对某个消息主题感兴趣的订阅者可以订阅并得到该主题的所有消息。同时，在发布者和订阅者之间存在时间依赖性。发布者需要建立一个订阅(subscription)，以便客户能够购订阅。订阅者必须保持持续的活动状态以接收消息，除非订阅者建立了持久的订阅。在那种情况下，在订阅者未连接时发布的消息将在订阅者重新连接时重新发布。图2JMS发布－订阅消息模型
2．2本地集群作业管理
PBS、LSF是已有常用的单个集群作业管理系统，采用多种本地集群作业管理系统，在减少设计复杂度的同时，还可以充分满足不同本地集群管理多样性的需求。PBS的主要特点有:代码开放，免费获取，提供完整的API。LSF特点是拥有强大的可用性和资源管理功能。
2．3基于FTP的文件集中统一管理方案
由于多集群可能在地理位置上是分散的，而集群之间互联的网络基础设施是不可靠和不稳定的，用户需要透明地上传输入参数并下载计算结果，而不需要关心它的输入参数在哪个地方进行计算，以及需要到哪个地方去下载计算结果。FTP技术是比较成熟和常用的文件传输协议之一，文中采用基于FTP文件传输的集中统一管理方案。使用FTP进行文件传输，客户和服务器建立连接前要经过一个“三次握手”的过程，客户与服务器之间的连接是可靠的，而且是面向连接的，为数据传输提供可靠保证。它允许用户以文件操作的方式(如文件的增、删、改、查、传送等)与另一主机相互通信。集中的文件统一管理方案可设置集中式FTP服务器，浏览器端提交的输入参数将传输给该FTP服务器，本地集群代理程序从消息服务器中获取到相应主题作业消息，解析作业消息，得到用户输入参数，到该FTP服务器下载相应输入参数到本地集群。本地集群代理程序查询到作业计算完成以后，将计算结果上传到该FTP服务器中，并把计算结果相关信息组装成消息发送到消息服务器，全局作业管理器获取到该消息，解析消息后就可以得到计算结果相关信息，此时计算结果已经在FTP服务器上，用户可以直接下载。
3多集群作业管理框架与设计实现
3．1多集群作业管理方案框架
是文中采用的基于消息模型的多集群作业管理框架图。在图3中，浏览器负责接收用户提交的作业描述、输入文件上传、作业状态查询、计算结果下载等功能。全局作业管理器是整个系统的核心，主要负责集中管理所有的作业，维护全局的`集群系统资源负载信息，并做出相应决策，调度作业到相应的集群上运行;同时实时监控作业状态，给用户提供作业状态查询，负责透明地将输入文件传递到相应集群，计算完成以后，再透明地将计算结果传回并透明地提供给用户下载。消息服务器主要负责缓存全局作业管理器调度给各个集群的作业信息，以及各个集群返回的作业状态信息。而各个集群的本地代理程序负责从消息服务器接收作业消息，并把消息解析成作业提交给本地作业提交系统，同时还负责定期查询本地作业管理系统该作业的状态，给消息服务器发送作业状态信息，同时在本地计算完成以后，回传计算结果。
3．2多集群作业管理方案设计实现
从框架图中可以看出，该系统由六部分组成，包括作业调度模块、资源监控模块、作业控制模块、作业状态管理模块、消息服务器模块、本地集群代理程序模块。
3．2．1消息设计
这个系统中的消息分四类，第一类是作业消息，第二类是作业状态消息，第三类是资源状态消息，最后一类是作业控制消息。作业消息包括作业的ID、作业脚本、作业用户名称、需求的资源、输入文件名称等。作业状态消息即作业的状态信息，主要包括作业ID、作业状态、作业提交时间、运行时间、完成时间等。资源状态消息包括本地集群自身的ID、CPU计算能力、内存大小等静态信息，以及CPU利用率、主机负载等动态信息，还包括目标系统启动时间等信息。作业控制消息包括作业ID、作业用户名称、作业控制命令等。
3．2．2消息服务器设计
采用的是JMS中发布－订阅消息服务模型作为消息服务器，类似于群发邮件的模式。消息生产者将消息发送给消息服务器，并设定一个主题，消息的消费者可以订阅其中的一个或者多个主题，并取走相应的消息。针对某个主题的订阅者，它必须创建一个订阅之后，才能消费发布者的消息，而且还可以利用JMS的持久化的订阅，这样，即使订阅者没有被激活，它也能接收到发布者的消息。这样就保证了在基础设施网络不稳定的情况下，消息也不会被扔掉，保证了系统的可靠性和稳定性。消息服务器中消息主题的设计主要按本地集群编号和消息本身类型设计，及如果有n套本地集群，那么消息主题总数量为4*n。消息服务器中消息主题设计如表1所示。
3．2．3多集群系统资源监控设计
本地资源监控是多集群作业调度管理的基础，能为错误检测、资源优化配置和作业调度等提供重要的依据和参考。然而，不同本地监控系统存在着不兼容的描述或者含糊的定义，可能导致最终监控信息不准确［11－12］。需要设计一种资源信息公共的表示方法，使得原有集群的监控信息转换成规范格式、形成一致的数据提供者。多集群系统资源监控的核心工作是本地监控信息数据采集转换及信息组织。统一规范的集群监控信息包括本地集群自身ID、CPU频率等静态信息，以及CPU利用率、内存占用率等动态信息。本地集群代理程序是守护进程，会定期向本地集群发送监控查询请求，并将返回的监控结果转换成设计的统一规范的监控信息，组装成消息，发送给消息服务器。其基本算法流程描述如下:
(1)启动本地监控系统;
(2)本地守护进程从本地监控系统发送监控查询请求;
(3)本地守护进程获得返回结果以后，解析返回结果，组装成设计好的统一规范的监控信息格式;
(4)本地守护进程将该实时监控信息发送给消息服务器;
(5)代理程序睡眠一段时间，醒来后返回第二步。当全局作业管理器发现消息服务器中相应主题有新消息达到，将自动获取该消息，并添加到全局资源监控数据结构中。
3．2．4多集群作业调度模块设计
多集群的作业调度器采用基于全局－本地的两级调度机制，即全局调度和本地调度［13－14］。每级调度都由相应的队列和调度器完成，局部调度由本地资源管理器提供，因此文中主要关注全局调度。实现全局调度的基本手段是定义若干全局的作业队列，包括就绪队列、运行队列、完成队列。这些全局作业队列由全局调度器管理。作业最终经过全局调度－本地调度－CPU调度，形成了不同层次的调度。作业调度的流程设计描述如下:
(1)接收浏览器端用户提交的作业请求描述和调度说明，组装成作业对象，加入到就绪队列之中。
(2)通过监控信息系统得到系统运行状态，提供资源的使用状况及所运行作业的状态查询功能。
(3)分析作业请求描述及调度说明，匹配可用资源，得到候选资源集合。
(4)根据调度策略调度算法实现作业到特定集群资源的匹配，将作业转发到消息服务器上，同时作业从就绪队列中出队，加入到运行队列中。
(5)相应的本地守护进程从消息服务器取出作业请求描述消息，提交给本地作业调度器，并最终将作业分配到具体的处理机上运行。
3．2．5作业控制及状态管理模块设计
作业控制、作业状态管理也是作业管理的重要组成部分。作业控制消息发送到消息服务器，相应的本地集群代理程序获取到该控制消息，并提交本地作业管理软件。本地集群代理程序定期向本地作业管理软件发送作业状态查询请求，如果发现作业状态发生改变，将状态消息发送到消息服务器，全局作业管理器获取到该消息，解析该消息，将相应作业从运行队列中取出，加入到完成队列。
4结束语
文中结合中国教育科研网格材料高性能计算服务门户系统项目建设背景，就如何整合不同时期、不同地域建设的高性能计算集群，提高各计算集群资源利用率，使用户可以通过提供的统一平台访问和使用这些高性能计算资源展开讨论。设计并实现了一种采用消息模型的多集群作业管理方案。该方案可以根据用户作业的资源需求及各个集群自身负载情况进行统一管理和调度。笔者基于这个原理设计并实现了该原型系统。采用该方案设计实现的多集群任务管理系统性能稳定，能实现多集群资源监控、资源管理、作业调度、作业控制、数据管理等功能。跨集群作业管理实现了不同集群利用率均衡的同时，有效解决了在资源异构及网络环境不可靠条件下的系统稳定性问题，显著提高了多集群系统作业吞吐能力。
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