云计算是一种由规模经济驱动的大规模分布式计算范式,其核心思想是将大量计算资源利用虚拟化技术进行抽象,构成一个大的计算资源池,并通过网络以按需服务的方式提供给客户。近年来,云计算以其低成本提供大量高可用计算资源的优势,引起了数值分析领域的关注,例如计算流体动力学、计算电磁学等。本文通过对云计算和电磁计算的深入研究,充分利用云计算在资源弹性分配、资源动态调度、动态可扩展方面的优势,结合电磁计算运算量大、通信量高等特点,设计并实现了一个跨地域、多层次、高度可扩展的电磁任务协同计算平台。首先,本文深入分析了主流开源云计算平台的特点和具体的应用实例,并对近年来在云环境下进行高性能计算的研究进展和原型系统进行了总结,在充分考虑电磁算法的运行特点及效率的基础上,对计算平台的设计目标和预期功能进行了详细的需求分析,提出了一种能够跨广域网、动态可扩展的高可用电磁计算平台设计方案,并根据电磁计算任务的管理要求,设计了一种电磁任务管理方法,定义了用户与电磁任务计算平台之间的通信格式。其次,根据提出的设计方案,对平台的主要功能模块进行了实现。基于OpenStack开源云计算平台和高性能计算技术对电磁算法运行环境进行了部署,完成了计算资源的管理和监控;根据电磁任务管理要求,对电磁任务管理方法进行了实现,并基于HTTP协议为客户提供了平台对外接口。最后,对计算平台进行了实际的搭建,在平台上进行了电磁任务管理、资源管理等功能测试,并对物理光学、矩量法、时域有限差分、高阶矩量法、有限元、多层快速多极子等主流电磁算法算例进行了实际实验。实验结果表明,平台完成了电磁计算任务的自动部署和任务计算过程监控,实现了跨广域网的计算资源动态监控与管理,各电磁算法算例计算过程正常,计算结果准确。