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标题  基于开放网格服务体系结构的校园网格和作业服务研究
编号  22092
资料明细  毕业论文
推荐指数  ★★★★★
论文内容

摘 要:互联网的异构性导致了网络资源不能充分共享,传统的校园网结构也使得教育资源难以大范围共享,网格技术为解决这些问题提供了契机。通过对校园网现状和网格技术的分析,提出了基于开放网格服务结构的校园网格应用调度模型和作业调度模型。仿真实验表明了该模型的可行性和有效性。
关键词:校园网格;开放网格服务结构;作业调度;负载均衡
Research on Open Grid Service Architecture and Job Service about Campus Grid
Abstract:The heterogeneity and distribution of Internet leads to the large-scale sharing of resources very difficult, so most education resources can not be reused in traditional campus network. The grid technologies for resolved these problems to provide a chance. By analyzing the current status of campus network and grid technologies, this paper presents job scheduling model and campus grid model based on open grid service architechture. The simulation results show that these models are feasibility and validity.
Keywords: campus grid;open grid service architecture;job scheduling;load balancing
0 前言
随着教育信息化的深入和因特网发展,校园网上的教学资源越来越多,而网络资源也呈几何级数增长。传统校园网的资源相互分散,不同系统之间的数据共享比较困难,形成了一个个的信息孤岛[1-2]。校园网络中心对各院系的现有资源缺乏有效的整合和管理,使得各种单一的资源利用率相对较低,很难实现校园网内的资源充分共享与协同工作。网格技术的出现为解决问题提供了新的方案。网格被誉为继传统Internet,Web技术之后的第三次互联网革命,它是Internet发展的高级形式,其目标是将跨地域的多台高性能计算机、大型数据库、通信设备和各种传感器重整合成一台巨大的超级计算机系统,从而可以不必考虑地点、硬件类型和操作系统之间的差异,使总体性能真正超越各部分性能之和,来实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、设备资源全面共享和协同工作[3-5]。因此可以利用网格技术,把校园范围内的各类计算资源通过校园网组成共享的资源池,使其成为可以向全校提供高性能计算和服务能力的校园网格。
1 基于开放网格服务体系结构的校园网格模型
校园网格就是利用网格技术,将现有的校园网络中分布的,异构的计算资源和信息资源虚拟集成在一起,形成一个提供计算能力的资源池和可以提供用户查询信息的信息平台。下面我们将基于目前最新的一种网格体系结构OGSA,来建立校园网格平台。
1.1 开放网格服务体系结构
网格体系结构也就是网格这一基础设施的整体框架结构。它是关于如何构建网格的技术,它给出了网格的基本组成部分与功能,描述了网格各组成部分的关系以及它们集成的方法或方式,刻画了支持网格有效运转的机制。迄今为止,比较重要的网格体系结构有两个,一个是Foster等在早些时候提出的五层沙漏结构(Five-Level Sandglass Architecture)[6],另一个是在IBM为代表的工业界影响下,在考虑到Web技术的发展与影响后,Foster等结合Web Service提出的开放网格服务结构OGSA(Open Grid Service Architecture,OGSA)
构建OGSA的两大支持技术是Globus和Web Service.OGSA架构的四个主要的层构成如图1所示。从下到上依次为:1.资源层:资源层包括服务器、存储器和网络等;2.Web服务以及定义网格服务的OGSI(Open Grid Services Infrastructure,OGSI)[8]扩展:OGSA中所有网格资源都被理解成服务。OGSI规范定义了网格服务并建立在标准Web服务技术之上。OGSI利用诸如XML和Web服务描述语言(Web Services Description Language,WSDL)[11]这样的Web服务机制,为所有网格资源制定标准的接口、行为与交互;3.基于OGSA 架构的服务:Web服务层及其OGSI扩展为下一层提供了基础设施:基于架构的网格服务;4.网格应用层。
1.2 校园网格的应用模型
我们采用OGSA网格体系结构,在校园网原有资源服务的基础上,应用GT3工具包,建立网格平台,以实现校园网内资源管理,信息服务和数据管理功能,如图2所示。 基于OGSA结构的校园网分成四部分:
(1) 应用层:该层主要完成Web服务,即网格以Web的形式向用户提供操作界面,以满足网格与用户在Internet的交互来远程访问网格节点的要求。
(2) 服务层:网格资源管理系统,位于校园网的核心位置。网格资源管理系统模型包括资源发现,资源调度和作业服务等功能,它是用户使用网格资源的窗口。
(3) 表示层:利用XML语言对资源和作业的接口、行为与交互等进行描述。
(4) 资源层:由校园网内各节点计算机构成。每台节点计算机上运行的实时监测器负责监测节点设备的状态,管理它的各种资源并实现对它的控制。

说明
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