網(wǎng)格環(huán)境下資源監(jiān)控問題的研究.pdf

1、網(wǎng)格[1]作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺(tái)，是建立在Internet上的一種新型的信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施。它將高速互聯(lián)網(wǎng)、高性能計(jì)算機(jī)、大型數(shù)據(jù)庫、傳感器、遠(yuǎn)程設(shè)備等融為一體，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、通信資源、軟件資源、信息資源、知識(shí)資源的全面共享。因此，在網(wǎng)格環(huán)境下實(shí)現(xiàn)資源的全面共享是一種必然的選擇。
　　但是，由于網(wǎng)格資源具有分布性、動(dòng)態(tài)性、異構(gòu)性及自治性等特點(diǎn)，以及計(jì)算資源可能分布在世界各地，通過Internet連接在一起，這使得網(wǎng)格資

2、源的有效管理較之傳統(tǒng)的分布式網(wǎng)絡(luò)更加復(fù)雜。由于這些特點(diǎn)，運(yùn)行過程中某些節(jié)點(diǎn)可能會(huì)發(fā)生故障，網(wǎng)絡(luò)斷開或者出現(xiàn)性能問題。同時(shí)，節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)加入和離開也會(huì)使得網(wǎng)格資源管理變得更加復(fù)雜。這就要求在網(wǎng)格中提供一種資源監(jiān)測(cè)機(jī)制負(fù)責(zé)對(duì)各種靜動(dòng)態(tài)資源進(jìn)行監(jiān)測(cè)，收集各種資源及節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)變化信息，使用戶和應(yīng)用程序能夠及時(shí)掌握資源分配與調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)帶寬、處理器負(fù)載、系統(tǒng)吞吐量等信息，及時(shí)解決網(wǎng)格系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種障礙，以便提高整個(gè)網(wǎng)格性能。因而，對(duì)于網(wǎng)格這種高性能

3、的計(jì)算環(huán)境來說，網(wǎng)格監(jiān)控是非常重要的。
　　本文分析了網(wǎng)格監(jiān)控的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、監(jiān)控難點(diǎn)和監(jiān)控需求，總結(jié)了目前網(wǎng)格監(jiān)控體系結(jié)構(gòu)模型的不足之處。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)網(wǎng)格的具體情況，將擴(kuò)展樹結(jié)構(gòu)應(yīng)用于網(wǎng)格監(jiān)控，將其作為網(wǎng)格監(jiān)控體系結(jié)構(gòu)模型，并提出了一種較好的面向服務(wù)的動(dòng)態(tài) DHT資源發(fā)現(xiàn)策略。在前二者的基礎(chǔ)上，本文提出了一種網(wǎng)格資源監(jiān)控機(jī)制——GRM資源監(jiān)控機(jī)制，分別對(duì)GRM機(jī)制的邏輯實(shí)現(xiàn)和技術(shù)實(shí)現(xiàn)部分做了研究，并通過實(shí)驗(yàn)完成了對(duì)相關(guān)資源

4、信息的監(jiān)控。最后，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試、性能分析表明，該機(jī)制安全、可靠、有效，能滿足網(wǎng)格資源監(jiān)控的應(yīng)用需求。具體來說，本文所做的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括:
　　1.根據(jù)網(wǎng)格的特點(diǎn)建立了合理的網(wǎng)格資源監(jiān)控體系結(jié)構(gòu)。通過查閱較多的文獻(xiàn)和資料，比較了當(dāng)前使用廣泛的多種網(wǎng)格監(jiān)控機(jī)制，總結(jié)了目前網(wǎng)格監(jiān)控體系結(jié)構(gòu)模型的不足之處，并簡單分析了改進(jìn)的方法。本文采用基于擴(kuò)展樹的網(wǎng)格監(jiān)控體系結(jié)構(gòu)模型，將網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)劃分了多個(gè)域，并統(tǒng)一定義了節(jié)點(diǎn)的服務(wù)。該結(jié)構(gòu)具有較好

5、的可擴(kuò)展性，使監(jiān)控系統(tǒng)的各部分之間松耦合，以便于監(jiān)控系統(tǒng)在分布式環(huán)境下的部署。
　　2.網(wǎng)格資源發(fā)現(xiàn)機(jī)制研究。嚴(yán)格定義了網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的資源的注冊(cè)過程，設(shè)計(jì)了一種網(wǎng)格環(huán)境下的基于擴(kuò)展樹的DHT網(wǎng)格資源的動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)策略。該策略主要討論了如何進(jìn)行動(dòng)態(tài)資源的發(fā)現(xiàn)和監(jiān)控過程，通過使用該策略，可以精確地監(jiān)測(cè)到網(wǎng)格資源節(jié)點(diǎn)上的資源的實(shí)時(shí)情況，而且具有較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性，能夠適應(yīng)網(wǎng)格資源的動(dòng)態(tài)變化。
　　3、插件式的傳感器管理[2]。傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)一般

6、只能收集預(yù)先定義的幾種監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，這樣不能滿足不同用戶的需求。本文結(jié)合目前的Web服務(wù)、JNI等技術(shù)，設(shè)計(jì)出實(shí)用的插件式的傳感器組件，用戶可以根據(jù)需要，定義自己的插件來搜集有用信息或者從系統(tǒng)中移除某個(gè)插件來解除對(duì)無用信息的監(jiān)測(cè)收集，這將改變傳統(tǒng)的監(jiān)控不容易搜集用戶自定義內(nèi)容的缺點(diǎn)。
　　4、GRM資源監(jiān)控機(jī)制邏輯實(shí)現(xiàn)和技術(shù)實(shí)現(xiàn)。這部分是實(shí)驗(yàn)，在1介紹的監(jiān)控體系結(jié)構(gòu)之上，運(yùn)用2提出的基于擴(kuò)展樹的動(dòng)態(tài)DHT算法，發(fā)現(xiàn)到網(wǎng)格環(huán)境中的資源以