面向?qū)嶒?yàn)資源共享的設(shè)備網(wǎng)格技術(shù)研究.pdf

1、實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育活動(dòng)中不可缺少的內(nèi)容，可以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的提高。但是由于我國(guó)教育資源整體投入有限，高等院校的教學(xué)實(shí)驗(yàn)資源，無論是實(shí)驗(yàn)設(shè)備還是實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所都是存在資源短缺現(xiàn)象。而借助信息技術(shù)推動(dòng)的在線實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)成為科研與教學(xué)相結(jié)合的良好范例，并成為解決實(shí)驗(yàn)資源短缺問題的有效途徑之一。實(shí)現(xiàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)資源網(wǎng)絡(luò)共享的在線實(shí)驗(yàn)室從采用Web頁(yè)面技術(shù)到基于Web服務(wù)技術(shù)，從獨(dú)立系統(tǒng)向分布式系統(tǒng)發(fā)展的過程中，面

2、臨整合異構(gòu)資源提供統(tǒng)一服務(wù)的問題。而網(wǎng)格技術(shù)從計(jì)算網(wǎng)格發(fā)展到服務(wù)網(wǎng)格為解決這個(gè)問題提供了平臺(tái)。面向?qū)嶒?yàn)資源共享的設(shè)備網(wǎng)格技術(shù)的研究正是基于這個(gè)目的展開的。 面向?qū)嶒?yàn)資源共享的設(shè)備網(wǎng)格作為一種具有資源特殊性的服務(wù)網(wǎng)格，在網(wǎng)格系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)上具有服務(wù)網(wǎng)格的共同特征，但在框架內(nèi)容上具有自身的特殊含義。面向?qū)嶒?yàn)資源共享的設(shè)備網(wǎng)格框架描述模型采用離散數(shù)學(xué)工具，更準(zhǔn)確的形式化描述了面向?qū)嶒?yàn)資源共享設(shè)備網(wǎng)格的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。該模型采用四層架構(gòu)將網(wǎng)格資

3、源、網(wǎng)格服務(wù)以及網(wǎng)格用戶有機(jī)的結(jié)合起來，并形式化定義了物理資源、實(shí)驗(yàn)網(wǎng)格服務(wù)以及虛擬實(shí)驗(yàn)課程等網(wǎng)格架構(gòu)中的核心概念，為設(shè)備網(wǎng)格的理論研究奠定了基礎(chǔ)。 由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源的多樣性，不同類型資源在實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ脑u(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)驗(yàn)任務(wù)的分配方法上都不盡相同。面向?qū)嶒?yàn)資源的網(wǎng)格調(diào)度策略結(jié)合已有實(shí)驗(yàn)資源的分類方法，從面向系統(tǒng)和面向應(yīng)用兩個(gè)層次分別引入了資源權(quán)重和資源分類評(píng)估思想，將不同權(quán)重資源的實(shí)驗(yàn)任務(wù)按優(yōu)先級(jí)排序調(diào)度，不同類型資源的實(shí)驗(yàn)任務(wù)采用不

4、同能力評(píng)估方法和調(diào)度算法。 實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源作具有更強(qiáng)的狀態(tài)性，表現(xiàn)為很多實(shí)驗(yàn)運(yùn)行過程中需要對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源的狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程進(jìn)行交互式管理。雖然目前的WSRF協(xié)議規(guī)范提供了對(duì)狀態(tài)資源的建模方法，但對(duì)于這個(gè)資源狀態(tài)轉(zhuǎn)換管理問題的解決還存在不足。Web服務(wù)資源有限狀態(tài)機(jī)描述文檔以及文檔相關(guān)的服務(wù)接口，作為Web服務(wù)資源框架協(xié)議規(guī)范的有益補(bǔ)充，分別提供了在WSRF框架內(nèi)表示資源狀態(tài)機(jī)信息的方法，以及客戶訪問這些狀態(tài)機(jī)信息的途徑，為客戶實(shí)現(xiàn)自動(dòng)

5、控制資源生命周期中狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程提供支持。 面向?qū)嶒?yàn)資源共享的設(shè)備網(wǎng)格中實(shí)驗(yàn)設(shè)備具有多樣性，由此帶來了資源信息管理的復(fù)雜性?；赨DDI的兩級(jí)設(shè)備網(wǎng)格信息服務(wù)，將設(shè)備資源信息細(xì)分為靜態(tài)信息與動(dòng)態(tài)信息兩部分，同時(shí)將UDDI協(xié)議的分類機(jī)制與MDS的資源狀態(tài)管理結(jié)合起來對(duì)兩部分信息進(jìn)行有聯(lián)系的分別管理?；赨DDI的兩級(jí)設(shè)備網(wǎng)格信息服務(wù)充分利用了兩種組件的信息管理特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了兩者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，有效提高了在設(shè)備網(wǎng)格中的信息管理效率。

6、 消息機(jī)制作為分布式系統(tǒng)的重要組成部分，可以提供異構(gòu)環(huán)境下組件間通信的支持，提高系統(tǒng)的互操作性、可擴(kuò)展性及靈活性。設(shè)備網(wǎng)格環(huán)境下的消息機(jī)制在組件功能細(xì)分的基礎(chǔ)上定義了一種網(wǎng)格消息，將資源屬性與功能組件有機(jī)地聯(lián)系起來，將系統(tǒng)中資源的發(fā)現(xiàn)與監(jiān)測(cè)過程轉(zhuǎn)換為事件消息的創(chuàng)建與傳遞過程，解決了網(wǎng)格功能組件與資源狀態(tài)之間的緊耦合可能引起組件更新成本增加和網(wǎng)格靈活性降低等問題。面向?qū)嶒?yàn)資源共享設(shè)備網(wǎng)格的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是在Globus Toolkit 4網(wǎng)格