基于语义的数据库网格技术报告

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1、基于语义的数据库网格技术报告-59-第一章背景与概述-5-1.1研制背景-5-1.1.1应用背景-5-1.1.1.1大规模科学数据共享-5-1.1.1.2中医药科技数据库群的集成与共享-5-1.1.2技术背景-6-1.1.2.1互联网技术及其研究现状分析-7-1.1.2.2分布式数据库技术及其研究现状分析-8-1.2系统简介-10-第二章技术基础-12-2.1网格计算-12-2.1.1网格计算的发展历程-12-2.1.2网格计算的核心技术-13-2.1.2.1五层沙漏模型-13-2.1.2.2OGSA架构简介-13-2.1.2.3O

2、GSI规范-14-2.1.2.4GlobusToolkit-14-2.1.3DartGrid与网格计算-15-2.2语义万维网-15-2.2.1语义万维网的发展历程-15-2.2.2语义万维网的核心技术-16-2.2.3DartGrid与语义万维网-17-第三章系统架构-18-3.1DartGrid的分层模型-18-3.2DartGrid工作原理-19-3.2.1核心模块-19-3.2.1.1语义浏览器-19-3.2.1.2VO元目录服务-20-3.2.1.3本体论服务-21-3.2.1.4语义查询服务-21-3.2.1.5语义注册

3、服务-21-3.2.1.6查询分配服务-21-3.2.1.7网格数据库服务-22-3.2.1.8注册代理-22--59-3.2.2核心工作流程-23-3.2.2.1语义浏览的过程-24-3.2.2.2语义查询的过程-24-3.2.2.3语义注册与注销的过程-25-第四章关键技术-26-4.1Dart虚拟组织模型-26-4.1.1基于语义的虚拟组织模型描述-26-4.1.2本体论协议-27-4.1.2.1本体论查询协议-27-4.1.2.2本体论验证协议-29-4.1.2.3本体论融合协议-31-4.1.3语义注册协议-32-4.1.

4、4网格数据库协议-35-4.1.4.1网格数据库元信息访问协议-35-4.1.4.2网格数据库会话协议-37-4.1.4.3网格数据库数据操纵协议-38-4.1.4.4网格数据库模式管理协议-42-4.1.4.5网格数据库授权协议-43-4.2语义浏览器的设计与实现-45-4.2.1语义浏览的定义-45-4.2.2核心模块的设计-46-4.2.3SGL语义图描述语言-46-4.3Q3的设计与实现-48-4.3.1语义查询的定义-48-4.3.2Q3的设计-49-4.3.3Q3的设计特点-49-4.3.4k2d算法-50-4.4本体论

5、服务的设计与实现-53-4.5语义注册的设计与实现-54-4.6查询分配的设计与实现-55-4.6.1概述-55-4.6.2实现原理-55-4.6.2.1跨库查询语句的格式-55-4.6.2.2多库查询解析-56-第五章技术特点与应用-57--59-第六章工作展望-59-附录-60-附录一：发表论文-60-附录二：SGL的BNF语法-62-附录三Q3的BNF语法和Schema-63-附录四：本体论服务规范-66-附录五：数据库网格服务规范-71--59-第一章背景与概述1.1研制背景海量数据是互联网发展的必然结果，而大规模数据资源的

6、开放式共享与协同管理则是网络时代所产生的必然需求。特别的，对于科学数据，如医药、气象、生物等，这种需求已经出现。飞梭信息网格（DartGrid）通过对中医药科技数据共享的研究，深入理解了这一需求的本质，研制了重点针对科学数据共享的数据库网格平台。1.1.1应用背景1.1.1.1大规模科学数据共享随着信息和知识经济时代的飞速发展，各科学研究领域都已积累了大量的科学数据，如医药科技基础数据库群、国家气象基础数据、生物信息学数据库群等。这些仍在呈指数级不断增长的科学数据，作为不断增值的巨大社会财富，是科技创新、经济发展和国家安全的重要战略

7、资源；也是政府部门制定政策、进行科学决策的重要依据；其共享与应用对于增强我国科技创新能力，提高科技整体水平，减少重复建设，节约人力物力资源，以及促进社会和经济发展都具有十分重要的意义。但是目前这些科学数据都存在如下问题：l封闭性：大部分科学数据都以封闭的状态存在，不论从管理层面还是技术层面都缺乏有效的机制支持其对社会提供开放的数据服务；l数据孤岛：由于大部分科学数据都由不同部门、研究组织或大学独立开发，完全缺乏统一的整合与集成方式，因而形成一个个彼此分离的“信息孤岛”。l缺乏规范和标准：大部分科学数据的建设都没有相应的国际或国家标准

8、做指导，从而造成科学数据的深度异质异构性；l海量大规模：科学数据不断增长，现有的数据管理平台无法支持大数据量的有效管理，如多备份、动态镜像、实时控制等。这些问题严重阻碍了科学数据的有效共享，如何应用现代信息技术，动态整合与集成跨区域、