浅论校园网格环境下计费系统

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1、浅论校园网格环境下计费系统摘要：网格计算使得计算资源进一步得到共享，也带来了使用网格资源时的费用问题。由于传统计算模式的计费系统并不适合校园网格环境的计费，本文讨论了一种新的计费系统，充分考虑了校园网格计算中使用计算资源的多种计费因素，研究使用资源置换抵账的方法，尝试解决校园网格的费用问题。关键词：校园网格，计费系统，资源置换1引言美国阿岗(Argonne)国家实验室的资深科学家、美国网格计算项目的领导人，曾在1998年主编过题为《网格：21世纪信息技术基础设施的蓝图》的一本书。他这样描述网格：“网格是构筑在互联网上的一组新兴

2、技术，它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体，为科技人员和普通老百姓提供更多的资源、功能和交互性。互联网主要为人们提供电子邮件、网页浏览等通信功能，而网格功能则更多更强，能让人们透明地使用计算、存储等其他资源。”网格要把整个互联网整合成一台巨大的超级计算机，试图实现互联网上所有资源的全面连通，实现计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源的全面共享。互联网的第三次浪潮的实质，就是要将万维网（WorldWideWeb）升华为网格（GreatGlobalGrid）。随着教育信息化程度的

3、提高，校园网上各种应用系统不断出现，如教务管理系统、设备管理系统、人事管理系统、办公自动化系统、招生就业系统、电子图书资料管理系统等，网络资源呈几何级数增长；另一方面，校园网又是一个重要的教学及科研工作平台，信息时代的学习是开放式、协作式，学习者需要通过网络进行交流与合作，研究人员需要通过网络获取其所需的数据及计算能力等。但是由于网络和操作系统的异构性，不同的系统之间的数据共享比较困难，形成了一个个的信息孤岛。资源管理及互操作性也难以完成。[2]校园网格就是在大学校园中利用网格技术，实现校园内网络资源共享的一种应用。与传统网络

4、环境相比，校园网格计算环境极其复杂。校园网格结点就是网格计算资源的提供者，即各院系、部的各类资源，它包括校园网内的高性能服务器、集群系统、工作站、数据库、个人PC机、存储设备等。用户一般是学校的教职员工和学生，他们通过校园网格共享计算资源、信息资源、存储资源、教学资源等。网格资源的共享性是网格的目的，校园网格系统中资源的提供者也可能同时是使用者，计费解决方案也就显得更加复杂。基于校园网格的特殊性，必须建立一种合理的、适应校园网格特点的计费系统。以便更好地维护校园网格系统，随时掌握各系部及用户的情况，按照“谁使用，谁付费”的原则

5、，向资源使用者进行适当的收费，以维护校园网格的正常运行，同时也有利于将来的发展。2计费方法的设计与实现2.1常用计费方法分析设计计费系统时，先要确定计费规则，即根据哪些指标对用户进行收费。对于校园网格系统来说一般根据用户对系统资源的使用情况计费：（1）根据用户CPU时间计费：由于用户作业实际是在校园网格计算结点上并行运行的，因此在用户程序执行完后，服务器收集每个网格计算结点上该用户作业的CPU时间，并将之求和，可得到每个用户作业的总CPU时间；（2）基于会话的计费：其出发点是在网络层完成会话层的计费；（3）所占存储空间计费：用

6、户任务占用校园网格系统内存空间、硬盘空间大小；（4）根据传输计费：在校园网格系统上传输数据费用和QoS费用；（5）网络带宽消耗计费：高带宽和低带宽的收费是有差别的；（6）基于内容的计费：用户使用数据需向数据资源的提供者支付的费用；（7）其它资源消耗费。2.2资源置换抵账与一般的计算网格、信息网格不同，校园网格目的在于将分布于校园网内的集群、高性能服务器、超级计算机以及计算软件等计算资源有机地聚集起来，通过Web方式为校园网用户提供方便实用的计算服务。一方面，校园网格结点就是网格计算资源的提供者，根据用户的实际情况进行适当的收费

7、。另一方面，当需要使用他人的计算资源时，又变成了资源使用者，随之会产生费用问题。传统的计费方式不适合网格计算环境用户使用资源的特点。因此，需要在校园网格计费系统中设计一种策略使得用户相互利用资源的费用可以抵消，以提高资源提供者的积极性，充分发挥校园网格有限的资源、使其发挥最大效能。3校园网格计费系统设计3.1校园网格计费系统设计方案合理的计费系统能使校园网格资源得到充分有效的利用，同时也能创造一定的经济效益和社会效益。本文提出的校园网格计费系统结构为图1所示，由若干进程模块组成，通过一个记账模块实现各进程间的数据共享和交换。图

8、1校园网格计费系统（1）认证模块：给校园网格计算系统中的每个实体签发证书，实体包括资源或用户。通过证书来实现对实体身份的证明，证书由统一身份认证系统进行签发，表现为一段12全文查看信息或一个文件，包括了证书拥有者的信息，证书的有效时间和认证模块的数字签名。对所有访问的资源和用