网格环境下数据库系统设计

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1、-网格环境下的数据库系统DatabaseSystemontheGrid王珊作者简介：王珊（1944-），女（汉族），江苏无锡人，教授，博士生导师，主要研究领域：数据库与知识库、网格数据管理、数据仓库与OLAP；张坤龙（1971-），男，青海省人，讲师，博士研究生，主要研究方向：网格数据管理、高性能数据库系统.资助项目：国家自然科学基金重大项目(604963205);国家自然科学基金项目(60273017);863专项(2003AA4Z3030);863(2002AA4Z3420);北京市科技计划重大项目(H

2、030130060011).张坤龙（中国人民大学信息学院北京100872）摘要网格计算是一种重要的新的技术，网格上的大量数据需要使用数据库系统来管理。本文在介绍了与网格环境下数据库系统相关的研究工作之后，讨论了网格数据库的研究内容，包括网格数据库管理系统、网格数据库集成和网格应用的新需求。本文建议数据库研究人员对网格数据库作更多的研究，致力于从网格应用中发现并解决网格数据库面临的新问题。关键字网格计算；数据管理；数据库系统AbstractGridcomputingisanimportantnewtechno

3、logy.DatabasesSystemisneededformanagingthelargeamountsofdataonthegrid.Inadditiontointroducingtheworkrelevanttodatabasesystemonthegrid,thisepaperdiscussestopicsingriddatabasewhichincludegridDBMS,griddatabaseintegration,andnewrequirementsofgridapplications.T

4、hepaperrecommendsthedatabaseresearcherstodomoreresearchongriddatabasebyfindingandresolvingthenewproblemscausedbygridapplications.KeywordsGridComputing;DataManagement;DatabaseSystem1.引言计算机硬件技术的发展速度是非常之快的：处理器速度每18个月翻一番，存储密度每12个月翻一番，网络速度每9个月翻一番。计算机硬件技术的这种迅速发展

5、使得有效地利用大范围内分布的资源来完成以往无法完成的应用成为可能，网格技术[1][2]就是在这样的条件下在20世纪90年代产生的。现在，网格技术已经跨越了最初的原型研究阶段，正在进入实际应用。从最终用户的角度看来，网格在使用上将类似电力网一样可靠易用。我们在使用电力时，不需要知道它是从哪个发电站输送出来的，也不需要知道该电力是通过什么样的发电机产生的，不管是火力发电，还是水力发电，我们要做的是“即插即用”，将各种用电设备插头插入到电源插座上就可以使用统一形式的电能。网格也希望给最终用户提供与地理位置无关、与

6、具体的计算设施无关的计算能力，最终用户可以将网格看作一个台单一.---的自主管理的强大的虚拟计算环境机。从技术的角度来看，网格计算是分布式计算的一个新的阶段，网格需要解决的主要问题是在动态的异构的虚拟组织中如何控制和协调对资源的共享。这一问题可以从以下几方面进行理解：1）虚拟组织由遵守资源共享规则的一组个体和机构组成。虚拟组织具有分布性、动态性、异构性。虚拟组织的成员可以在地理上分布，其成员数目、组织结构、管理模式和业务模式等随时间变化，各成员在目标、结构、规模、管理/运行模式等方面各不相同。2)资源包括的

7、范围很广，计算机、设备(如天文望远镜、雷达、家用电器)、软件、服务、数据、知识等等都可以是资源。资源具有面向用户和透明性的特点，用户可以在不考虑资源物理位置的情况下，方便的使用资源。3）网格的目的是共享，这种共享已经不再是简单的资源互连和简单一使用，而是通过资源互连、资源组合和资源协作来解决用户需要解决的问题，产生具有附加值的新的服务、增值的数据和、知识等资源，满足用户的新需求。总之，网格具有分布、异构、动态和自主等特性，它不仅仅强调资源的互连互通，还非常强调资源的互操作能力，以支持虚拟组织基础上的协同工作

8、。网格技术现在已经发展到了“第三代[3]。第一代网格的主要的目的是将一些地理上分布的超级计算中心连接起来，共享这些超级计算中心的计算资源。这个时期的网格计算也被称作元计算，代表性的研究项目有FAFNER和I-WAY。第二代网格采用具有标准化接口的中间件来处理规模和异构带来的问题，可以支持需要进行大规模计算和海量数据处理的高性能应用程序。这个时期的核心研究项目有Globus和Legion等等。人们通常将侧重提供大规