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1、校园网格系统中资源信息服务的实现摘 要:资源信息服务是网格系统实现中的核心和基础部分之一,提供各种分布式网格资源的静态和动态信息.根据面向对象的思想,对校园网格系统中的资源节点采用层次化管理的办法.通过对资源的抽象,将所有的资源信息存储在树中.采用两级移动代理的策略监测校园网格系统中网格节点的动态改变,包括网格节点的加入和退出,节点资源信息的改变.通过定时更新树的操作来保证信息树中所存储的资源信息总是最新的.对树的操作简单易实现,当校园网格系统中的资源节点不是很多时,这种方法能高效地完成资源信息服务的实现.关键词:网格;信息服务;层次化管理;资
2、源信息树网格技术[1]出现于20世纪90年代,它利用高速互联网把分布于不同地理位置的计算机、数据库、存储器和软件等资源连成整体,就像一台超级计算机一样为用户提供一体化信息服务,其核心思想是“整个因特网就是一台计算机”.网格技术充分实现了资源共享,具有成本低、效率高、使用更加方便等优点.美国阿尔贡国家实验室(ArgonneNationalLaboratory)的资深科学家、美国著名的网格计算项目Globus的主持人之一LanFoster在他主编的《网格:一种新计算的基础设施的蓝图》一书这样描述:“网格是构筑在互联网上的一种新兴技术,它将高速互联网
3、、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.”资源信息服务[2]是网格系统实现中的核心和基础部分之一,提供各种分布式网格资源的静态和动态信息.对于资源信息服务,目前的研究主要分为2种:一种是采用GlobusToolkit的元计算目录服务来实现;另一种是类似于织女星网格体系中采用资源路由的方法.Globus[3]工具包是目前网格领域内流行的一个开发工具,MDS[4-5]是G
4、lobus工具包提供的信息服务,它提供了一个用于管理计算网格动态及静态信息的框架,功能主要有资源发现、提供资源状态信息以及提供资源调度与监控信息.但MDS对底层资源信息依赖性很大,并且其实现要依靠LDAP[4]目录访问协议.LDAP协议能优化读操作但不适用于频繁写操作.本文所描述的校园网格系统建立在几所邻近的高校内,所对应的网格节点多是校园网内的PC机,其加入和退出系统是自主的.根据校园网格系统自身的特点,结合MDS的实现思想,采用层次信息树对资源信息进行管理.资源的监测由系统中的监测模块来负责.1 校园网格系统的拓扑结构所建立的校园网格系统(
5、如图1)共分3层,第1层是主干网格资源服务TGRS(TruntGridResourceServers),在这一层中各个节点是各个地域网格管理的服务器,代表各地域网络到网格系统CGS(CampusGridSystem)的接口;第2层是注册到各学校服务器上的资源分类层CGRS(CampusGridResourceServers),在这一层各节点是各个学校网格管理服务器,代表各学校到本地域网格系统的接口;第3层是注册的服务提供者或注册用户.由于一台计算机可以是一个资源的提供者,同时它还可以是一个注册用户,所以将它们进行统一的管理,提高了整个系统的相对
6、安全性.物理连接上不改变当前的网络连接,其目的是充分发挥学校内部带宽大的优点.图1 校园网格系统的拓扑结构2 层次信息树资源信息服务是一个底层服务模块,通过对资源层次信息树的访问可以完成资源管理的任务.资源层次信息树中存储了整个网格系统中所有网格节点的信息,这些节点的特点是异构性、自主性和动态性.2.1 层次信息树采用面向对象的思想设计和建立校园网格系统的资源信息服务模型———层次信息树,在树中,每个结点图2 层次信息树Fig.2 Hierarchicalinformationtree代表了一个对象类,每个对象类中都定义了父结点和子结点.而每个
7、对象类都可以对应多个实体.这种结构便于对信息的查找,而对于资源的加入或退出只需在树中找到对应位置添加或者删除即可.校园网格系统(CGS)的层次信息树如图2所示.2.2 资源的表示以计算资源为例,校园网格系统CGS中的计算资源需要进行统一表示.而通过对资源信息的抽象可达到这一目标.一个计算资源的资源参数包括2部分:一部分称为静态参数,包括资源的网络地址、地理位置、总的处理器数目、处理器主频、操作系统类型等;另一部分会随时间变化而变化,称为动态参数,它包括资源的当前计算能力、可用处理器数目、负载大小、可用的内存大小、可用的外存大小等等.这样,每个计
8、算资源在网格环境中都可以抽象地表示为若干静态参数和动态参数的集合.对于图2资源目录信息树的叶子节点来说,抽象出所有资源的共性,定义其数据结构如下:{
