网格公共支撑平台cgsp的元数据管理模型研究

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1、华中科技大学硕士学位论文分布的。分布的网格一般涉及的资源类型复杂，规模较大，跨越的地理范围较广。网格资源虽然分布却可以充分共享。解决分布资源共享问题，是网格的核心内容。分布是网格硬件在物理上的特征，而共享是在网格软件支持下实现的逻辑上的特征，这两者对于网格来说都是十分重要的。（2）自相似性：网格的局部和整体之间存在着一定的相似性，局部往往在许多地方具有全局的某些特征，全局的特征也在局部有一定的体现。高一级网格是在低一级网格的基础上建造起来的，只是带宽、计算能力、通信服务、管理功能有差异而已。网格的自相似性在网

2、格建造和研究过程中有重要的意义。除了相似性之外，整体与局部之间也必然有不同。（3）动态与多样性：网格的动态性包括动态增加和动态减少。原来拥有的资源或功能，在下一时刻可能就会出现故障或者不可用；而原来没有的资源，可能会随着时间的推移不断地加入进来。动态性特点要求网格管理能够及时采取措施实现任务的自动迁移，做到对高层用户透明或者尽可能减少用户的损失。还需要提高网格的扩展性问题，扩展性要求体现在规模、能力、兼容性几个方面。网格系统必须能够解决这些不同系统、不同类别资源之间的通信与互操作问题。（4）自治性与管理的多重

3、性：网格上的资源首先是属于某一组织和个人的，网格应该允许资源拥有者对资源具有最高级别的管理权限和自主的管理能力，这就是自治性。但网格资源也必须接受网格的统一管理，否则不同资源间就无法建立相互之间的联系，无法实现共享和互操作，[9]无法作为一个整体为更多的用户提供方便的服务。这就是网格管理的多重性。目前基于中国教育科研网（CERNET）的网络计算面临一系列根本性的重大挑战，无法满足高校科学研究的迫切需要。首先，尽管CERNET上的资源急剧膨胀，但缺乏有效的管理，呈现出整体无序状态，很难实施有效控制；第二，CER

4、NET的各个高校都是局部自治系统，彼此之间缺乏有效的协同能力，难以将各种资源联合起来共同完成大型的应用任务，严重影响了全系统综合效用的发挥，也造成了一些重复投资；第三，CERNET上的资源存在着多方面的差异，这种千差万别的状态直接带来了网络计算系统的使用难度，在一定程度上限制了各种科学研究的发展空间。为了解决上述问题，满足高校科学研究的迫求需要，教育部在“十五”211工程公共服务体系建设中设立了“中国教育科研网格ChinaGrid”重大专项，使用网格技术将CERNET上分散、异构、局部自治的巨大资源整合起来，

5、通过有序管理和协同计算，消除信息孤岛，发挥综合效能，实现资源的广泛共享、有效聚合、充分释放，2华中科技大学硕士学位论文提供高效的计算服务、数据服务和信息服务等。[37]中国教育科研网格公共支撑平台CGSP（ChinaGridSupportPlatform）是[36]ChinaGrid的网格核心中间件，并为网格应用提供开发环境支持。它屏蔽了底层网格资源的异构性和动态性，为各种网格应用提供高性能的、高可靠的、安全方便的计算服务以及数据服务。[10-11]数据管理是CGSP中的核心服务之一，负责管理网格中的存储资源

6、和用户数据，向用户提供数据服务。从系统的角度来看，数据管理分为数据服务访问接口、元数据管理和存储资源三个层次。数据管理的作用是通过统一的数据传输协议对底层存储资源的异构性进行屏蔽，为用户提供一种统一的存储资源访问方式；通过元[12]数据服务器提供的数据服务对数据的存放位置进行屏蔽，为用户组织数据空间，[13]从而达到用户对数据的透明访问。1.2国内外研究现状1.2.1网格体系结构发展网格体系结构是关于如何构建网格的技术，给出了网格的基本组成与功能，描述了网格各组成部分的关系以及它们集成的方式或方法，刻画了支持

7、网格有效运转的机制。主流的网格体系结构包括了三个重要发展阶段，分别是：五层沙漏结构、开放网格服务体系OGSA（OpenGridServicesArchitecture）和WebService资源框架[14]WSRF（WebServiceresourceframework）。这并不是一个纯粹后者取代前者的过程，而是相互融合、交叉发展的过程。1.五层沙漏结构五层沙漏结构是以协议为中心的模型。它由以下几部分构成。（1）构造层：局部控制的界面。控制局部的资源，向上提供访问这些资源的接口。（2）连接层：支持便利的安全的

8、通信。定义了核心的通信和认证协议，用于网格的网络事务处理之中。（3）资源层：实现对单个资源的共享。（4）汇聚层：协调各种资源。（5）应用层：是用户需求的具体体现。在网格操作系统的支持下，网格用户可以使用其提供的工具或环境开发各种应用系统。2.开放网格服务体系结构开放网格服务体系结构OGSA在以IBM为代表的工业界的影响下，考虑到Web3华中科技大学硕士学位论文技术的发展与影响后，Foster等结合W