基于jini共享网格资源的移动运算-研究

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1、四川大学硕士学位论文二、网格技术简介1、网格的出现随着时代的发展，在社会各个领域都出现了复杂科学计算的需求，如核爆炸模拟、基因分析、海量数据挖掘等等。这些复杂科学计算需要大量的计算机资源，这不是一般的小型计算机能够提供的，只有超级计算机才能较好地承担这些任务。所以，现在各个国家都在努力发展自己的超级计算机技术，形成了以超级计算机为中心的计算模式。但是由于超级计算机的造价十分昂贵，所以只能被极少数政府单位或部门所拥有；而且超级计算机的资源毕竟是有限的，而科学计算却越来越复杂，并且在社会中。复杂的商业计

2、算不断出现，所以这种计算模式已经越来越不能满足人们的计算要求。人们迫切需要性能更为强大而使用成本低廉的超级计算机。但是现代电子技术的现状使这个愿望在短期内不能得到实现。于是人们开始研究其它的计算模式，希望能够找到解决这个矛盾的办法。最后，科学家提出了网格计算的概念。网格计算是从分布式计算发展而来的，是分布式计算的延伸和扩展。网格通过高速网络把分散在不同地理位置的计算机连接在一起，形成一个虚拟的超级计算机，每个连接在网格中的计算机就是一个计算节点。具有分布式计算结构的科学计算应用程序可以在这个虚拟的计

3、算机上运行，让每个计算节点分担计算任务。由于理论上网格可以连接无限多的计算节点，所以能够提供无限的计算机资源供分布式应用程序使用，从而具有超强的数据处理能力．能够很好地满足现有的计算需求。2、网格的特点网格概念的本质是资源共享和在动态的虚拟计算机中解决问题。这里所指的资源共享不同于传统的文件共享，而是指共享计算机中的所有资源。包括计算机内部资源和外部资源，实现端到端(Peer—to—Peer)的访问。这种资3四川大学硕士学位论文源共享必须是受严格控制的。资源提供者和资源使用者必须明确清楚地定义共享规

4、则，包括共享哪些资源，谁有权使用这些资源和资源共享必须满足的条件。所有满足这些共享规则的个人和机构共同构成了网格。网格的动态性是指网格可以动态地增加或减少计算节点而不影响网格的其它部分的运行。网格具有如下特点：(1)实现多样的共享关系，包括Client／Server模式和端到端模式：(2)实现了共享资源使用的多级别严格控制：(3)实现多种资源共享；(4)实现多种使用模式，包括单用户模式、多用户模式等。3、网格的协议模型在网格中，要求保证共享关系能够在不同的团体间实现：能够动态地接纳新成员；能够跨越不

5、同的操作平台、不同语言环境和不同的编程语言环境。这就使得互操作性成为网格实现中关键和基本的问题。而在网络环境中，实现互操作性就意味着必须实现统一的网络协议。就像现在网络通信中使用的TCP／IP、HTTP等协议一样。通过这些统一的协议，网格中的通信双方才能够通过统一的数据格式进行协商。实现跨平台、跨语言的交互。根据同TCP／IP协议模型的比较，可以形成网格的一个协议模型，如图一：网格协议结构匝叵巫圊叵堕丕画匝亟至巫习区五五蚕i坚叁墨!!!!!!!!!!}l堡塑星!空兰竺!!坚!l蚕区巫亟圃,层(Int

6、ernet)]翼匝亟三习匝受墨构图一：网格协议模型4姻jIl大学硕士学位论文●资源鼹资源滕为网格提供共享的本地资源，如CPU，存储空间，文件系统等等。这些资源W以是单个的个体，也可以是一个分布试的环境。资源层蜜现对指定资源的访问和控制，提供对资源使用的接口，包括资源自身的状懑，以完或上一滋瓣攒霆资源笺共事操锋。●连接艨连接滕为网格网络通信提供通信和授权协议。通信协议提供资源层中本地资源的数据交换：授权协议为访问资源层中的本地资源提供安全和严格的授权规嬲。●彀煞联收煞聪收集网格中可以使用的共享资源的数

7、据和状态，并提供对共享资源访问的接口。·收集层中的协议可以分为两大装：≯结惑协议(InformationProtocols)僚怠协议完成对网格审共享资源静状态籁结构信感的收集。》管避协议(ManagementProtocols)管理协议完成对共潦资源访问的协商。管理协议必须保证所肖的对装潦资源豹操作和谤瀚都是在共享资源本身事先指定好的藏耀之漆，防止菲法饔越界豹谤超。·应用艨应用滕由嘲格中所有用户的应用程序组成。用户的应用程序可以调用在应用层以下酾任何层次定义好熊服务来完成对获察瓷源的访阀和控制。4、

8、瓣袼物淫结药}cj!f格系统结构可以分为四朦，如图二：四川大学硕士学位论文应用层匝垂亟j应用工具集网格服务层f协议、授权、资源管理、事件J广————————————]网格硬件层图二：网格物理结构5、Globus工具集Globus是由美国政府资助的一个研究计划，起主要目的是为了研究网格操作系统。网格实际上是一个虚拟的超大型计算机。和一般的计算机一样，仅仅拥有计算机硬件是不能发挥计算机的强大功能的，还必须有一个在计算机硬件上运行的操作系统，来管理和协调这些硬件的运行，才能