基于web+service的网格计算研究与应用

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1、·2001年8月，美国NSF宣布了一个重大科研项目，研制名为“分布式万亿级设施”(DistributedTerascaleFacility)的网格系统，简称Tera网格，它是世界上第一个从设计开始就面向网格的广域超级计算平台，也是第一个无处不在的计算机基础设施。·我国科技部在“九五”开展了国家高性能计算环境(网格)建设和关键技术的研究。“十五”期间科技部加大了对网格技术研究和推广的力度，目标是突破网格关键技术，建立网格计算技术标准，将网格计算技术应用到行业和企业应用中，建立行业和企业应用网格，进一步加强

2、全社会共享的国家高性能网格计算环境的建设，推动我国网格产业的形成和发展。目前，大的网格项目研究和实施有一个显著的特点，即各个项目是直接面向应用，与应用领域紧密相关。IBM、HP、Sun、LSF、Boeing等公司都在加紧研究相关的技术和产品。§1．3主要研究内容本论文研究的是网格计算技术，主要研究网格计算中如何发布并发现网格服务，使网络中各节点的资源能够共享。1．研究网格的体系结构，着重研究网格计算中用什么方法进行资源的发布和发现。研究如何构建网格系统环境。2．研究WebService技术是如何通过SO

3、AP、WSDL、UDDI等协议在异构环境中支持服务的动态发现和合成的。3．使用WebService技术查找及利用分布在教务网格中的各种信息资源及服务资源，改进教务管理系统，使系统更加适应当前高校的教务管理工作。§1．4论文组织结构第一章是绪论，介绍了论文的研究背景及意义，网格在国内外的研究状况以及论文的主要研究内容和组织结构。第二章介绍了网格计算，包括网格的定义。网格的五层沙漏结构、开放网格服务体系结构和Web服务资源框架，在网格环境下怎么对资源和信息进行管理。第三章介绍了WebService技术，包括

4、定义、工作原理及相关技术。第四章分析了现有教务管理系统的情况，在此基础上设计了基于WebServices标准的网格选课系统第五章介绍了系统是如何实现的，同时提出使用WebService的优化方案。第六章对整个论文的研究作了总结，并对将来的工作进行了展望。§2．1网格技术概述第二章网格计算技术2．1．1网格的定义“网格”(Grid)是从电力网格中借鉴过来的概念，希望计算力和计算资源能够像电力一样，“打开电源开关就可以使用”，不用关心这些服务是如何提供的。网格计算的主要创始人fanFoster这样定义网格：

5、“网格是构筑在互联网上的一组新兴技术，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。”埘网格计算通过网络连接地理上分布的各类计算机(包括机群)、数据库、各类设备和存储设备等，形成对用户相对透明的虚拟的高性能计算环境。网格计算是第三代hltemet计算，是高性能计算，是协同计算，同时也是普遍计算和公用计算的基础和雏形“1。网格计算就是在网格环境中求解问题的过程。2．1．2网格的本质特征分布与资源共享：分布是网格最基本的特征，网格是

6、通过集中分散的资源来完成计算的，资源的共享是一神集中资源的手段”1。高度抽象：把计算力和所有的计算资源高度抽象成为对用户可见的“电源接线板”，其它的东西对用户透明。自相似：在大尺度上和小尺度上有相同或者类似的规律。动态性和多样性：用户的需求是变化的，所以动态性是网格需要考虑的一个基本问题。。自治性与管理的多重性：网格节点内部的自治和外部的受控整合是网格的一个特征，分层的资源需要层次化的管理，而分层来自于网格节点的归属问题和性能方面的考虑。§2．2网格体系结构网格体系结构对网格的基本组成与功能都有定义，它

7、还描述了网格各组成部分之间的关系以及各组成部分是怎么集成在一起的，而且描述了网格运行的机制”1。总之，网格体系结构就是关于如何建造网格的技术描述。到目前为止，网格技术主要经过了三个阶段。首先是早些时候提出的五层沙漏结4构(Five．LevelSandglassArchitecture)：然后是在以IBM为代表的工业界的影响下，考虑到web技术的发展与影响后，结合五层沙漏结构和WebService提出的OGSA(OpenGridServicesArchitecture，开放网格服务体系结构)；现在大部分网

8、格都是在由G10bus联盟、IBM和RP于2004年初共同提出的WSRF(webServiceResourceFramework，web服务资源框架)o”下进行研究的。2．2．1网格的基本功能结构要解决网格计算的问题，首先要为网格系统设计一个可扩展的、开放的体系结构，然后依此来进行网格计算的开发。从网格开发的角度，可以把网格体系结构“”按照图2．1来理解。网格应用网格门户网格工具网格开发环境网格中间件资源相关层特定资源图2．1网格层次结构图