网格技术在医学信息服务应用探究

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1、网格技术在医学信息服务应用探究　　摘要：针对目前医学信息服务出来的瓶颈现象，提出了一种基于网格技术的平台，从根本上打破了传统互联网共享的限制，实现了网络上异构资源的统一管理。本文主要阐述了网格的定义、体系结构以及WebService技术，还介绍了网格服务开发的流程，最后对网格信息服务模块的功能进行了分析与实现。关键词：网格；OGSA；信息服务1.引言网格是近些年来国际上一种新兴的技术，它的出现可以实现对分布式、异构、海量数据资源的共享，使“信息资源孤岛”不再孤独。网格技术具有分布和异构、共享和集成、自治和动态、抽象和虚拟等特性

2、。基于Web服务技术的网格，可以在不同的网络环境中进行医学信息的发布与共享。同时，网格信息服务功能方便信息资源的查询，提高信息资源的利用率。使所有医务工作人员可以自由地共享一个网络提供的集成环境，应用网格计算技术，解决协调多种异构资源共享等问题，从根本上为医务人员提供“一站式服务”，改进和完善在医学领域中的信息服务。2.网格技术的相关知识2.1网格的定义6网格技术被视为是继传统互联网、Web之后的第三次Internet浪潮。全球网格研究的领军人物IanFoster曾在1998年定义的网格是：“网格是构筑在互联网上的一组新兴技术

3、，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，为科技人员和普通用户提供更多的资源、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地，让人们透明地使用计算，存储等资源”。2.2网格五层沙漏体系结构该结构正是一种以“协议”为中心的分层体系结构，它定义了每一层的运行机制、接口、模式和协议等，支持资源提供者与使用者之间通过协商建立资源共享关系。虽然五层沙漏体系结构是比较早的网格体系结构模型，但它对于我们理解最新的网格体系结构模型以及实际的网格系统与平台，仍然具有重要的指导

4、作用。按照从底层到顶层的顺序，该结构共分为五层，分别是：构造层、连接层、资源层、汇聚层和应用层。2.3开放网格服务体系结构-OGSA6在2002年的GGF大会上[1]提出了开发网格体系结构OGSA，它是一种基于Globus和Web服务的体系结构。在这个结构中，每一层都具有独立的功能，OGSA的目的在于为基于网格的应用定义一个共同的、标准的、开放的体系结构，OGSA的核心服务主要有基础服务、执行管理服务、数据服务、资源管理服务、安全服务、自我管理服务和信息服务等[2]。2.4WebService技术WebService现已经成为

5、基于Internet的客户端和服务器端松散连接应用的最好选择。它具有以下优点：*WebService是基于标准的XML语言，所以具有平台无关性和语言无关性的特点。*绝大部分WebService采用HTTP协议来传递服务请求和响应等消息。*它是一个利用自身创建的松散连接系统[3]，该系统比强连接的系统更易升级，并且在实际的WebService实现中对体系的需求非常少。3.医学信息服务模块的总体分析与结构3.1总体分析网格中信息服务主要完成对网格计算环境中信息的注册、发现、索引和搜集等工作，提供对网格计算环境的一个真实、实时的动态

6、反映。其处理的信息主要是网格计算环境下的各种医学资源、服务和其它实体的描述。以下是网格系统中组件之间的关系图，如图1所示。信息服务是网格系统中的核心模块，为信息的请求者和提供者搭建了一个桥梁。从图1中可知：61）信息提供者实现信息资源的封装并发布到信息服务里。2）信息请求者通过信息服务搜索所要的相关信息资源。3）信息服务返回资源服务的端点引用，信息请求者通过返回资源服务的端点引用与信息提供者绑定，调用网格服务[5]。3.2总体结构主要包括用户接口、数据库、信息服务以及资源封装四个部分。其中用户接口主要为用户提供一个良好的、友好

7、的查询医学网格信息接口；数据库主要存储医学信息资源以及相关的监控信息；信息服务是核心部分，主要实现信息的发现、搜集、注册、发布以及监控等功能；而资源封装主要把各种的异构资源的属性通过WSRF语言来描述和封装，进而为用户提供各种服务，最终实现网格环境下的资源共享。4.信息服务的实现在GT4中MDS4是信息服务的核心组件，通过它能够实现网格信息资源的收集和使用。MDS4通过实现WSRF标准的WS.Resourceproperties、WS.BaseNotification接口与数据资源进行交互。MDS4由资源信息提供者、数据聚集器

8、和注册器三个组件组成。1）资源信息提供者通过一段时间周期进行轮询的方法保证提供者信息的状态、属性6能够得到及时地反映。资源信息提供者服务执行“清扫器（Sweeper）”线程，周期性地检查资源（Resource）代码，使没有及时更新的数据条目无效。2）数据聚集器通过各种方法聚集