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网格系统是将地理位置分布、系统异构、动态变化的各种资源,通过互联网连接起来,使用标准的、开放的和通用的协议和接口,向用户提供非平凡服务的非集中控制环境。网格计算技术已经成为科学研究的重要工具和下一代分布式计算系统的方向。它的出现使得用户可以使用远超过任一个超级计算机容量的资源,而且资源分享不再局限于传统的文件传输,而是可以存取任何地点上资源的文件,甚至可以操纵远端仪器设备,解决更加复杂的计算问题。
作为一种广域的大规模分布式环境,网格资源有地理分布广,类型和数量巨大,动态变化,异构,多管理域等特点。由于网格资源的这些特点,使得网格计算环境比一般网络环境更复杂,及时、准确地掌握资源信息变化和查找资源变得相当有难度。资源查找功能的强弱,直接决定了网格的使用效率和友好程度,网格资源查找机制的研究具有相当重要的意义。为此,本文提出了一种网格资源的分层查找模型,讨论了相应的查找机制和算法,并对其性能进行了仿真测试。
本文的主要工作如下:
1、总结了网格环境下资源的特点以及资源管理模块的功能和分类,讨论了网格资源查找的定义和主要任务,列举并分析了现有分布式系统中资源查找机制的特点,以及良好的网格资源查找机制所需具备的特征。
2、根据网格环境的特点,结合现有网格以及其他分布式环境下资源查找的特点,提出了网格资源查找机制的分层模型,将网格中的资源组织为网格虚拟社区和资源两个基本层次,建立一种分层网格模型,按照资源属性,对网格进行逻辑划分。介绍了资源在虚拟社区内注册、更新和查询机制以及结点间和虚拟社区之间相互联系的方式。
3、在此分层模型的基础上,根据小世界模型,提出一种基于推荐的资源信息共享机制,即通过第三方结点,将原本无关系的而需求相近的结点联系起来,共享各自的资源池信息。通过模拟仿真,讨论比较了该机制与Globus MDS的查找效率。
4、通过仿真,提出了网格中存在的被访问结点范围局限性现象。讨论研究了这种局限性现象导致的一系列网络瓶颈和服务延时的问题,分别提出三种基于历史记录更新的解决策略,通过仿真实验讨论比较了三种策略的优缺点。