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随着高性能计算需求的不断提高,单台高性能计算机已经不能有效解决一些超大规模应用问题。这就需要将地理上分布的、异构的多种计算资源通过高速网络连接起来,实现资源共享,消除信息“孤岛”,共同解决大型应用问题,这就出现了网格。 单台高性能计算机中,资源分布比较集中,在使用资源之前可以快速、可靠地进行资源的搜索和定位。而网格中,由于资源的广域分布以及现有Internet存在带宽和延迟限制,以及网络的不可靠性,广域范围内的资源发现将在很大程度上影响网格计算的性能,因此网格中资源发现功能的强弱,直接决定了网格的利用率和友好程度。 资源发现是把资源和资源请求者联系起来的重要环节,有了资源发现机制,请求者才能使用请求的资源,否则,虽然在网格上存在大量的资源,请求者也无法找到自己所需要的资源。因此,资源发现是资源和请求者之间的纽带。 本文首先对网格的特点、体系结构进行了简要介绍,并对网格资源的特点、网格资源管理模型进行了说明。对Globus中提出的MDS(Meta Directory Service)和织女星网格中资源发现方法进行了分析,总结了集中式资源发现机制和分布式资源发现机制的优点和缺点。 在此基础上,本文将集中式资源发现机制和分布式资源发现机制结合起来,提出了基于层次模式的网格资源发现方法。此种方法模型中,由物理资源层、资源信息层和索引信息层三层组成。资源信息层中,将网格资源按照一定的规则,划分成若干个虚拟组织,并为每个虚拟组织设置一个超节点,用来存放虚拟组织的邻接表和信息库。信息库中存放着对应虚拟组织中资源的类型、数量等信息,邻接表用来对虚拟组织中的资源进行分类管理,这样克服了集中式中使用一个中心节点容易产生瓶颈的缺点,同时也克服了分布式中资源信息空间的无序性、无结构性和资源发现的盲目性,提高了资源发现的有效性和准确性。在索引信息层,将各个虚拟组织对应的超节点组织起来形成一个环状结构型。 进一步,本文为基于层次模式的网格资源发现方法设计了算法,并在曙光2000上进行了测试,测试结果说明此方法与穷举法和集中法相比,效率高且稳定性好。同时,进行资源发现时,通过选择在多个虚拟组织中进行并行查找,使得查找效率比逐个在虚拟组织中查找效率高。