数据网格以其良好的数据共享和协同工作能力,满足了诸如高能物理、气候模拟等数据密集型任务的需求。然而,由于动态复杂的网格环境中节点失效、网络突变等情况时有发生,使得网格环境中数据传输的速度和稳定性都无法得到保障,成为制约网格技术应用的“瓶颈”。Replica技术是数据网格中的关键技术,它在本地创建远程数据的副本,降低了网络延迟及带宽消耗,同时也形成了多副本并存的网格资源共享方式,这种方式为解决传输问题提供了机遇,于是开展基于多Replica的数据传输研究,成为解决网格数据传输速度和稳定性问题的重要途径。本文以提高网格环境中数据传输速度和稳定性为目标,采用Globus Toolkit中间件,开展将Replica技术融入数据传输的研究,主要工作体现在:(1)分析了网格数据管理及其Replica技术:总结了网格数据管理、Replica技术,并对论文所涉及的Replica定位和选择算法进行了分析;(2)研究了网格数据传输机制:从资源共享方式和传输协议两方面对比分析了不同资源共享方式、不同传输协议等对网格数据传输的影响;(3)实验分析了GridFTP协议的传输性能:对GridFTP并行传输、条状传输等进行了实验,通过性能分析,进一步证明了课题研究的重要意义;(4)提出了基于多Replica的数据传输模型MRT及其算法:提出了MRT模型,并定义了模型的组成元素及其间的映射关系;设计了模型的区域化多层次副本定位策略;并借鉴概率预测方法,在启发式算法的基础上设计了启发式动态任务分配算法,最后对策略和算法进行了复杂度分析;(5)设计和实现了模型的测试系统:从整体和模块两个方面对系统进行了设计和实现,并基于测试系统对模型的性能进行了实验。理论分析和实验结果表明,MRT模型有效地提高了数据传输的速度和稳定性,特别是在传输大文件时效果比较明显。