虚拟计算环境中计算节点组件的设计与实现

论文摘要

网格是继万维网之后出现的一种新型的网络计算平台，是把地理位置上分散的资源集成起来的一种基础设施，网格将通过通信手段连接起来的资源无缝集成为一个有机整体。对于网格及应用来说，网格服务是核心组件，也是支撑网格计算环境的重要基础设施。提供多样便捷的服务是网格能否得到广泛应用的关键。本文分析了网格服务的需求、相关标准和各种实例，总结了目前网格计算系统中存在的问题与不足。完成了计算节点组件的总体设计，研究了服务描述语言WSDL，网格服务资源框架GSRF等相关规范，借鉴当前流行的WebService实现技术，实现了诸如资源管理、服务的注册与发布等模块，利用JAVA语言的特性，诸如反射机制等，设计并实现了计算节点组件提供的面向服务和面向资源两种计算模式，达到了系统设计的初期目标，并定义了与其他节点之间的接口，在提高扩展性和互操作性的同时降低了开销。第一、二、三章主要是背景介绍和相关研究成果的分析与探讨；第四章首先简介作为虚拟计算环境的网格计算系统的总体结构，然后重点介绍对其中计算节点组件的设计过程，包括功能模块的划分，接口的定义，体系结构图和流程图的设计。第五、六章分别对系统中的服务模块和资源模块进行详尽介绍。其中涉及到设计思路，内部子模块的分析与设计，JAVA语言的特性介绍以及如何利用这些特性实现需要的功能。第七章结束语，总结完成的工作，分析存在的问题，提出改进的思路。第八章参考文献。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 网格计算
• 1.2.1 网格计算的来源及概况
• 1.2.2 网格计算的特点
• 1.2.3 网格计算的发展
• 1.2.4 网格服务概述
• 1.3 论文结构安排
• 第2章 网格服务的相关标准
• 2.1 网格服务体系结构的演变与发展
• 2.2 WSDL概述
• 2.3 OGSA的基本思想
• 2.4 WSRF
• 2.4.1 WSRF的提出
• 2.4.2 WSRF的技术规范
• 2.4.3 WSRF的优点及发展
• 2.5 本章小结
• 第3章 相关研究成果分析
• 3.1 典型系统分析
• 3.1.1 资源分配管理—GRAM
• 3.1.2 元计算目录服务—MDS
• 3.1.3 UNICORE的简介
• 3.1.4 网格计算池模型
• 3.1.5 CPSCG
• 3.2 网格服务存在的问题
• 3.3 本章小结
• 第4章 虚拟计算环境中计算节点组件的设计与实现
• 4.1 虚拟计算环境概述
• 4.1.1 网格计算系统支持的计算模式
• 4.1.2 系统的组织结构
• 4.1.3 网格计算环境框架
• 4.2 系统的体系结构图
• 4.3 各节点的层次关系
• 4.4 各节点之间的交互
• 4.5 计算节点总体设计
• 4.5.1 实现方案
• 4.5.2 计算节点的主要设计思想
• 4.5.3 各节点的流程图
• 4.5.4 序列图
• 4.5.5 服务元数据表示方法
• 4.5.6 作业管理
• 4.5.7 期望达到的目标
• 4.6 小结
• 第5章 面向服务模块的设计与实现
• 5.1 服务元数据表示方法研究
• 5.1.1 遵循的原则
• 5.1.2 XML的优越性
• 5.2 主要设计思想
• 5.3 结构图
• 5.4 服务的注册与发布
• 5.5 JAVA的反射机制
• 5.6 子模块图
• 5.7 小结
• 第6章 面向资源模块的设计与实现
• 6.1 总体设计（运行命令的形式）
• 6.2 结构图
• 6.3 调用资源的接口
• 6.4 运行程序的方法
• 6.5 JAVA的JNI（本地接口）
• 6.6 两种方案的取舍
• 6.7 作业管理（状态监控）作业队列
• 6.8 子模块图
• 6.9 小结
• 第7章 结束语
• 7.1 完成的工作
• 7.2 存在的问题和期待的改进
• 7.3 结束语
• 第8章 参考文献
• 第9章 致谢