网格资源协同分配系统的设计与分析

论文摘要

网格计算是近年来国际上兴起的一种新技术。网格的根本目的是实现非平凡的资源共享和协同工作,消除信息孤岛和资源孤岛,使用户能够便利得使用网格资源。网格在众多领域都得到了广泛的应用。国内外的各主要研究机构、大学、公司纷纷开展了网格技术研究,甚至各个国家也投入了大量的资金进行网格基础设施建设。资源管理系统是网格最核心的组成部分。网格上的资源具有分布性、异构性、动态性等特点,使得网格中资源共享的实现比以前的系统更加困难,资源管理系统设计的难度也相应增加了。目前,国内外对网格资源管理的相关研究主要包括理论模型和实验产品两个方面。这两方面的研究都做得还不够,现有的产品还不够成熟。在资源管理中,如何进行资源协同分配是一个很困难的问题,而且目前的相关研究还很少。资源管理系统和资源协同分配的研究对于网格的发展具有很重要的意义。本文主要对网格资源管理和资源协同分配进行了研究,具体在以下几个方面做了一些工作:(1)提出了基于Agent的分层网格资源管理体系结构模型,对该模型各层的功能进行了详细的分析。(2)设计了基于Agent动态联合体的网格资源协同分配系统(RCADC),描述了资源协同分配过程和系统实现的关键性问题。(3)设计和验证了网格资源协商的ERNP协议、动态联合体保持的CMP协议和死锁处理的CAG与WDA算法。通过这些研究,本文从原理上和技术上给出了网格资源协同分配的解决方案,可以作为今后相关研究工作的借鉴。

论文目录

• 摘要
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• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 本文的主要研究工作
• 1.4 本文的组织
• 第二章 网格技术概述
• 2.1 网格概念的剖析
• 2.1.1 网格的概念
• 2.1.2 网格的内涵
• 2.1.3 网格的特点
• 2.2 网格技术的历史与现状
• 2.2.1 网格发展史
• 2.2.2 网格研究的现状
• 2.2.2.1 国外的网格研究项目
• 2.2.2.2 我国的网格研究项目
• 2.3 网格的应用
• 2.4 网格计算的优势
• 2.5 小结
• 第三章 网格体系结构
• 3.1 网格体系结构的定义与要求
• 3.2 五层沙漏体系结构
• 3.2.1 基本思想
• 3.2.2 沙漏模型与及其特点
• 3.3 开放网格服务体系结构 OGSA
• 3.3.1 OGSA 的基本思想
• 3.3.2 OGSA 的特点
• 3.3.3 OGSA 体系结构
• 3.3.4 网格服务
• 3.3.5 Web Service
• 3.3.6 OGSI
• 3.4 小结
• 第四章 网格资源管理
• 4.1 资源的概念和特点
• 4.2 资源管理系统的目标
• 4.3 资源管理系统的功能
• 4.4 网格资源管理体系结构模型
• 4.4.1 分层模型
• 4.4.2 抽象所有者模型
• 4.4.3 市场经济模型
• 4.5 网格产品资源管理实施方案
• 4.5.1 Globus 的资源管理系统
• 4.5.2 Condor 的资源管理系统
• 4.5.3 Condor-G 的资源管理系统
• 4.5.4 Legion 的资源管理系统
• 4.6 小结
• 第五章 基于 Agent 的分层网格资源管理体系结构设计
• 5.1 模型的设计目标
• 5.2 模型的设计思路
• 5.3 模型的体系结构
• 5.4 模型各层的功能
• 5.4.1 物理资源层
• 5.4.3 资源管理核心层
• 5.4.4 用户 Agent 层
• 5.4.5 应用层
• 5.5 模型的优缺点
• 5.6 小结
• 第六章 基于 Agent 动态联合体的资源协同分配系统设计
• 6.1 RCADC 系统的基本成员设计
• 6.1.1 Agent 联合体设计
• 6.1.2 Agent 联合体的动态性设计
• 6.1.3 资源 Agent 的继承机制设计
• 6.2 RCADC 系统的资源协同分配过程设计
• 6.3 资源协商协议设计
• 6.3.1 ERNP 协议的流程设计
• 6.3.2 ERNP 协议的报文设计
• 6.3.3 ERNP 协议的正确性证明
• 6.3.4 实验环境
• 6.3.5 ERNP 协议的实验验证
• 6.4 动态联合体保持协议设计
• 6.4.1 CMP 协议的流程设计
• 6.4.2 CMP 协议的报文设计
• 6.4.3 CMP 协议的实验验证
• 6.5 子 Agent 管理资源数目的变化分析
• 6.6 死锁处理算法设计
• 6.6.1 网格死锁的基本理论
• 6.6.2 小规模网格的死锁检测算法
• 6.6.2.1 CAG 算法处理流程设计
• 6.6.2.2 CAG 算法的实验验证
• 6.6.2.3 CAG 算法的适用性分析
• 6.6.3 大规模网格死锁解除算法
• 6.6.3.1 大规模网格的复杂性
• 6.6.3.2 WDA 算法处理流程设计
• 6.6.3.3 WDA 算法的实验验证
• 6.6.3.4 WDA 算法的适用性分析
• 6.7 小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢