基于JMX的远程作业管理系统设计与实现

论文摘要

随着网络应用的不断扩大,对网络服务器性能的要求也越来越高。相对于传统的高性能计算机,集群系统以良好的性价比和高可扩展性等优点,逐渐成为主流的网络服务器。集群服务器系统由大量的计算节点组成,可以支持各种类型的作业的执行。网格环境更是扩大了传统集群系统的应用范围。在网格环境下以统一的方式对系统进行管理并在网格范围内进行作业调度非常重要。本文对如何在网格环境下设计安全、可扩展和支持动态配置管理的远程作业管理系统(RemoteJob Management System,RIMS)进行了深入的研究。 针对传统系统可扩展性和可管理性的不足,本文提出并实现了RJMS管理框架(Management Framework,MF)。RJMS MF支持对网格和集群的动态管理,使用以JMX为微核心的微核心架构设计,包含了对系统组件、资源、服务、管理接口和持久化的管理,很好的改善了传统系统在动态管理能力和管理扩展能力上的不足。 针对传统系统安全性支持的不足,提出并实现了RJMS安全框架RJMS SF。RJMS SF主要包含了企业权限映射模型,可以很好的把本地OA等系统的用户轻松的映射到网格环境中的虚拟帐户。同时RJMS SF也包含了从用户登录可视化的Web管理界面到作业结果最终返回的全部数据通路的安全性支持。 针对传统系统对于网格环境调度支持的不足,研究了在新的环境下如何调度的问题,设计并实现了一个网格环境下的两级调度框架。支持基于复杂表达式的调度策略和动态调度策略选择机制。同时支持对于调度框架的动态管理,调度策略的动态添加、修改和卸载。 本文的研究成果已经应用于国家863软件重大专项”集群服务器功能软件”中的远程作业管理系统,验证了方法的有效性和实用性。本文的研究对于网格环境下的作业管理系统的安全性、管理性和调度支持具有很好的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 集群作业管理系统
• 1.1.1 集群系统
• 1.1.2 集群作业管理系统
• 1.2 集群作业管理系统的研究现状
• 1.2.1 集群作业管理系统评价标准
• 1.2.2 集群技术与网格技术的融合
• 1.2.2.1 集群／作业管理软件网格接口
• 1.2.2.2 网格作业管理机制
• 1.2.2.3 网格环境的作业管理系统特点
• 1.3 传统系统存在的问题
• 1.4 本文研究内容
• 1.5 本文研究内容
• 第二章 相关研究工作
• 2.1 集群作业管理系统
• 2.1.1 系统组成和关键问题
• 2.1.2 典型系统实例的比较分析
• 2.1.3 OpenPBS典型系统分析
• 2.1.3.1 OpenPBS组成和系统结构
• 2.1.3.2 OpenPBS的安全机制
• 2.1.3.3 OpenPBS的文件传输机制
• 2.1.4 传统集群批作业处理系统的不足
• 2.2 网格服务和网格安全机制
• 2.2.1 网格服务
• 2.2.1.1 网格服务标准化的发展
• 2.2.1.2 网格服务和Web服务
• 2.2.1.3 Globus Toolkit 3核心框架
• 2.2.2 网格安全基础设施
• 2.2.2.1 Globus Toolkit 3安全机制概述
• 2.2.2.2 GSI 证书
• 2.2.2.3 基于GSI的安全代理验证
• 2.2.2.4 单点登陆
• 2.3 JMX管理框架
• 2.3.1 微内核结构
• 2.3.2 JMX管理框架简介
• 2.3.3 设备层
• 2.3.3.1 标准管理组件
• 2.3.3.2 动态管理组件
• 2.3.3.3 开放管理组件
• 2.3.3.4 模型管理组件
• 2.3.4 代理层
• 2.3.5 分布式服务层
• 2.3.6 附加管理协议
• 2.3.7 JMX应用的实例系统
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于JMX的远程作业管理系统设计
• 3.1 系统概述和基本功能
• 3.1.1 系统硬件平台
• 3.1.2 系统软件平台
• 3.2 系统总体架构设计
• 3.3 RJMS管理框架
• 3.3.1 RJMS管理框架RJMS MF概述
• 3.3.2 组件动态管理机制
• 3.3.2.1 基于关系模型的组件命名和查询机制
• 3.3.2.2 基于可配置结构的组件的递归注册机制
• 3.3.2.3 组件动态配置和管理
• 3.3.3 资源和服务管理机制
• 3.3.4 对外接口的管理机制
• 3.3.5 持久化管理机制
• 3.4 RJMS安全框架
• 3.4.1 RJMS安全框架概述
• 3.4.2 企业权限映射模型
• 3.4.3 安全通信控制
• 3.5 RJMS调度框架
• 3.5.1 RJMS调度框架概述
• 3.5.2 基于复杂表达式的调度策略模型
• 3.5.2.1 基于通用公式解释框架的权值计算
• 3.5.2.2 RJMS调度策略
• 3.5.3 动态调度策略选择机制
• 3.5.3.1 动态调度策略选择机制概述
• 3.5.3.2 资源收集
• 3.5.3.3 RJMS作业调度
• 3.5.4 OpenPBS集群作业调度
• 3.5.4.1 队列管理
• 3.5.4.2 调度器
• 3.5.4.3 负载均衡
• 3.5.4.4 在RJMS调度框架中的应用
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于JMX的远程作业管理系统实现
• 4.1 系统基本运行流程
• 4.1.1 用户登陆
• 4.1.2 作业执行
• 4.2 系统模块实现
• 4.2.1 管理模块
• 4.2.2 安全模块
• 4.2.3 调度模块
• 4.2.4 其他模块
• 4.3 系统对比分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 结束语
• 5.1 论文工作总结
• 5.2 进一步的工作
• 参考文献
• 研究生期间参加的科研项目
• 研究生期间发表的论文
• 致谢