网格技术在远程教育系统中的应用研究

论文摘要

网格是集成的计算与资源环境,其核心是消除信息孤岛,实现资源共享,包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等。将网格技术应用到远程教育系统中,可以使校园网内的各种计算资源以有效的方式动态的组织起来,隐藏其内部的异构性和动态性,形成一个可相互利用、相互合作、对用户相对透明的高性能计算环境,为科研教学提供高效可信的协同计算服务。论文通过引入Web服务资源框架WSRF(Web Service Resource Framework)技术规范,提出了一个新型的基于开放网格服务结构OGSA(Open Grid ServiceArchitecture)的网格远程教育系统模型GEM(Grid Education Model)。然后分析和研究了模型的基本原理、思想,及其组成结构和各部分的主要功能,并详细地探讨了其信息服务模块中的几个关键技术问题的解决方法。最后设计出了具有服务注册、发布与调用功能的信息服务模块,并阐明了WS(Web Service)资源的编程、通知机制和信息服务等的实现过程。该系统构建在Globus最新的技术规范WSRF及其具体实现GT4(Globus Toolkit 4)基础上,使其具有良好的网格信息索引与查询性能,能动态地适应网格的变化特征,给用户提供了更为直接、更为一致的网格信息访问接口和更加丰富、更加灵活的信息服务操作,具有简单性、跨平台性和易扩展性等特点。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.1.1 网格将改变未来远程教育模式
• 1.1.2 本课题的研究意义
• 1.2 网格及其国内外研究现状
• 1.2.1 网格概述
• 1.2.2 网格与Web的融合
• 1.2.3 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 本文的组织结构
• 第2章 网格技术概述
• 2.1 Web服务与网格简介
• 2.2 开放式网格服务体系结构
• 2.2.1 OGSA标准接口
• 2.2.2 网格服务
• 2.2.3 OGSI（Open Grid Service Infrastructure）
• 2.3 Web服务资源框架（WS-Resource Framework）
• 2.3.1 WS资源
• 2.3.2 WSRF的相关规范定义
• 2.3.3 基于WSRF的OGSA体系结构
• 2.3.4 WSRF特点总结
• 2.4 Globus Toolkit 4（GT4）
• 2.4.1 GT4与OGSA，WSRF，Web服务的关系
• 2.4.2 GT4的组成
• 2.5 小结
• 第3章 网格信息服务
• 3.1 信息服务
• 3.1.1 概述
• 3.1.2 物理服务与虚拟服务的关系
• 3.1.3 基本功能
• 3.1.4 信息服务模型
• 3.2 GT4信息服务组件
• 3.2.1 MDS4概述
• 3.2.2 服务类型
• 3.2.3 聚合框架
• 3.3 小结
• 第4章 基于网格的远程教育系统模型
• 4.1 GEM的基本结构
• 4.1.1 需求分析
• 4.1.2 GEM的层次结构
• 4.2 GEM的主要实现功能
• 4.2.1 GEM的功能简介
• 4.2.2 GEM的工作流程
• 4.3 信息服务模块的设计分析
• 4.3.1 总体分析
• 4.3.2 总体结构
• 4.3.3 几个关键问题的详细设计分析
• 4.4 小结
• 第5章 远程教育系统中信息服务模块的设计与实现
• 5.1 开发环境
• 5.2 WS资源的编程
• 5.2.1 WS资源的描述
• 5.2.2 WS资源的创建和调用
• 5.3 WS资源通知机制的实现
• 5.3.1 扩展NotificationProducer接口
• 5.3.2 发布资源属性主题
• 5.3.3 客户端通知机制的实现
• 5.4 信息服务的实现
• 5.4.1 MDS4索引服务的功能
• 5.4.2 资源信息提供者组件
• 5.4.3 数据聚集器组件
• 5.4.4 信息注册组件
• 5.4.5 信息查询组件
• 5.5 小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 进一步工作的方向
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果