服务网格中数据管理系统的研究和实现

论文摘要

随着网格技术的发展,科学数据呈现爆炸式增长,地理上广泛分布的各网格结点的用户都希望能够访问和分析这些庞大的数据,但是由于计算复杂、计算量大,而现有的数据管理体系结构、方法和技术已经不能满足人们对高性能、大容量分布存储和分布处理能力的要求。因此,为了解决上述应用所面临的问题,人们正在寻求在网格中进行数据管理的有效方法。 本文的研究内容是如何在服务网格中构造一个数据管理系统。该研究内容是国家863项目“基于企业柔性集成的服务网格的研究”中的部分内容,是EFCS原型系统中的重要组成部分。该管理系统的功能与数据网格功能类似。在网格环境下,管理多个分布、异构的存储资源,为用户提供统一的对底层数据的透明访问。 根据EFCS系统的需求,我们研究了已有的网格中数据管理系统,设计了一个原型系统EFCS-DMS（Data Management System）。EFCS-DMS为用户提供了一个透明的底层数据访问平台。EFCS-DMS系统为一个四层结构:数据层、接口层、服务层、用户应用层。其中,服务层是EFCS-DMS系统的关键层,是整个系统的核心部分。在这一层中,我们设计了四个核心服务:网格安全服务、数据服务、元数据服务和全局统一命名服务。 文中重点讨论了服务层。在数据服务设计过程中,我们讨论了数据的复制管理、数据传输管理、基于XML的数据集成等实现机制。在元数据服务的设计过程中,重点研究了元信息库的存储内容及结构,以及基于元数据的数据发布和查找等。在全局统一命名服务中,我们设计了四种命名空间,并在它们之间建立映射,保证物理文件名和用户所见的逻辑文件名的独立性。本系统具有可扩展性、开放性、灵活性和与其他网格系统的可集成性等特点

论文目录

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• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 网格中数据管理的问题
• 1.2 开发网格数据管理系统成为目前的需求
• 1.3 网格中的数据管理技术的研究现状
• 1.4 本文的讨论重点
• 1.4.1 EFCS系统的简要介绍
• 1.4.2 本文的讨论重点
• 1.5 本文的组织结构
• 第二章 相关技术概述
• 2.1 Web Service和网格服务
• 2.1.1 Web Service简介
• 2.1.2 网格服务
• 2.2 XML及相关技术
• 2.3 UDDI
• 2.4 OGSA／OGSI／GT3
• 2.4.1 Open Grid Service Architecture（OGSA）
• 2.4.2 Open Grid Service Infrastructure（OGSI）
• 2.4.3 Globus Toolkit
• 第三章 数据管理系统（EFCS-DMS）的模型框架
• 3.1 开发EFCS-DMS系统的目标
• 3.2 系统开发过程中要解决的关键技术
• 3.3 已有模型的剖析
• 3.4 EFCS-DMS模型的建立
• 3.4.1 EFCS-DMS的层次模型
• 3.4.2 EFCS-DMS的结构模型
• 3.5 利用EFCS-DMS模型进行数据访问的实例
• 第四章 EFCS-DMS核心服务的实现机制
• 4.1 数据服务
• 4.1.1 数据访问的管理
• 4.1.2 数据的复制及副本管理
• 4.1.3 数据传输的管理
• 4.1.4 基于XML的异构数据集成
• 4.1.5 数据访问效率管理
• 4.2 元数据服务
• 4.2.1 元信息库中元数据的组织
• 4.2.2 基于元数据的数据的发布和查找
• 4.3 安全服务
• 4.4 全局统一命名服务
• 第五章 EFCS-DMS系统的实现
• 5.1 系统开发环境
• 5.2 EFCS-DMS服务器端的代码生成
• 5.3 EFCS-DMS客户端的代码生成
• 第六章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 攻研期间科研情况
• 致谢