信息栅格资源服务化表征与动态发现技术研究

论文摘要

信息栅格又称网格，是一种可动态重构、可扩展和自治的网络基础设施，能够实现广域的计算、存储、通信及数据等资源的全面共享和协同。资源发现是实现上述功能的关键步骤，而栅格环境中海量异构资源的存在使得资源发现必须借助合理的资源表征来实现。因此，本文主要围绕栅格资源的表征和动态发现进行研究。在开放栅格服务体系架构OGSA中提出了“服务”的概念，所有的资源都被抽象成服务，服务化表征通过合理的资源描述来实现。本文对栅格资源主流的描述方法进行了深入地研究，分析了RSL、WSDL描述语言存在的不足和局限性，以及使用资源描述框架RDF的优势。提出了一个基于分类元数据的XML/RDF栅格资源描述方法，该方法使用可扩展标记语言XML和RDF来对栅格资源进行描述，为每种特定类型的资源都制定了一个统一的元数据标准，并通过元数据标准来对资源实体进行元信息提取分类。在标准的栅格资源描述基础上，高效动态的资源发现是实现栅格资源共享的重要保障。本文对集中式、分布式资源发现方式进行了研究与分析，针对集中式存在性能瓶颈及分布式网络开销大的不足，设计了一种基于资源环的动态发现模型RDMRR。该模型是一种混合式的层次结构模型，因此既具备了集中式的方便快速又拥有分布式易于扩展的优点，并且将传统混合式资源发现模型中底层资源节点的拓扑结构设计成资源环结构，运用邻居通信这一有效机制来确保环结构的稳定性。为了适应模型的结构特点，还基于小世界原理对底层资源发现算法进行改进，来提高栅格资源的查找和匹配效率。最后，本文对设计的资源动态发现模型中运用的资源发现扩散算法进行了有效性验证，对模型的性能进行了总结以及对未来的研究工作进行进一步的展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 栅格技术概论
• 1.1 栅格国内外研究现状
• 1.1.1 国外栅格研究成果
• 1.1.2 国内主要栅格项目
• 1.2 栅格体系结构
• 1.2.1 五层沙漏结构
• 1.2.2 开放栅格体系结构
• 1.3 栅格的关键技术
• 1.4 课题的研究意义
• 1.5 论文的组织结构
• 第2章 栅格资源的表征及发现机制
• 2.1 栅格资源表征
• 2.1.1 资源规范语言 RSL
• 2.1.2 万维网服务描述语言 WSDL
• 2.1.3 资源描述框架 RDF
• 2.1.4 资源描述方法的比较与分析
• 2.2 信息栅格资源发现的关键技术
• 2.2.1 栅格资源动态发现的基本形式
• 2.2.2 栅格资源发现的要素
• 2.3 栅格资源发现模型
• 2.3.1 资源空间的 EVP 模型
• 2.3.2 分层模型
• 2.3.3 资源池模型
• 2.3.4 Web Service 中的 UDDI 与 OGSA 资源服务模型
• 2.3.5 资源发现机制的比较与分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 栅格资源动态发现模型的设计与实现
• 3.1 栅格资源发现机制的改进
• 3.1.1 栅格资源发现机制改进方向与要求
• 3.1.2 改进思想与具体方案
• 3.2 RDMRR 资源发现模型设计
• 3.2.1 设计目标
• 3.2.2 模型概述
• 3.2.3 系统框架
• 3.3 资源描述及发现的具体实现
• 3.3.1 基于分类元数据的资源描述
• 3.3.2 资源的发现过程
• 3.3.3 底层资源环中的消息转发机制
• 3.3.4 基于 SPARQL 的语法匹配
• 3.4 本章小结
• 第4章 资源发现扩散算法的仿真设计与实现
• 4.1 仿真的主要任务
• 4.2 仿真环境
• 4.3 仿真实现
• 4.3.1 创建模拟平台和配置文件
• 4.3.2 仿真程序设计
• 4.4 仿真结果
• 4.4.1 模拟条件
• 4.4.2 仿真结果与分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢