網(wǎng)格的資源管理和信息管理

王　慶

【摘 要】隨著計算機技術的發(fā)展、Web服務和網(wǎng)格概念的提出,網(wǎng)格技術已開始應用于社會各行業(yè)。作為構(gòu)建在互聯(lián)網(wǎng)上的一種新興技術,網(wǎng)格的研究已經(jīng)成為目前新的研究熱點。本文對網(wǎng)格的資源管理和信息管理進行了探討。

【關鍵詞】網(wǎng)格 資源管理 信息管理

一、資源管理

在資源管理中,我們關注的是資源的功能執(zhí)行方式,即控制網(wǎng)格資源和服務怎樣向用戶、應用或服務在內(nèi)的其他實體提供可用能力的一系列操作,是即如被請求的操作何時開始執(zhí)行,或者它需要多長時間完成等。網(wǎng)格規(guī)模龐大,在廣域范圍內(nèi)分布于多個域,資源種類多且異構(gòu)性更強,擁有非常多的用戶,而且網(wǎng)格中同時擁有共享的和私有的資源。網(wǎng)格的這些特點導致了網(wǎng)格資源管理比先前的集群等系統(tǒng)的資源管理更為復雜。

1.網(wǎng)格資源

網(wǎng)格資源定義寬泛,主要是指所有能夠通過網(wǎng)格遠程使用的實體,包括計算機軟件、計算機硬件、設備和儀器、人類資源等。網(wǎng)格中的資源具有異構(gòu)性、動態(tài)性、自治性和二分性等特點,決定了網(wǎng)格資源管理系統(tǒng)應當隱藏異構(gòu)性,為用戶提供統(tǒng)一的訪問接口;要屏蔽動態(tài)性,保證用戶使用的質(zhì)量;要尊重資源的本地管理機制和策略;要仔細審查網(wǎng)格用戶的請求,確保網(wǎng)格資源的安全和資源擁有者的權益。

2.資源管理的目的和功能

網(wǎng)格資源管理的任務就是把網(wǎng)格中分散的各種資源管理起來,使多個資源請求者可以共享使用網(wǎng)格中的同一個資源,資源請求者可以根據(jù)業(yè)務需要同時或先后使用網(wǎng)格中的多個資源,而不需要資源請求者付出額外的勞動。

除了管理資源的使用過程以外,資源管理模塊更重要的是管理資源的整個生命周期,即資源的注冊、共享到注銷的整個過程。因此,資源管理器需要具備的基本功能包括:資源注冊、資源發(fā)現(xiàn)、資源部署、資源代理和資源注銷。

3.網(wǎng)格資源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的形式

網(wǎng)格資源管理系統(tǒng)中,有資源請求者、資源中介者和資源提供者三個實體。資源中介者就是資源管理器,網(wǎng)格資源處在它的管理之下,它管理資源擁有者授權的那部分功能。資源提供者有時就是資源本身。根據(jù)資源管理過程中信息流動路徑的不同,資源管理系統(tǒng)也有直線型、折線型、三角型三種形式。

直線型結(jié)構(gòu)中用戶接口簡單,折線型結(jié)構(gòu)適合用戶和資源雙方需要協(xié)商的場合,而三角型則是前兩種的折中,在具備兩者優(yōu)點的同時也具備了兩者的缺點,適合接口簡單又注重輸出效果的場合。

二、信息管理

作為一個分布式的系統(tǒng),網(wǎng)格的主體和客體數(shù)量巨大,網(wǎng)格信息管理模塊是網(wǎng)格系統(tǒng)中的中心模塊,是網(wǎng)格中主體和客體聯(lián)系的紐帶,任何網(wǎng)格活動都是基于網(wǎng)格信息管理提供的信息進行的。

1.網(wǎng)格信息

網(wǎng)格中的物理資源都經(jīng)過了虛擬化,隱藏了資源的大部分物理特性,但在資源的實際使用中,用戶還是要知道關于資源物理特性的信息,以便選擇合適的資源。在OGSA網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)出現(xiàn)以后,資源更是被封裝為服務提供給用戶,網(wǎng)格服務的信息管理更是成為網(wǎng)格信息管理研究的重點。

信息管理系統(tǒng)管理的對象包括網(wǎng)格資源(或服務)信息、用戶信息、其他信息。資源信息包括硬件設備信息、軟件信息、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)信息、應用信息等。用戶信息包括用戶賬號、用戶密碼等。其他信息包括記賬信息、日志信息、公共信息等。網(wǎng)格資源或服務、網(wǎng)格用戶加入網(wǎng)格時,就需要注冊以上信息。

2.網(wǎng)格信息管理系統(tǒng)的功能

網(wǎng)格信息管理系統(tǒng)基本功能包括信息注冊、信息更新、信息查詢、信息注銷、信息分發(fā)。

信息注冊是信息被使用的第一步,信息注冊中心是注冊信息的存放處,它需要嚴格的安全措施以保證只有合法的用戶才能向其注冊真實的信息。注冊過程可以由人工驅(qū)動,也可以由處于網(wǎng)格管理體系下的應用、服務或設備注冊。

信息更新是信息管理的一個基本操作。動態(tài)信息需要按一定的規(guī)律更新,如周期性更新、超出設定閾值后的更新等。靜態(tài)信息在注冊之后,由于情況的變化也可能需要刪除或者修改等更新操作。

信息查詢是信息服務最基本的功能,信息管理系統(tǒng)需要為用戶提供良好的查詢方式和友好的查詢接口。查詢結(jié)果用于指導網(wǎng)格上的各種活動。

信息注銷將信息從注冊中心撤除。資源擁有者不想將資源向網(wǎng)格用戶提供時,他可以注銷該資源的信息。

信息發(fā)布完成的任務有兩類,一類是把一條信息從一個注冊中心發(fā)布到可能需要的多個注冊中心,另一類是把一條新產(chǎn)生的信息發(fā)布到需要該信息的潛在使用者那里。信息的發(fā)布方式類似于社會生活中的商品,可以分為兩種,一是消費者主動到注冊中心發(fā)現(xiàn)信息,另一種是向可能的用戶推銷。

3.服務網(wǎng)格中的信息管理系統(tǒng)

以服務為中心的網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)中的三個主要角色是服務提供者、服務注冊中心和服務請求者。這些角色用服務的發(fā)布、發(fā)現(xiàn)和綁定操作進行交互。服務提供者提供對服務的訪問,并在注冊表中發(fā)布服務描述。服務請求者查找服務注冊中心的服務描述并用描述中的信息綁定到一個服務。服務發(fā)現(xiàn)是把服務請求者和服務提供者聯(lián)系在一起的服務中介者的主要功能之一。它定義了一個過程用來定位服務提供者以及檢索服務描述文檔,并且服務發(fā)現(xiàn)是整個模型的關鍵組件。

(1)UDDI

UDDI是UDDI.org制定的一套基于Web的、分布式的、為Web服務提供的信息注冊中心實現(xiàn)標準規(guī)范,同時也包含一組使服務提供者能將自身提供的Web服務注冊,以便服務使用者能夠發(fā)現(xiàn)這些服務的訪問協(xié)議的實現(xiàn)標準。UDDI是世界上最大的服務發(fā)現(xiàn)中心。UDDI的主要組成部分是一個中心和訪問該中心的協(xié)議和API。

UDDI是一個服務信息管理機構(gòu),其中存儲了服務的名字、所有者信息等,服務的實際信息則以服務接口描述文檔的方式存儲在UDDI中心和UDDI中心之外的其他位置,在UDDI中心只保存一個指向描述文檔存儲位置的指針。換言之,如果一條信息就在信息中心,用戶只要通過合適的參數(shù)就可以訪問到它;如果信息不在信息中心,用戶訪問信息中心的結(jié)果僅是關于信息的一個描述信息,通過該描述進一步訪問信息的具體位置才能獲取相應的信息。

(2)WS-Inspection規(guī)范

WS-Inspection規(guī)范,也稱為WSIL(Web Service Inspection Language,Web服務檢查語言)規(guī)范,是由IBM和Microsoft一起發(fā)布的,它將作為UDDI的補充,在兼容UDDI的基礎上,為尚未在UDDI中注冊的Web服務提供發(fā)現(xiàn)機制。WS-Inspection是對ADS和DISCO的進一步發(fā)展。ADS和DISCO分別是IBM和Microsoft早期開發(fā)的服務發(fā)現(xiàn)規(guī)范。它不僅匯集了一個點上提供的多個服務,還聚集了一個服務的多種不同描述形式,為查詢用戶提供方便,用戶可以從同一個服務的多個不同描述中選擇適合自己使用的描述進行訪問。如果有新的描述格式出現(xiàn),不需要對WS-Inspection的基本模式進行修改,直接把新的描述格式加入WSIL文檔就可以了。

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