[发明专利]模型化的网格资源定位方法

说明书

技术领域

模型化的网格资源定位方法属于分布式技术与系统领域，尤其涉及高性能网格计算技术领域

背景技术

现代科学研究中人们求解问题的领域在不断扩大，所遇到的问题也越来越复杂，而且规模越来越大，解决这些问题所需要的计算能力也在大幅度提高，局部的计算资源已经无法满足需求。随着计算机和网络技术的迅猛发展，很多组织和科研单位都拥有计算能力很强的超级计算机，但这些机器往往因为只是孤立的为本单位服务而没有充分发挥作用，在大部分时间处于空闲状态。因此，打破地域的限制，协同使用在网络上广泛分布的各类资源已成为必须的要求。

网格技术的提出和发展正是为了满足上述这种要求，其目标是跨地域实现异构资源的共享和协同工作，消除信息孤岛和资源孤岛。与它相关的技术包括网络技术、XML技术、Web服务技术(web service)、高性能计算等。随着网格技术的逐渐成熟，结合了面向服务理念的开放式网格服务架构(Open Grid Services Architecture，OGSA)已成为网格界事实上的标准，而Web服务资源框架(WS-Resource Framework，WSRF)是OGSA的最新实现规范。一个遵从OGSA架构的网格系统(也称为网格环境)通常包括以下三类实体：

·共享资源。真正提供计算能力、能独立运行的对象，如安装了操作系统的计算机，网络，存储系统等，是网格系统赖以运行的物质基础。网格中的共享资源由个人/组织(称为“资源所有者”或“管理员”)贡献，对外表现为自治的单位个体。资源所有者可以对其贡献的共享资源加以诸如“只有在机器负载不超过50％时才能被网格系统使用”之类的限定，用于限制网格系统对其共享资源的使用。加入网格系统的共享资源通常也称为网格节点，每一个网格节点在网格环境中都有全局唯一的标识(比如，使用IP地址来标识网格节点)。

·网格服务。基于共享资源的本地运行环境(如操作系统)、为达到一定的功能目的，并按照特定的网格标准/规范(如WSRF)来开发的程序代码。网格服务部署在网格节点之上，使用共享资源的计算能力来处理用户的请求。将共享资源上配备的软件、已有程序等具有的功能发布为网格服务的过程称为服务包装。可以将多个网格服务按照一定的流程进行组合，发布为工作流网格服务，向用户提供更强大的功能。工作流服务和一般的网格服务对于用户而言没有区别，均为符合了特定网格标准/规范的网格服务。

·用户。调用网格服务的实体，又称为用户节点。

网格环境中用户通过访问网格服务来获得共享资源贡献的计算能力。按照WSRF规范来实现的网格服务每接收到一个访问请求，都会实时地生成服务资源或选择一个事先已实例化好的服务资源来处理此次请求；用户请求在处理过程中产生的特征则通过该服务资源的属性来表现。比如，某一网格节点上部署有一个批处理服务，它接到用户提交的一个批处理任务请求后，将生成一个批处理服务资源来负责该用户任务的执行事宜；批处理服务资源具有“任务状态”这一资源属性，该属性的值(如“队列中”、“正在执行”、“结束”等)则说明了对应用户任务的执行情况。因此，服务资源反应了共享资源向用户提供计算力的情况，称这样的服务资源为网格资源。具体地说，网格资源是在共享资源之上的一个逻辑概念，它们通过虚拟化和聚合共享资源的计算能力来向用户提供与网格服务对应的功能。一个网格资源的访问地址(即定位信息)在整个网格环境中都是全局唯一的。

网格服务和网格资源之间是互相对应的。不同的网格服务它们对应的网格资源也不同。依据WSRF规范，这种对应关系有“一般”和“Singleton”两种模式。Singleton模式的网格服务在运行期间只会对应一个网格资源，所有请求均由该网格资源来完成；一般模式的网格服务在运行期间可对应多个网格资源，这些资源既能在接收用户请求后动态实例化，也可在初始化时就预先生成。总体上来说，Singleton模式使用得较少，而一般模式较为普遍。鉴于网格服务功能上的差异，它们对应的网格资源在结构、内容、实现等方面的差别也极大，这种现象称为网格资源的异构性。