[发明专利]一种支持自适应调度的网格中间件系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种网格中间件技术领域的系统，具体是一种支持自适应调度的网格中间件系统。

背景技术

网格(Grid)技术指在动态的、多组织参与的虚拟组织(VO)中进行协同的资源共享和问题求解，它是一种集成资源和服务的环境。这里，网格集成的对象包括计算能力、数据信息和知识、软件、人等各种相关的资源和服务。网格是网络上可用的一组分布式计算资源，它在最终用户或应用程序面前表现为一个大型虚拟计算系统。它可以跨越地点、组织、机器体系结构和软件边界，向连接到网格的每个人提供强大的运算能力、协作和信息访问。网格目前正处于快速发展时期。

当前在商业计算领域最为热门的技术就是Web服务提倡的面向服务的计算架构(SOA)。为了和SOA架构结合，网格领域专家原来提出的孤立的网格服务概念逐渐在向标准的Web服务靠拢。本质上，网格服务是Web服务在网格计算环境下的扩展，是Web服务的子集。考虑到网格技术在商业领域的巨大发展前景，当前网格的发展趋势是面向服务的网格(ServiceGrid)。

中间件是通过通信机制连接应用程序的系统软件，它位于应用程序和平台之间，提供透明性、可扩缩性和互操作性；中间件是平台和通信机制，这种平台中间件有利于分布式组件通信和协调；中间件是一个软件层，使分布式系统成为可编程的软件，使分布式软件的交互变得容易；中间件用于在开发与集成中“桥接”应用软件与底层的硬件、软件基础设施，并简化集成过程。

作为“面向服务的计算基础设施”，网格中间件(包含网格容器本)通常实现了网格环境下Web服务的远程部署、运行管理、服务状态监控、SOAP请求处理与转发等核心功能。从功能上看，网格中间件就是一个扩展了的Web服务容器。从总体上看，网格中间件是整个网格环境的核心，拥有一个好的网格中间件是网格应用能否成功的前提。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种支持自适应调度的网格中间件系统，使其在应用Web服务的网格环境下，集中网格环境中的所有服务信息和资源信息，为网格用户提供统一的调用接口，通过支持自适应的调度方式使得网格下资源利用率达到最大限度的均衡。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括四个模块：元数据管理模块、服务调度模块、服务调用模块和中间件监控模块，其中：

元数据管理模块通过接收Web服务调用方式得到网格中部署的各Web服务和各个网格资源节点的元数据信息，作为其他各个模块的信息来源；

服务调度模块接收网格用户的服务调用请求，根据元数据管理模块提供的各种元数据信息，通过自适应的调度方法对调用请求做出调度策略，并将调度结果传递给服务调用模块，同时将调度结果传递给中间件监控模块；

服务调用模块根据服务调度模块产生的调度结果将所需的调用发送到最终的网格节点上，并传递调用状态给服务调度模块和中间件监控模块；

中间件监控模块实时地得到其他三个模块的信息，并显示在界面上供中间件管理者进行监控和维护。

所述的元数据管理模块，包括三个子模块：Web服务注册模块、节点资源信息收集模块和元数据存取模块，其中：

Web服务注册模块提供一个Web服务接口，把已部署在网格环境下Web服务注册到本系统上，该模块将下载和解析所注册的服务的元数据信息，并提交给节点资源信息收集模块，

节点资源信息收集模块提供一个Web服务接口收集由网格中各个资源节点自主发送来的节点资源利用率信息，并传递给元数据存取模块，

元数据存取模块收集Web服务注册模块和节点资源信息收集模块传递来的信息，并供服务调度模块，服务调用模块和中间件监控模块使用。

所述的服务调度模块，包含三个子模块：Web服务申请模块、任务队列管理模块和调度规则模块，其中：

Web服务申请模块提供一个Web服务接口，接受用户的Web服务调用需求，包装成任务后提交任务队列管理模块；

任务队列管理模块提供对待处理的已包装任务队列和已处理任务队列的遍历、查找和更新等管理功能，供调度规则模块调用。

调度规则模块根据包装后任务中的信息查询元数据管理模块，找到匹配的节点和节点性能等信息，再根据调度算法规则查找任务队列模块提供的相关信息，经过综合评估后得出调度排序结果进行调度，生成调度列表供服务调用模块使用，同时也处理了调度过程中发生故障状况的自适应性恢复。

所述的服务调用模块，从服务调度模块产生的调用列表中得到所要发起的调用信息，根据此信息向网格节点的各服务副本发起调用，并将调用结果反馈给服务调度模块和中间件监控模块。