网格的资源管理和信息管理

王　庆

【摘 要】随着计算机技术的发展、Web服务和网格概念的提出,网格技术已开始应用于社会各行业。作为构建在互联网上的一种新兴技术,网格的研究已经成为目前新的研究热点。本文对网格的资源管理和信息管理进行了探讨。

【关键词】网格 资源管理 信息管理

一、资源管理

在资源管理中,我们关注的是资源的功能执行方式,即控制网格资源和服务怎样向用户、应用或服务在内的其他实体提供可用能力的一系列操作,是即如被请求的操作何时开始执行,或者它需要多长时间完成等。网格规模庞大,在广域范围内分布于多个域,资源种类多且异构性更强,拥有非常多的用户,而且网格中同时拥有共享的和私有的资源。网格的这些特点导致了网格资源管理比先前的集群等系统的资源管理更为复杂。

1.网格资源

网格资源定义宽泛,主要是指所有能够通过网格远程使用的实体,包括计算机软件、计算机硬件、设备和仪器、人类资源等。网格中的资源具有异构性、动态性、自治性和二分性等特点,决定了网格资源管理系统应当隐藏异构性,为用户提供统一的访问接口;要屏蔽动态性,保证用户使用的质量;要尊重资源的本地管理机制和策略;要仔细审查网格用户的请求,确保网格资源的安全和资源拥有者的权益。

2.资源管理的目的和功能

网格资源管理的任务就是把网格中分散的各种资源管理起来,使多个资源请求者可以共享使用网格中的同一个资源,资源请求者可以根据业务需要同时或先后使用网格中的多个资源,而不需要资源请求者付出额外的劳动。

除了管理资源的使用过程以外,资源管理模块更重要的是管理资源的整个生命周期,即资源的注册、共享到注销的整个过程。因此,资源管理器需要具备的基本功能包括:资源注册、资源发现、资源部署、资源代理和资源注销。

3.网格资源管理系统结构的形式

网格资源管理系统中,有资源请求者、资源中介者和资源提供者三个实体。资源中介者就是资源管理器,网格资源处在它的管理之下,它管理资源拥有者授权的那部分功能。资源提供者有时就是资源本身。根据资源管理过程中信息流动路径的不同,资源管理系统也有直线型、折线型、三角型三种形式。

直线型结构中用户接口简单,折线型结构适合用户和资源双方需要协商的场合,而三角型则是前两种的折中,在具备两者优点的同时也具备了两者的缺点,适合接口简单又注重输出效果的场合。

二、信息管理

作为一个分布式的系统,网格的主体和客体数量巨大,网格信息管理模块是网格系统中的中心模块,是网格中主体和客体联系的纽带,任何网格活动都是基于网格信息管理提供的信息进行的。

1.网格信息

网格中的物理资源都经过了虚拟化,隐藏了资源的大部分物理特性,但在资源的实际使用中,用户还是要知道关于资源物理特性的信息,以便选择合适的资源。在OGSA网格体系结构出现以后,资源更是被封装为服务提供给用户,网格服务的信息管理更是成为网格信息管理研究的重点。

信息管理系统管理的对象包括网格资源(或服务)信息、用户信息、其他信息。资源信息包括硬件设备信息、软件信息、系统结构信息、应用信息等。用户信息包括用户账号、用户密码等。其他信息包括记账信息、日志信息、公共信息等。网格资源或服务、网格用户加入网格时,就需要注册以上信息。

2.网格信息管理系统的功能

网格信息管理系统基本功能包括信息注册、信息更新、信息查询、信息注销、信息分发。

信息注册是信息被使用的第一步,信息注册中心是注册信息的存放处,它需要严格的安全措施以保证只有合法的用户才能向其注册真实的信息。注册过程可以由人工驱动,也可以由处于网格管理体系下的应用、服务或设备注册。

信息更新是信息管理的一个基本操作。动态信息需要按一定的规律更新,如周期性更新、超出设定阈值后的更新等。静态信息在注册之后,由于情况的变化也可能需要删除或者修改等更新操作。

信息查询是信息服务最基本的功能,信息管理系统需要为用户提供良好的查询方式和友好的查询接口。查询结果用于指导网格上的各种活动。

信息注销将信息从注册中心撤除。资源拥有者不想将资源向网格用户提供时,他可以注销该资源的信息。

信息发布完成的任务有两类,一类是把一条信息从一个注册中心发布到可能需要的多个注册中心,另一类是把一条新产生的信息发布到需要该信息的潜在使用者那里。信息的发布方式类似于社会生活中的商品,可以分为两种,一是消费者主动到注册中心发现信息,另一种是向可能的用户推销。

3.服务网格中的信息管理系统

以服务为中心的网格体系结构中的三个主要角色是服务提供者、服务注册中心和服务请求者。这些角色用服务的发布、发现和绑定操作进行交互。服务提供者提供对服务的访问,并在注册表中发布服务描述。服务请求者查找服务注册中心的服务描述并用描述中的信息绑定到一个服务。服务发现是把服务请求者和服务提供者联系在一起的服务中介者的主要功能之一。它定义了一个过程用来定位服务提供者以及检索服务描述文档,并且服务发现是整个模型的关键组件。

(1)UDDI

UDDI是UDDI.org制定的一套基于Web的、分布式的、为Web服务提供的信息注册中心实现标准规范,同时也包含一组使服务提供者能将自身提供的Web服务注册,以便服务使用者能够发现这些服务的访问协议的实现标准。UDDI是世界上最大的服务发现中心。UDDI的主要组成部分是一个中心和访问该中心的协议和API。

UDDI是一个服务信息管理机构,其中存储了服务的名字、所有者信息等,服务的实际信息则以服务接口描述文档的方式存储在UDDI中心和UDDI中心之外的其他位置,在UDDI中心只保存一个指向描述文档存储位置的指针。换言之,如果一条信息就在信息中心,用户只要通过合适的参数就可以访问到它;如果信息不在信息中心,用户访问信息中心的结果仅是关于信息的一个描述信息,通过该描述进一步访问信息的具体位置才能获取相应的信息。

(2)WS-Inspection规范

WS-Inspection规范,也称为WSIL(Web Service Inspection Language,Web服务检查语言)规范,是由IBM和Microsoft一起发布的,它将作为UDDI的补充,在兼容UDDI的基础上,为尚未在UDDI中注册的Web服务提供发现机制。WS-Inspection是对ADS和DISCO的进一步发展。ADS和DISCO分别是IBM和Microsoft早期开发的服务发现规范。它不仅汇集了一个点上提供的多个服务,还聚集了一个服务的多种不同描述形式,为查询用户提供方便,用户可以从同一个服务的多个不同描述中选择适合自己使用的描述进行访问。如果有新的描述格式出现,不需要对WS-Inspection的基本模式进行修改,直接把新的描述格式加入WSIL文档就可以了。

参考文献:

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[4]常风,罗小妮.网格计算的理论分析及其应用.电脑与信息技术.