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基于P2P的网格资源管理关键技术研究

卢国明  
【摘要】: 网格是一种正在兴起的计算基础设施,它能协调地理上分布的各类资源,为用户提供有效一致的访问并支持跨站点和虚拟组织的协同研究和工作。网格资源管理一直是网格技术中一项关键的研究课题。在当前的网格资源管理技术研究中有如下两个热点问题:运用网格内在知识提供更灵活更智能的网格资源管理服务;提高网格资源管理系统的可扩展性以适应网格规模的扩大。 针对上述问题,本文从构建高扩展性的网格资源管理模型以及基于知识的资源管理两方面入手对网格资源管理技术开展研究工作。通过运用基于DHT的P2P覆盖网络技术和语义Web技术,从网格资源表示、网格知识存储、网格资源发现以及调度等多个方面增强了网格资源管理的能力,取得了如下创新性成果: 1.提出了采用语义Web技术和基于DHT的P2P覆盖网络技术的网格资源管理模型——KRMM。KRMM基于本地—全局的层次网格资源知识库进行资源管理:依靠本地存储的本地知识库(LKB)自治管理站点资源,同时依据分布存储的全局知识库(GKB)实现在全局范围内网格资源的协同共享。该模型一方面适应了站点内部资源自治、高效管理的需求;另一方面也保证了整个网格系统的可扩展性,消除了单点失效。 2.提出了基于DHT覆盖网络技术的KRMM全局网格知识库分布式存储模型。各个站点的资源管理器按照DHT覆盖网络的形式连接,全局知识库分块,并按照DHT算法在覆盖网络中进行分布式存储。这种存储模型具有高扩展、自适应以及高效定位知识的特点。并且针对全局网格知识库的建立和动态更新问题提出了相应的算法。 3.建立了KRMM网格资源公共本体,并提出了KRMM分布式网格资源本体的集成机制。KRMM中各个站点可以拥有部分网格资源本体,网格资源公共本体是各个站点网格资源本体的模板,提供了网格站点之间的互操作能力。网格资源的全局本体由网格内各个站点的本体集成获得,在全局网格资源本体的支持下,只拥有部分本体的站点可以在全局网格内发现满足语义匹配的资源。 4.提出了KRMM基于知识的网格资源和网格资源请求描述方法。该方法能够描述基于范围的网格资源查询以及以网络为中心描述网格资源集合查询等。以该方法为基础提出了基于知识的网格资源协同发现的算法。 5.提出了基于全分布调度模型的多站点的网格资源调度算法。该算法以Backfilling算法为核心探讨了网格任务在站点处理器数目异构情况下,网格作业多站点协同调度问题。


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