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网格中文件管理若干关键问题的研究

曹立强  
【摘要】: 最近几年网格技术已经由从传统的科学计算,工程计算等高性能计算领域拓展到以Web Services为标准的商业计算领域,网格的研究目标也由对系统单一性能指标的追求转变为对系统整体生产率的追求。 网格文件管理在网格环境中管理文件资源的抽象,为用户与应用使用文件资源提供支持。网格文件管理中的问题是如何抽象网格环境中文件资源,以期提高用户管理能力和效率的问题。其含义不仅在于降低系统成本,提高系统的性能,也需要提供易用的文件管理方式,缩短用户文件操作需要的时间,降低用户使用网格中文件的难度。现有系统,例如GridFTP,虽然提高了网格中大文件传输的安全性与速度,能够部分提高网格系统的效率,但是它资源管理能力弱,性能不均衡,易用性差。 本文研究了影响网格中文件管理效率与用户管理能力的若干关键问题,包括网格文件的构造问题,网格中用户与文件的交互模式中的问题,以及网格文件传输中的性能问题。基于计算机系统结构的思想,本文从网格物理资源到用户文件构建了一个网格中文件空间的层次化映射模型,定义了网格文件,并以上述理论为基础,提出了网格文件的3A使用方式,解决了3A交互的判定条件和文件传输过程的全生命周期性能等关键问题。这些问题的研究结果可以提高网格中管理文件的能力。在研究成果的支持下,本文实现了集成在织女星网格操作系统内部的网格文件管理平台Vega Hotfile。实验证明,本文的研究工作可以高效率的管理网格中的文件,为用户提供全生命周期的文件传输服务,最终达到提高网格系统生产率的目的。 本文的创造性成果主要体现在以下几个方面: (1)在EVP网格资源空间映射模型的基础上,定义了网格文件的概念,设计了网格文件空间的EVP动态映射模型。网格文件是对网格“人机社会”环境下用户使用文件的抽象,动态映射模型说明了网格文件的构造方式。 (2)提出了网格文件的3A使用模式和3A文件使用模式的判定条件:空间无关性和协议无关性。空间无关性是指文件的表示空间与存储空间无关;协议无关性是指网格文件的操作协议与具体的物理协议无关。满足这两个条件的网格文件管理系统能够做到网格环境下3A的文件使用。 (3)提出了网格文件传输的全生命周期概念,并总结出文件传输全生命周期公式


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