跟着学校网络资源的快速增加,为完结资源同享,最大极限地避免了“信息孤岛”的局限性,结合黄淮学院学校网资源现状及办理需求。规划了面向服务的学校网格体系拓扑结构,构建了面向服务的层次体系架构及服务拜访模型,为用户供给共同通明的网格服务。
跟着教育信息化的深化和因特网的开展,学校网上的教育资源越来越丰厚,而网络资源也呈几何级数增加。而学校网络中心或核算中心对各院系的现有资源缺少有用的整合和办理。使得各种单一资源利用率相对较低,很难完结学校网内的资源充沛同享与协同作业。
网格的出现为完结网络资源同享供给了技能支撑。网格是一种将地理上散布的、异构的核算及存储资源和设备经过高速网络连接起来。构成高性能的核算环境,然后完结广泛资源同享的新技能。学校网格与一般的核算网格、信息网格不同,其资源供给者是各院系、部的各类资源,包含集群、数据库、高性能核算机、个人PC 机、存储设备等。用户一般是学校的教职员工和学生。他们经过学校网格同享核算、信息、存储、专家、数据、教育等资源。因而,网格技能在学校网中的运用使得学校网的资源能够在更大规模内同享,极大地改动现有学校网的运用现状。
1 网格技能简介
1.1 数据网格
数据网格是一种面向大型散布式数据存储和处理的网格,它将全球规模内散布的、异构的存储和数据资源经过高性能网络连接起来,并供给相关机制运用户能够通明地拜访和处理大型散布式数据集。数据网格研讨调集于大型散布式数据的存储和办理、传输、数据拜访的优化、数据可靠性与可获取性,以及核算资源的调度等。数据网格的首要方针便是为散布式的数据密集型的运用程序供给服务以及基础设施,因而数据网格有必要供给一组安全的高性能的协议用来保证大型数据集的传输,以及保证数据能够依据用户的需求在全网规模内仿制、分发。
1.2 元数据
元数据是描绘数据的数据,是关于数据的结构化数据。它用于描绘数据的内容、掩盖规模、质量、办理办法、数据的全部者、数据的供给办法等信息,是数据与数据用户之间的桥梁。
2 学校网格规划
2.1 规划方针
跟着学校网络资源的快速增加,学校网络内构成了越来越多的信息孤岛。一方面是用户对网络资源的需求,而另一方面很多网络资源不能得到有用的运用。学校数据网格体系便是为了处理此对立而提出来的。它能够很好地完结异构数据的共同拜访和数据同享,充沛利用网络的存储资源,为科学研讨和协同学习供给一个宽广的资源渠道。学校数据网格体系首要完结方针如下:1)共同、通明的拜访接口:学校数据网格体系为用户供给一个共同的、便利的拜访资源办法;2)为用户供给高效的数据拜访:运用仿制技能在网格体系中发生多个数据副本,以平衡体系负载,进步数据拜访的呼应时刻和体系的容错性;3)共同的资源命名:选用大局共同的命名机制来拜访和操作数据,给用户供给一个大局共同视图,便利用户对资源的办理和操作;4)资源定位的通明性:体系经过副本目录元信息和存储资源署理来完结资源的定位以及对资源的操作;5)灵活性和容错性:体系选用部分自治,大局和谐的结构;6)安全性:经过有用的安全机制保障体系的数据安全。
2.2 学校数据网格体系的结构规划
学校数据网格体系是依据学校网的现有资源构建的,该体系具有散布式、层次式的体系结构,既避免了集中式办理带来的体系瓶颈问题,也有用处理了关于资源的共同办理问题。如图1所示,该体系首要由2部分构成:元信息办理和存储资源署理。元信息办理首要为体系功用的完结供给元信息支撑。存储资源署理首要完结数据的拜访和操作。在体系的每个自治内布置存储资源署理以完结自治域体系的功用。用户能够经过存储资源署理通明的拜访各种资源而不用关怀底层的物理操作。经过存储资源署理和元信息办理为用户供给一个共同、通明的拜访办法,完结所需功用。用户恳求存储资源署理,经过存储资源署理和元信息办理的交互获取所需元信息,并调度到适宜的资源来完结拜访、修正以及数据传输等操作。
学校数据网格体系的功用首要分为3部分:元信息办理、数据办理和安全办理。如表l所示。
1)元信息办理用户元信息办理、数据元信息办理和副本元信息办理。用户元信息办理:担任办理网格用户的相关信息,完结对用户的共同办理和操控。数据元信息办理:担任办理数据网格体系中的各种资源,为用户供给一个共同的逻辑视图。副本元信息办理:担任办理数据网格体系中的全部副本,为副本的创立、挑选与定位以及副本的共同性办理供给支撑。
2)数据办理 数据拜访的调度、数据传输和数据仿制。数据拜访的调度:担任应对用户的拜访恳求,并依据用户的恳求履行相应的操作。数据传输:担任完结相应节点之间数据安全、高效地传输。数据仿制:担任完结数据网格体系中的数据仿制操作,发生相应的数据副本。
3)安全办理别离完结对数据网格体系中用户的身份和资源的认证,并为契合条件的用户或资源颁发必定的拜访权限。
2.3 学校网格结构模型及拜访进程
2.3.1 学校网格结构模型
服务网格的最大特色便是把全部资源包装成服务,其中心问题便是怎么生成服务,并终究供给给所需用户。依据敞开网格体系结构(OGSA)思维,文献规划了服务网格结构,如图2所示。
1)资源池 包含体系的全部资源(动态改变),资源能够依据类型划分红多个组。
2)网格中心中间件WSRF 完结与资源池和服务池的双向通讯,经过网格中心中间件Web服务资源结构(WS-Re-source Framework,WSRF),资源能够被包装成服务或许将服务布置到相应的资源上。
3)服务池 包含全部虚拟服务,依据服务的类别能够把整个网格体系中的服务分类归并成多个虚拟服务,具有相同拜访接口的服务归于同一虚拟服务。
4)虚拟安排VO 用户或运用完结一次拜访是经过服务池挑选匹配(能满意用户条件的服务并构建一个虚拟安排)来完结的,虚拟安排为服务供给者或服务顾客(用户或运用)供给一个“暂时”的商场,经过服务洽谈的办法树立服务顾客和服务供给者之间的供求关系。一个虚拟安排的表明一般应包含服务参加者调集、多个参加者之间上下文调集、多个方针规矩组成的调集。
2.3.2 服务拜访进程
由多个用户和服务参加的网格体系上的一次活动即服务进程(见图2),描绘如下:
1)服务发布 服务注册到中介者或目录服务体系。
2)服务发现 服务发现是依据服务查询的成果决议发现方针。用户或运用经过目录服务体系查询服务,包含虚拟服务,实在服务;假如没有适宜的服务能从所需求的虚拟服务组中选出,则某一资源将被选出,用来布置该类服务,以使得其功用满意用户恳求的需求;假如没有资源可被挑选,则用户恳求不能被完结,用户恳求的状况被设置成失利。
3)服务绑定 服务池中的服务能满意用户恳求的各个功用需求,用户则依据两边的协议和方针与挑选服务的供给者进行洽谈;当对全部需求的服务洽谈成功,而且依据这些服务的组合服务能满意用户的功用需求,那么虚拟安排就被创立,用户经过虚拟安排与服务供给者签订合同,并经过合同与组合服务绑定。
4)挑选备份服务 当一个服务失利或许不能满意用户服务质量需求时,一个服务失利事情就会触发,假如服务被康复而且不违背服务质量协议,虚拟安排活动就照常进行;否则在同一虚拟服务中的备份服务将被挑选。备份服务有必要为该用户供给拜访权限并满意该恳求的服务质量需求。假如这种备份服务找不到,则用户恳求不能满意,其状况被设置成失利,虚拟安排也被吊销,活动失利。假如活动正常完结,关于活动正常完毕的事情被触发,虚拟安排的办理者获取该事情后,吊销该虚拟安排,活动顺畅履行完结。
3 完毕语
针对学校网格资源多、不同大、规模广的特色,规划了面向服务的层次式体系架构及服务拜访模型。在此层次模型中,把物理资源包装成服务,并归类为虚拟服务,使得网格服务具有更好的抽象性并具有共同接口。在此模型中,目录服务是要害,它把服务供给者信息供给给服务顾客,服务供给者和服务顾客(用户和运用) 经过虚拟安排供给的“暂时”商场,以服务洽谈的办法树立两者之间的供求关系。