分布式动态异构网格中间件比较探究.docVIP

分布式动态异构网格中间件比较探究摘要:随着信息产业的飞速发展,云计算越来越在企业中得到应用,作为云计算的一个重要方面,分布式网格计算系统已经被科研机构和企业界广泛接受,并得到大量应用,符合开放式网格论坛组织和开放式网格体系结构的产品越来越多,这些组织已经设计了大量的网格中间件产品,用于帮助企业进行网格计算,这些产品的优劣各不同,本文对这些产品进行了概述,并在此基础上对其优化方法加以探讨。 关键词:分布式;网格;异构 中图分类号:TP311.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-02 一、引言 “网格”技术是指构筑在互联网上的一种信息技术,包括软硬件在内的基础设施,网格技术能够将数据库、快速网络、不通类型的计算机、物联网、传感器以及远程设备等融为一体,通过这些设备和系统的协调工作,从而实现计算、软件、存储、知识、通信等各种资源的全面共享。网格计算一般是指分布在这些软硬件上的可利用的计算资源,或者利用这些资源进行计算,[1]一般来讲,网格计算有以下特点: (一)分布式异构性 网格计算资源是分布在不同地理区域的,这些分布在不同地理位置计算机异构资源,包括不同类型的操作平台、计算机硬件、网络资源等多个管理域,构成了异构的分布式网格计算资源。通常这种具有多种异构资源的网格资源,在计算机软硬件、虚拟企业或者组织的构成、网络传输等等多个层次上不同。 (二)自适应性 复杂的具有动态分布的网格计算,某一资源点出现故障或问题的可能性较高,需要能够对故障或者失败进行动态的检测,组织或者企业在利用网格资源的时候,能够从可利用的资源中获取稳定的服务资源,从而能够使应用安全稳定的利用网格资源,并同时获取最佳服务。 (三)不可预测性 由于网格资源结构不同,因此网格计算过程中容易出现不可预测的相关故障。这与传统的计算系统是有区别的,传统的计算资源是面向单独的用户,因此传统的计算机系统的行为是可预测的,而具有分布异构性的网格计算,则具有大量的不可预测性。 (四)可扩展性 网格计算系统一般是由较小规模的元计算系统逐步发展起来的,随着资源系统的不断加入,网格资源不断扩张。网格可以从最初包含少数的计算资源,形成了一个巨大的异构资源系统,并能够为建立其上的服务提供资源,而不比在乎服务的内容。 随着计算机技术和网络技术的迅猛发展,科研和企业组织对计算能力、存储资源、网络资源的要求越来越高,并且往往这些服务都是要求24小时不间断的服务。然而,由于分布式网格系统的上述特点,在应用的运行过程中,满足需求的网格计算资源的维护和管理工作量十分巨大。并且科研和企业要求的是不间断的服务,网格计算资源的服务和管理维护将不可避免的降低服务的质量和效率,在分布式异构网格计算系统环境之下,网格资源的不可预测性等特点更加重了管理的难度。与此同时,如果某个网格节点发生了问题,可能导致整个网格资源的崩溃。 作为动态异构网格,需要支持多用户共享网格资源,如果这种共享存在上述局限性很容易导致资源的短缺。分布式动态异构网格由于资源的变化和管理的难度,当一些应用同时需要利用网格资源是,必定有些应用得不到需要的资源,即应用的调度难以匹配资源的服务。部分用户应用需要花费大量的时间去等待网格计算资源。这样就造成了另外的一些用户应用加入了排队,大数量请求的用户得不到充裕的资源供应,不得不长期等待下去。 二、解决方案 第一种方法是加强网格中间件的管理控制,通过控制台程序来调度网格资源。在这方面Snelling等人采用现有网格计算中间件系统Globus和Unicore,通过GRIP项目来设计加强对网格计算资源的控制。通过GRIP项目,现有的网格计算资源不再局限于本身的功能和大小,通过互操作来最优化网格中间件的能力,使网格系统获得超越最小集合的能力。该项目通过提供网格计算之间的互操作,解决网格最小化所产生的问题,由OGF所倡导的GIN工作组可以在5个特定领域共同工作完成,从而加强网格中间件之间的互操作。 网格编程环境(Grid Programming Environment,简称GPE)是Intel公司所提出的,致力于为网格计算领域用户提供一套通用的开发工具包,这套工具包可以方便的供应用客户端和开发人员使用。GPE框架的使用,对于用户来讲,异构网格计算资源是不可见的,用户主要集中在应用的设计上,通过GridBean技术,GPE框架进一步发展处了GPE4Unicore、GPE4GTK、GPE4CGSP三种网格资源的管理,CGSP开发的GPE4CGSP就是摒弃了网格计算资源中的不可见部分,对用户提供统一的可见的资源。 第二种是为分布式网格系统提供动态供应技术,[2]由Globus联盟提出的虚拟工作空间服务的概念