基于网格的协同设计任务管理系统研究

摘要

随着经济全球化的发展，市场竞争越来越激烈，如何抓住市场需求，加快产品的快速优质开发是企业保持竞争力的关键。协同设计技术将计算机技术和网络通信技术与先进制造技术相结合，使虚拟组织成员在异地分布的环境中分工协作，共同完成设计任务，从而缩短产品开发的周期。 网格技术作为一种提供高性能、管理和服务的新技术，其共享和协同的主要特征为协同设计提供了新的思路。基于网格的协同设计是网格技术在协同设计中的具体应用，通过网格平台这一底层支持框架，利用网格通用的标准和规范，统一的开发工具和环境，到达协同设计中资源共享，协同合作的目的。 本课题面向中小型企业，针对广西制造业信息化推广与应用的需要，研究网格协同设计中的任务管理系统。任务管理是网格协同设计的重要组成部分，主要实现对设计任务的全生命周期的管理，根据设计任务的资源需求和网格资源的状态，对任务进行分解和规划，并对资源进行选择和配置，实现对资源的优化使用，最终达到协同设计高效、并行的目的。 本文首先介绍了网格体系结构，重点说明了开放网格服务架构和网格服务的定义，研究网格实现工具GlobusToolkit的各个功能组件之间的关系，为系统的设计和实现建立基础。 其次对网格协同设计的任务管理的需求进行分析，总结了任务管理的系统结构以及任务管理模块与网格协同设计系统中的其他模块的关系，得到了任务管理的功能划分和工作流程。利用JDSL任务描述语言对协同设计任务进行形式描述，得到网格协同设计任务的模式结构。根据协同设计中任务分解的一般原则，采用基于子任务分解粒度判定的方法对任务进行分解，得出任务分解的工作流程。 利用GT4和Condor作业管理系统组建了网格协同设计实验平台。根据实验平台的设计目标对GT4中的相关功能组件进行的配置，采用Condor作业管理作为GT4的前端进行作业的管理。 最后根据网格服务开发的原理和步骤，对网格协同设计的任务管理进行开发和部署。在组建的网格协同设计实验平台上，将任务管理以网格服务的形式部署到网格环境中，基本实现网格环境下协同设计的任务管理各个功能。

目录

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英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题研究的背景和意义

1.1.1本课题研究的背景

1.1.2本课题研究的意义

1.2本课题的来源

1.3国内外研究现状

1.4课题研究的主要内容

1.5论文组织结构

第二章网格体系结构及相关技术

2.1网格体系结构

2.1.1五层沙漏结构

2.1.2开放网格服务架构(OGSA)

2.2网格服务

2.2.1网格服务的定义

2.2.2 Web服务资源结构(WSRF)

2.3 Globus

2.3.1 Globus项目简介

2.3.2 Globus Toolkit

2.4本章小结

第三章网格协同设计任务管理系统的设计分析

3.1任务管理的需求分析

3.2任务管理的系统结构

3.2.1任务管理系统结构

3.2.2任务管理模块的层次关系

3.3设计任务的描述

3.3.1任务描述语言

3.3.2设计任务信息描述

3.4设计任务的分解

3.4.1任务分解原则

3.4.2任务分解方法

3.4.3任务分解流程

3.5本章小结

第四章 网格协同设计实验平台的实现

4.1网格协同设计实验平台的目标

4.2实验环境和支持工具

4.2.1实验环境

4.2.2支持工具介绍

4.3实验平台组建

4.3.1支持工具安装

4.3.2 GT4的安装配置

4.3.3 SimpleCA的安装配置

4.3.4配置GridFTP

4.3.5 GRAM的设置

4.3.6 WebMDS服务配置

4.4作业管理系统

4.4.1 Condor作业管理系统

4.4.2 Condor-G与GT4的集成

4.4.3 Condor的配置和测试

4.5实验平台测试

4.6本章小结

第五章 网格协同设计任务管理服务的开发和部署

5.1定义任务管理服务接口

5.2实现任务管理服务

5.3设置服务发布参数

5.4产生GAR文件

5.5部署任务管理服务

5.6本章小结

第六章总结与展望

6.1全文工作总结

6.2展望

6.3本章小结

致谢

参考文献

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