面向服务的网格中间件框架研究

摘要

网格计算能够将各种处于异地、不同规模、多元的计算资源整合在一起协同工作，不仅能使其变成拥有跟超级计算机一样处理能力的整体，还能将资源按需分配给用户，大大提高计算资源的利用率。网格中间件是网格计算的重要部分，它能够屏蔽底层资源的异构性并向上层应用提供统一调用接口，而作为软件的一种，网格中间件的模块复用逐渐从传统的面向函数发展成了面向服务。
　　 本文对面向服务的网格中间件相关技术进行了研究，包括面向服务的体系结构SOA、Web服务的技术特征、开放式网格服务体系结构OGSA、Web服务资源框架WSRF以及几款中间件产品，总结出了面向服务的网格中间件与这些技术元素之间的相互关系。
　　 在此基础上，本文给出了一种面向服务的网格中间件框架设计方案，该方案将网格中间件框架设计成两层结构，即基础服务层和核心服务层，并对每一层的操作对象进行了限制，核心服务层只能通过操作基础服务层的方式来访问底层资源，相比当前的网格中间件产品，层次更加清晰。本文还针对基础服务层和核心服务层进行了分析，总结出了基础服务层和核心服务层应该具备的功能，并对总结出的功能进行了划分，将核心服务层的功能归纳为六大核心服务，即资源管理服务、执行管理服务、网格监控服务、网格安全服务、信息服务、数据服务。在接口设计上，本文对六大核心服务和部分基础服务定义了对外操作接口，并描述了各服务之间的协作方式。此外，在进行核心服务详细设计时，本文总结了每一服务需要依赖的运行环境，从中间件开发人员的角度考虑，将设计重点放在软件的扩展性上，并利用类图描述了各服务的内部结构。
　　 最后，本文针对所设计的面向服务的网格中间件框架给出了一套实验方案，介绍了框架的实现语言、实现工具以及运行环境，利用所设计的框架开发出了一个网格资源管理中间件，并使用该中间件对网格资源服务进行管理，而且最终展示了实验结果。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 面向服务的网格及中间件

1.3.1 面向服务的体系结构SOA

1.3.2 Web服务

1.3.3 开放式网格服务体系结构OGSA

1.3.4 面向服务的网格中间件

1.4 目的及意义

1.5 本文组织结构

第2章 面向服务的网格中间件框架设计

2.1 总体设计

2.1.1 体系结构设计

2.1.2 功能分析

2.1.3 服务划分

2.2 服务对外接口设计

2.2.1 核心服务对外接口设计

2.2.2 部分基础服务对外接口设计

2.2.3 服务之间的协作

2.3 本章小结

第3章 核心服务框架详细设计

3.1 信息服务框架设计

3.2 网格监控服务框架设计

3.3 网格安全服务框架设计

3.4 资源管理服务框架设计

3.5 执行管理服务框架设计

3.6 数据服务框架设计

3.7 本章小结

第4章 面向服务的网格中间件框架的实现与应用

4.1 框架实现平台

4.1.1 实现语言

4.1.2 开发工具

4.1.3 运行平台

4.2 应用方案

4.3 资源服务部署

4.4 应用效果展示

4.4.1 资源节点接入网格监视效果展示

4.4.2 资源服务查询效果展示

4.4.3 资源节点退出网格监视效果展示

4.5 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 论文工作总结

5.2 下一步工作

致谢

参考文献

攻读学位期间公开发表的论文