制造网格门户的设计与实现

摘要

制造网格是网格技术与先进制造技术结合的产物，是网格技术的一个重要应用方面。制造网格基于网格技术，它通过整合和管理网络中分布的各种制造资源，实现资源共享与协同工作。因为制造网格具有分布性、异构性、共享性、协同性、实时性等特点，与以往的网络应用环境以及网络化制造系统有很大的区别，因此普通的网站不能适应制造网格门户的要求。现有的网格门户的研究大多是基于计算网格的，但是与计算网格系统相比，制造网格在制造资源、制造作业和制造应用方面都有很大的区别，因此制造网格门户的设计也不能直接使用现有的网格门户。 本文首先介绍了制造网格门户的研究背景和国内外研究现状，对整个课题研究做了整体的介绍。其次熟悉了网格和制造网格的基础概念和网格安全技术(GSI)，研究了门户的基础概念和JSR168门户规范，并阐述了GridSphere的特征，详细分析和研究了GridSphere的体系结构和用户管理策略。接着分析了制造网格的资源特点、作业特点和应用特点，在分析现有网格门户结构的基础上，设计出基于GridSphere的制造网格门户总体结构。然后分析了制造网格系统的安全特征和安全需求，综合应用网格安全技术GSI和基于角色的访问控制策略(RBAC)，对制造网格门户中的访问安全问题进行了深入的研究，设计了一种用于制造网格门户的证书管理和资源访问控制模块。最后搭建了基于Globus Toolkit 4的制造网格门户实验平台，并使用GridSphere门户框架实现了制造网格门户原型。 本文设计和开发的制造网格门户符合JSR168门户规范，具有良好的可扩展性和可移植性，实现了较好的个性化设置、基于角色的用户管理、单点登录、安全的证书管理等功能。论文研究的内容有较重要的理论价值和实用价值，主要工作如下：(1)分析了制造网格特点，在总结现有门户结构的基础上，归纳出制造网格门户的功能需求。(2)设计了制造网格门户的总体结构和各模块功能。(3)综合应用网格安全技术GSI和基于角色的访问控制策略，设计了一种用于制造网格门户的证书管理和资源访问控制模块。(4)在所搭建的制造网格门户开发平台上，实现了制造网格门户原型。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1项目背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3课题研究主要开展的工作

1.4论文结构

第2章制造网格门户相关技术

2.1网格技术

2.1.1网格的定义

2.1.2制造网格

2.1.3网格安全

2.2网格门户

2.2.1网格门户简介

2.2.2网格门户构建标准

2.2.3网格门户开发工具的选择

2.3 GridSphere门户开发框架

2.3.1 GridSphere的体系结构

2.3.2 GridSphere的用户管理策略

第3章制造网格门户总体设计

3.1制造网格的特点

3.1.1制造网格资源特性

3.1.2制造作业特性

3.1.3制造领域的应用特征

3.1.4网格门户在整个制造网格中的部署

3.2制造网格门户需求分析

3.2.1网格用户分类

3.2.2功能需求分析

3.3制造网格门户总体结构设计

3.3.1制造网格门户的功能结构设计

3.3.2网格门户各组件关系

3.3.3基于GridSphere的制造网格门户结构设计

第4章制造网格门户的安全设计

4.1安全需求分析

4.2安全组件结构设计

4.3各安全模块设计

4.3.1用户认证

4.3.2 Portal层访问控制模块

4.3.3证书管理模块

4.3.4资源访问控制过程

第5章制造网格门户功能模块设计与实现

5.1开发环境构建

5.1.1构建工具

5.1.2开发平台安装

5.1.3 Portlet原型实现

5.2主要模块设计与实现

5.2.1制造资源注册

5.2.2制造资源查询

5.2.3制造作业定义

5.2.4作业监控

5.3系统运行实例

5.3.1安全测试

5.3.2功能测试

第6章总结与展望

6.1全文工作总结

6.2下一步工作展望

参考文献

致谢

附录