网格环境下分布仿真资源库元数据服务模型的研究及应用

摘要

大规模分布式仿真所涉及的数据空间非常巨大，需要耗费大量的时间，并且对计算环境也有较高的要求。在如此巨大的分布式环境中对资源进行管理和访问是一项十分复杂的任务。将网格技术应用于大规模分布式仿真中，能有效地解决上述问题。网格是构筑在互联网上的一组新兴技术，它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、贵重设备等融合为一体，从而将分布在不同地理位置的资源虚拟成空前强大的信息系统，实现计算资源、数据资源、通讯资源、专家资源的全面共享。 本文重点研究了数据网格中的元数据服务MDS，它是网格环境下数据库系统集成和访问技术所面临的关键技术之一。元数据对数据库系统的服务能力和所能访问的数据信息进行描述，是面向其它网格服务或应用程序集成数据库服务的依据，是实现数据库资源的透明分布、存储和处理的关键。在研究了元数据服务的基础上，结合分布仿真资源库的特性，本文提出了一种分层的分布式元数据服务模型HdMDS，主要包含元数据管理和服务发现两大功能模块。元数据管理通过对数据库元数据进行层次化管理，建立了逻辑层元数据和物理层元数据的映射，实现了用户对网格中数据库资源的透明访问。服务发现通过引入服务日志来记录数据库服务对象的访问次数和访问频率，实现快速搜索可用服务的功能。 基于以上提出的元数据服务模型，本文设计了一个网格查询系统GQS，并用其验证了所提出的元数据服务模型在网格环境下实现资源透明访问的可行性。GQS的实现基于网格中间件OGSA-DAI提供的服务接口，由元数据服务模块HdMDS和网格分布查询服务模块GDQS两部分构成。GQS的元数据服务模块同时实现了对OGSA-DAI元数据管理功能的扩展。在现有的实验环境下GQS实现了对分布数据库的定位与访问，从而为网格环境下对仿真资源的管理及访问方法的进一步研究提供了支持。