迁移工作流管理系统中迁移实例组通信机制的研究

摘要

迁移工作流技术是近年来基于移动agent技术提出的一种新的工作流研究方向，特别适合需要频繁地传递大量数据，以及需要大量调用远程服务的分布式并发处理过程。文献[13]提出了一个迁移工作流管理系统的框架，该框架主要由迁移工作流管理引擎、迁移实例（migrating instance，以下简称MI）和工作位置三要素构成。迁移实例是工作流的执行主体，工作流引擎完成工作流过程定义、迁移实例生成和多迁移实例协调等。工作位置指停靠站服务器及其关联的工作机网络，是迁移实例的运行场所。 在迁移工作流管理系统中，通常迁移实例需要和其他的迁移实例（包括由它派生的迁移实例）以及工作位置协作才能完成某一业务过程。因此，良好的通信系统是保证整个迁移工作流管理系统正常运行的关键，通信系统的效率也直接决定了迁移工作流管理系统运作的效率。按照通信的信源与信宿是否在同一工作位置上，我们将通信机制分为两部分：工作位置上的通信和远程通信机制。 迁移实例间的通信包括本地通信（同一位置）和远程通信（不同位置），其中远程通信是迁移工作流系统通信效率的瓶颈，也是系统实现的难点。较传统的分布式网络通信方式类不同，迁移实例之间的远程通信具有很强的特殊性，有着特殊的通信要求，是迁移工作流管理系统正常运行的关键。迁移实例之间的通信又可以分为单对单通信和组通信。在迁移工作流管理系统中，迁移实例及其克隆体和派生体被称为一个MI组，显然，同组的MI之间需要通过协作才能完成同一个业务子过程。MI协作的基础是通信，因此，如何高效可靠的实现迁移实例群组通信，是迁移工作流管理系统亟待解决的核心问题之一。 本文扩展服务域通信的概念，提出了一种基于服务域的迁移实例组通信模型。根据迁移实例运作模式明确了迁移实例组的定义、组织及命名结构，根据域的划分将通信机制分为域内通信和域间通信两部分，并分别采用不同的通信方法，提高了整体通信效率。给出了模型定义及框架结构，论证了通信机制选择的依据，并描述了主要的通信算法。该模型不需MI的过多参与，保持了MI的轻量特性并且对发送者透明，通过改进现有的基于应用层组播的agent组通信方法，在提高通信效率的同时，保证了消息的可靠传递。对于不同规模的MI组和不同的组分布形态应用都有良好的适应性。 实验表明，该模型在保证消息快速可靠传递的同时，大大减少了带宽占用，节省了节点计算资源，能够适应迁移工作流系统对迁移实例组通信高效性和可扩展性的要求。除将通信机制完整实现外，未来将在通信的安全性，消息的全局保序性和进一步降低域间通信开销方面做深入的研究。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题研究的背景

1.2迁移工作流的研究现状

1.3本文的工作与创新

1.4本文组织结构

第2章迁移工作流管理系统框架

2.1引言

2.2迁移工作流基本概念

2.2.1迁移工作流的定义

2.2.2迁移工作流管理系统框架

2.3迁移工作流管理引擎

2.3.1迁移工作流管理引擎的体系结构

2.4工作位置

2.4.1工作位置的定义

2.4.2工作位置的体系结构

2.5迁移实例

2.5.1迁移实例的定义

2.5.2迁移实例的体系结构

2.5.3迁移实例的生命周期

2.5.4迁移实例的迁移

2.5.5迁移实例的管理

2.5.6迁移实例的安全

2.6本章小结

第3章迁移工作流管理系统的通信机制

3.1引言

3.2工作位置上的通信机制

3.2.1停靠站服务器通信服务框架

3.2.2基于会见模型的匿名协作

3.2.3会见模型的体系结构

3.3远程通信机制

3.3.1迁移实例的通信要求

3.3.2移动agent的单对单通信

3.3.3迁移实例的单对单通信

3.4本章小结

第4章迁移实例组通信机制

4.1引言

4.2迁移实例组通信模型定义

4.3域间和域内通信机制

4.3.1域间通信机制

4.3.2域内通信机制

4.4算法描述

4.4.1组注册／撤销算法

4.4.2组消息发送算法

4.4.3域间组消息转发算法

4.4.4域内组消息发送算法

4.5通信机制性能分析

4.6本章小结

第5章迁移实例组通信机制实现

5.1引言

5.2迁移工作流管理系统平台

5.2.1购书工作流管理系统

5.2.2工作流服务系统

5.2.3迁移实例

5.3迁移实例组通信机制实现

5.4仿真实验与结果分析

5.5相关算法的比较

5.6本章小结

第6章总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

攻读硕士学位期间参与的项目