（计算机应用技术专业论文）基于ogsa银行网格信用体系结构研究.pdf

i 一、i d i s s e r t a t i o nf o rm a s t e rd e g r e e2 0 1 0 u n i v e r s i t yc o d e ：1 0 2 6 9 s t u d e n ti d ：9 1 0 7 1 2 0 1 1 0 5 e a s tc h i n an o r m a l u n i v e r s i t y r e s e a r c ho nba n kg r i dc r e d i t a r c h i t e c t u r eb a s e do n0 g s a d e p a r t m e n t ： m a j o r ： r e s e a r c hf i e l d ：胎bs e r v i c e s t l l t o r ： m a s t e rs t u d e n t ：翌堑曼堕g 渔垒旦鱼 o c t o b e r , 2 0 1 0 华东师范大学学位论文原创性声明 郑重声明：本人呈交的学位论文基于o g s a 银行网格信用体系结构研究，是 在华东师范大学攻读硕幻博士( 请勾选) 学位期间，在导师的指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经 发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中 作了明确说明并表示谢意。 作者签名：垂班甲印 日期：沙p 年f ，月加日 华东师范大学学位论文著作权使用声明 基于o g s a 银行网格信用体系结构研究系本人在华东师范大学攻读学位期 间在导师指导下完成的硕生博士( 请勾选) 学位论文，本论文的研究成果归华东师 范大学所有。本人同意华东师范大学根据相关规定保留和使用此学位论文，并向主 管部门和相关机构如国家图书馆、中信所和“知网”送交学位论文的印刷版和电子 版；允许学位论文进入华东师范大学图书馆及数据库被查阅、借阅；同意学校将学 位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题 和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。 本学位论文属于( 请勾选) ( ) 1 经华东师范大学相关部门审查核定的“内部”或“涉密”学位论文水， 于年月同解密，解密后适用上述授权。 ， ( 乃2 不保密，适用上述授权。 导师签名鑫嘉拉 本人签名互远印比 伸年，月加日 “涉密”学位论文应是已经华东师范大学学位评定委员会办公室或保密委员会审定过的学 位论文( 需附获批的华东师范大学研究生申请学位论文“涉密”审批表方为有效) ，未 经e 述部门审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文， 均适用上述授权) 。 王适虹硕士学位论文答辩委员会成员名单 姓名职称单位备注 陈强璋教授上海商学院主席 张卫教授华东师大信息学院 孙蕾副教授华东师大信息学院 朱敏高工华东师大信息学院 沈富可副教授华东师大信息学院 论文摘要 信用风险是现代商业银行面临的最主要的风险之一，也是导致银行破产的最常 见原因之一。我国商业银行信用信息化建设滞后、信息不对称，导致银行实际操作 过程中的高风险、高成本运作。网格计算的出现为解决这一问题提供了新的思路和 解决方法。网格计算是一种绿色信息技术，实现了真正的“协同计算、资源共享”。 而联合网格技术和正在发展的w e b 服务开放标准的o g s a ，能够为银行信用信息系 统的构建提供底层基础设施。 本文通过对网格计算的研究现状、开放网格服务体系结构o g s a 的基本原理、 网格门户的相关技术及工具等方面的分析研究，结合银行信用系统自身的特点，提 出了基于o g s a 的银行网格信用体系框架；根据两级银行域管理策略给出一个自适 应银行信用系统网格解决方案以构建基础设施；详细描述网格门户、安全模型的设 计思想，并对系统模型的安全性、扩展性、易用性进行了论证。在理论研究分析的 基础上按角色部署服务，编写及部署各类网格门户程序块，实现一个银行网格原型 信用系统。该系统能充分共享银行系统原有的各种资源并使用户获得资源提供的服 务即通过一致的访问界面在服务质量的保障下便捷、安全、低廉地查询信用信息， 这是其他的技术所难以实现的。银行网格原型信用系统在实践中验证了基于o g s a 的系统模型的可行性。最后分析当前网格门户开发的局限性，把语义概念引入网格 门户开发中，开发了简易语义网格门户框架p o r t a l o n e 。 关键词：网格，服务，r i p ，信用，银行 a b s t r a c t c r e d i tr i s ki st h em a i nr i s kf o rm o d e mc o m m e r c i a lb a n k sa n do n eo ft h em o s tc o m m o n c a u s e sw h i c hl e a dt o b a n k r u p t c y c r e d i t i n f o r m a t i o nc o n s t r u c t i o no fo u rc o u n t r y s c o m m e r c i a lb a n k si sl a g g i n gb e h i n d , a n dc r e d i ti n f o r m a t i o nr e m a i n sa s y m m e t r y , w h i c ha l l l e a dt oh i g hr i s ka n dh j i g hc o s ti nt h ea c t u a lo p e r a t i o n t h eg r i dc o m p u t i n gs h o w san e w a p p r o a c ha n ds o l u t i o nt os o l v et h i sp r o b l e m g r i dc o m p u t i n gi sat e c h n o l o g yo fg r e e ni t f o ra c h i e v i n g ”c o l l a b o r a t i v ec o m p u t i n ga n dr e s o u r c es h a r i n g ”b yc o m b i n i n gt h e g r i d t e c h n o l o g ya n dt h ew e bs e r v i c e ss t a n d a r do g s a , i tc a np r o v i d e t h e u n d e r l y i n g i n f r a s t r u c t u r ef o rt h ee s t a b l i s h m e n to fc r e d i ti n f o r m a t i o ns y s t e ma s s o c i a t e dw i t hb a n k s b a s e do nt h er e s e a r c ho fg r i dc o m p u t i n g , o p e ng r i ds e r v i c e sa r c h i t e c t u r e ，g r i dp o r t a l a n dt h er e l a t e dt e c h n o l o g i e sa n dt o o l s c o m b i n e d 埘t hb a n kc r e d i ts y s t e mi t s e l f , t h i sp a p e r p r o p o s e saf r a m e w o r ko fb a n kg r i dc r e d i tb a s e do no g s a b a s e do nt w ol e v e l so ft h e d o m a i nm a n a g e m e n ts t r a t e g i e st h i sp a p e rp r o p o s e da l la d a p t i v eb a n kc r e d i ts y s t e ms o l u t i o n f o rt h ei n f r a s t r u c t u r ec o n s t r u c t i o n t h ed e s i g nt h o u g h t sa b o u tt h ep o r t a la n dt h es e c u r i t y m o d e lw e r ed e s c r i b e di n d e t a i l s e c u r i t y , s c a l a b i l i t ya n du s a b i l i t yo ft h es y s t e ma r e d i s c u s s e dt h o r o u g h l y t h e s et h e o r e t i c a ls t u d i e se s t a b l i s ht h eb a s i sf o rd e p l o y i n gs e r v i c e sb y r o l e ，p r o g r a m m i n ga n dd e p l o y i n gp o r t l e ta n df i n a l l yi m p l e m e n t i n go fab a n ko fc r e d i t s y s t e m t h es y s t e mc a nf u l l ys h a r ev a r i o u sr e s o u r c e so fe x i s t i n gb a n k i n gs y s t e ma n de n a b l e u s e r st oa c c e s st os e r v i c e sp r o v i d e db yt h er e s o u r c e s t h r o u g ht h ec o n s i s t e n ta c c e s s i n t e r f a c ew i t hq o sg u a r a n t e e ，p e o p l ec a nq u e r yt h ec r e d i ti n f o r m a t i o ni nac o n v e n i e n t , s a f e ， c h e a pw a y , t h i si st h er e s tt e c h n o l o g yd i f f i c u l tt oi m p l e m e n t t h ef e a s i b i l i t yo ft h es y s t e m m o d e lb a s e do no g s ai sp r o v e ni np r a c t i c eb ya p r o t o t y p eb a n k 鲥dc r e d i ts y s t e m f i n a l l y t h el i m i t a t i o n so ft h ep r o t o t y p eb a n kg r i dc r e d i ts y s t e mw e r ea n a l y z e d ，a n dt h ec o n c e p to f t h es e m a n t i cg r i dp o r t a lw a si n t r o d u c e db yt h ed e v e l o p m e n to fa s i m p l es e m a n t i c 鲥dp o r t a l f r a m e w o r kn a m e dp o r t a l o n e k e y w o r d ：g r i d , s e r v i c e s ，p o r t a l ，c r e d i t , b a n k i i 论文摘要 目录 i 第一章绪论 1 1 研究背景及意义 1 2 国内外研究现状。 1 _ 3 论文研究的主要内容 1 1 4 论文组织结构4 第二章相关理论与技术研究一6 2 1 网格的概念、原理及优势 2 1 1 网格的概念和原理6 72 1 2 时格的优势 2 2 网格计算的理论基础 2 2 1 元计算 2 2 2 分布式计算 2 2 3 中问件技术 2 3w e b 服务 至架9 2 3 1w e b 服务概述。 2 3 2 面向服务 2 3 3 面向服务的体系结构( s o a ) 1 1 2 4 开放网格服务体系结构( o g s a ) 。1 1 2 4 1 以服务为中心的思想1 1 2 4 2 网格服务1 2 2 4 3 虚拟服务1 3 2 4 4o g s a 体系结构1 3 2 4 5o g s i 2 4 6 规范。 2 5g l o b u s 和g l o b u s t o o l k r r 1 6 2 5 1i 翻格安全基础设施1 8 2 5 2 网格资源分配管理。1 9 2 5 3 网格信息服务1 9 2 5 4 网格数据管理服务。 2 6 语义网格 2 6 1 语j ；之w e b 2 1 2 6 2 语义网格。 2 7 1 。9 格p o r t a l 。2 1 2 2 2 7 2p o r t l e t 和p o r t l e t 容器。2 3 2 7 3g r i d s p h e r e 2 5 2 8 ，j 、结二：5 第三章基于ogsa银行网格信用系统设计一26 3 1 访& f 原则：撕 3 2 银行网格信用系统总体设计。2 6 3 3 银行网格信用系统详细设计。2 9 3 3 1 银行信用系统网格。2 9 3 3 2 银行信用系统时洛门户3 4 3 3 3 银行信用系统安全模型4 2 3 4 银行信用系统网格门户性能分析4 3 3 5 语义网格门户4 4 3 6 ，j 、l 右4 5 第四章基于0gsa银行网格原型信用系统的实现一46 4 1o g s a 部署的原则。4 6 4 2 实验系统的构建。4 6 4 2 1 实验系统平台的构建。4 6 4 2 2 各计算机的9 阀格相关t 具的安装胤置4 8 4 2 3 开发、i 台和_ t 具介绍。5 0 4 3 网格架构的实现5 1 4 3 1 网格数据服务部署5 1 4 3 2b a n k 服务部署5 3 4 4 网格门户的开发与部署5 5 4 4 1 编写p o r t l e t 5 6 4 4 2 部署p o r t l e t 6 1 4 5 原型系统分析与改进6 1 4 5 1 原型系统已解决的问题6 1 4 5 2 当前网格门户开发的局限性6 2 4 5 3 语义网格门户框架雏形6 2 4 6 ，j 、结6 3 第五章总结与展望。一6 4 5 1 总l 右6 4 5 2 主要工作和贡献6 4 5 3 展望6 5 附录6 6 参考文i d c 。一6 7 后记 华东9 币范大学硕士学位论文基于o g s a 银：行网格信用体系结构研究 1 1 研究背景及意义 第一章绪论 信用风险是现代商业银行面临的最主要的风险之一，也是导致银行破产的最 常见的原因之一。随着金融市场开放程度的加大、利率市场化进程的推进和金融 产品创新步伐的加快，我国银行业的信用风险开始逐渐凸现出来，并可能产生较 大的危机【1 1 。对商业银行来说，信贷风险是最主要的信用风险。建立信用体系， 有利于进一步缓解银行信贷市场的信息不对称程度，防范贷款风险，保证商业银 行自身经营和发展的稳定性、持续性和健康性。而由于历史和体制的原因，我国 商业银行对信用风险的管理更多的是停留在传统的信用分析方法和有关规章制 度的死板运用上，对于现代商业银行信用风险管理技术的认识、理解、研究、掌 握和实践均处在肤浅的层面，尤其是信用信息化建设滞后、信息不对称，导致银 行实际操作过程中的高风险、高成本运作【2 】。因此，加强对现代商业银行信用信 息化的研究是具有重要的现实意义和理论意义的。本论文将系统化、程序化、实 用化地对现代商业银行信用信息管理技术进行研究，为我国国有商业银行信用风 险管理技术的发展和使用提供探索性的工作准备。 信用风险管理需要耗费大量计算资源，对高性能计算能力的需求大。在银行 的传统r r 架构下，负载不均衡，计算资源利用率低，仅仅依赖单一计算机或单 一计算机集群系统己不能满足解决这一大规模应用问题所需的计算能力。信用体 系构建密切相关的征信信息资源共享不够( 商业银行之间基于竞争利益关系，信 息一般不实现共享) ，信息平台重复建设效率不高。 网格计算的出现为解决上述问题提供了新的思路和解决方法。网格计算是一 种针对复杂计算的新型科学计算模式，这种计算模式汇聚了元计算、对等计算、 分布式计算，利用i n t e r n e t 将地域上分布的计算、存储、数据资料等资源连接起 来，透明地提供单个服务器所不具备的计算和存储等能力，不受硬件边界的限制， 实现了真正的“协同计算、资源共享”。通过网格计算技术建立银行信用体系， 银行将不需要自上而下重建硬件系统，建成的信用体系将包含对原有硬件系统的 兼容，有效组织分散在各部门、各分支机构、合作单位的各种资源，充分共享信 用信息( 信用记录) ，提供一致的访问界面【引。 1 华东师范大学硕十学位论文皋于o g s a 银行网格信用体系结构研究 1 2 国内外研究现状 网格( g r i d ) 起源于2 0 世纪9 0 年代美国政府资助的分布式超级计算，是为 构建先进科学及分布式计算设施而引入的概念，是高性能计算技术和互联网技术 的进一步融合。随着网络和分布式计算技术的发展，网格技术的应用领域也逐步 从传统科学计算扩展到工商业领域。2 0 0 1 年w e b 服务( w e bs e r v i c e s 或w s ，一 组迅速发展的标准和实现技术，适用于解决多种执行环境问的互操作问题) 技术 出现以后，l a nf o s t e r 领导的网格界最有影响的g l o b u s 项目小组立即把网格技术 建立其上，并推出开放网格服务体系结构( o g s a ，o p e ng r i d s e r v i c e a r c h i t e c t u r e ) ，在全世界范围内掀起了包括科技界和工业界的网格研究热潮【4 j 。 开放网格服务体系结构的确立使得网格服务与w e b 服务r 趋融合，网格体系结 构正走向标准化。特别用新的语法编写的w e b 服务资源框架( w s r f ，w e b s e r v i c e sr e s o u r c ef r a m e w o r k ) 【5 j 以及由g l o b u s 推出的相应工具包g l o b u st o o l k i t4 ( g t 4 ) 1 6 l ，提供了支持网格与网格应用的底层基础设施，能够在大型的分布式 应用中，为用户安全、有效、方便地利用资源而服务。 o g s a 的实现道路并不平坦。2 0 0 2 年，o g s i ( o p e ng r i ds e r v i c ei n f r a s t r u c t u r e ， 开放网格服务基础设施) 规范发布川。规范引入了“网格服务”这一概念。它由 w e b 服务扩展而来，在w e b 服务之上增加一系列网格服务必须遵循的附加条件 ( 那些在分布式应用程序中常常会用到的特性或资源状态) 。在o g s i 中，有状 态的资源建模成类似于w e b 服务并支持w s d l ( w e bs e r v i c ed e f i n i t i o nl a n g u a g e ， w e b 服务描述语言) 接口类型扩展的网格服务接口类型，即使用扩展的w s d l 表示有状态的w e b 服务。 这种方法在w e b 服务社区( c o m m u n i t y ) 引起很大的争议。归根结底主要是 因为网格服务未完全遵循w e b 服务标准( w 曲服务使用w s d l1 0 而网格服务 使用w s d l 2 0 ) 。基于这些原因，o g s i 被替代。新标准称为w s r f 以解决此类 争论。在2 0 0 4 年初的g l o b u sw o r l d 会议上，g l o b u s 项目领导人i a nf o s t e r 描 述g l o b u s 为“致力于维持短期需求( 满足用户需求的软件工程和开发) 和长期 需求( 推动标准的发展而进行的研究和保持项目处于技术发展的前沿地位) 间的 平衡。他还提及“g l o b u s 应当是一个研发的组织 。 当前国内外对于网格的研究虽然取得了一定的成绩，但还有大量的研究工作 需要进行，网格理论和技术正在逐步完善。全球对网格的研究重点集中在欧洲、 2 华东师范大学硕l 二学位论文 基于o g s a 银行网格信用体系结构研究 北美等地区，大的网格环境很少见，现有的网格主要是针对局限于划分了地域的 网格、行业内的网格而言。目前有关这方面的应用包括帮助研究人员分析粒子加 速器和大型天文望远镜上的数据的s e t i h o m e 项目以及研究用于治疗疾病的 可折叠蛋白质( p r o t e i nf o l d i n g ) 的f o l d i n g h o m e 项目。 美国军方正在实施名为“全球信息网格”( g l o b a li n f o r m a t i o ng r i d ，g i g ) 的 大型计划，计划在2 0 2 0 年完成。2 0 0 1 年英国政府投资1 2 亿英镑支付为期三年 的网格研究项目“英国国家网格( u kn a t i o n a lg r i d ) i p 9 9 并且逐年追加。随着网 格研究在研究领域的迅速展开，网格计算对那些短期内寻求极强计算能力但无需 对自身计算资源追加大量投入的组织越来越有吸引力。国外信息、金融、生物、 医药、动漫等产业界的大公司也相继启动了与网格目标一致的研究开发项目。 i b m 、微软、s u n 、惠普、p l a t f o r m 、h i t a c h i 、b m w 、e b a y 等公司都相继启动了 自己的网格研究和开发计划。网格技术可以用于处理电影、制作动画、在线购物 交易等【引。 在国内，2 0 0 2 年，科技部召开了“网格战略研讨会 ，确认将网格的研究和 应用列为“8 6 3 计划”的一个专项，随即成立了专项专家组。中国国家网格于2 0 0 5 年1 2 月2 1 日j 下式开通运行。这意味着通过网格技术的研发应用，中国己能有效 整合全国范围内大型计算机的计算资源，从而形成一个强大的计算平台，帮助科 研单位和科技工作人员实现计算资源共享、数据共享和协同工作。可以看出，网 格研究正在迅速展开，有关网格的其它一些重大战略决策也j 下在积极酝酿中1 9 l 。 银行是个人信用资料征集的一个最为重要的领域。在存款实名制实施过程 中，信用征集对象限于使用信用卡、个人支票，申请消费信贷的用户。通过信用 中介将分散在商业银行及政府中的个人信用信息集中后进行加工储存，建立个人 信用信息数据库并编制个人信用报告。主要方式为利用先进的电脑系统和信息技 术，与各商业银行联网，实现银行将个人信用信息通过网络传输到数据库，同时 信用中介可通过网络向银行传递信用信息，最终建立信息的双向流通体系1 1 0 l 。目 前银行信用体系构建密切相关的征信信息资源共享不够，信息平台重复建设效率 不高，银行个人信用信息系统是在特定的范围内解决个人信用信息征集和开放问 题。 当前把网格应用于银行信用体系的构建国内外略有些外围的研究进展。利用 网格化的管理模式以求最大化发挥银行业各种资源利用效率，提高服务质量1 3 j ； 将网格应用到流程银行的变革中，构建一个网格化管理下的流程银行模式【l l j ；将 3 华东师范人学硕士学位论文基于o g s a 银行网格信用体系结构研究 当今国际最流行的计算模式一网格计算应用到银行中，并结合开放网格体系，建 立一个基于o g s a 的银行网格计算体系【1 2 1 ；为网格账户系统提供o g s a 式的银 行服务f 1 3 l ；银行网格模型的多层次服务质量优化【1 4 l 。这些研究解决了银行信用 体系某些层面上的构建问题，未能从全局上综合考虑银行信用体系的创建。 1 3 论文研究的主要内容 本文结合银行信用系统自身的特点，提出了基于o g s a 的银行网格信用体 系框架；并根据两级银行域管理策略给出一个自适应银行信用系统网格解决方 案。本文的主要研究内容和贡献如下： 系统地研究了网格体系结构以及网格门户的相关技术，重点研究了开放网格 服务体系结构o g s a ，从面向服务的角度分析了p o r t l e t ( 网格门户程序块， 封装了网格服务) 如何集成于网格门户中生成门户页面，以一种交互的方式 为用户提供网格应用。 提出基于o g s a 的银行网格信用系统模型并根据两级银行域管理策略给出 一个自适应银行信用系统网格解决方案以构建银行信用系统网格。 设计系统的安全策略，构建银行信用系统安全模型。 一构建硬件基础设施，按角色部署服务，编写及部署p o r t l e t ，实现一个银行网 格信用原型系统并顾及扩展性。 一分析当前网格门户开发中的局限性，把语义概念引入网格门户开发中，简要 开发了语义网格f - j p 框架p o r t a l o n e 。 1 4 论文组织结构 全文一共由五章组成。 第一章为研究内容综述。其中阐述了论文的研究背景和意义，着重分析了目 前国内外网格技术和银行信用体系的研究现状，并提出了本文的主要研究内容。 第二章介绍了网格的理论与技术。这部分着重研究了开放网格服务体系结构 o g s a 、系统地介绍其技术概念、发展历程以及主要理论。 第三章提出了基于o g s a 的银行网格信用系统模型。借鉴g l o b u s 和其他各 种技术思想，对系统模型设计中网格和门户的设计进行了深入研究，并提出了自 适应银行信用系统网格解决方案，为银行信用系统的顺利构建奠定了良好的基 4 华东师范大学硕士学位论文基十o g s a 银行网格信用体系结构研究 础，这些关键技术主要包括：域管理策略、资源管理、安全策略等。 第四章在前几章的理论基础上，介绍了银行网格信用系统模型的具体实现， 包括开发平台和工具的选取，具体功能的实现，模型的部分操作界面，分析了当 前网格门户开发中的局限性，把语义概念引入网格门户开发中，简要开发了语义 网格门户框架p o r t a l o n e 。 第五章对研究的内容、方法和结构进行总结并提出进一步研究的方向。 5 华东师范大学硕，l ：学位论文皋于o g s a 银行网格信用体系结构研究 第二章相关理论与技术研究 2 1 网格的概念、原理及优势 2 1 1 网格的概念和原理 美国网格计算项目领导人i a nf o s t e r 在他出版的专著中将网格( g r i d ) 描述 为一组构筑在互联网上的新兴技术1 1 5 i 。它将高速互联网、高性能计算机、大型数 据库、传感器以及远程设备等融为一体，提供了更多的资源、功能和交互性，让 人们更为透明地使用资源。网格是由成千上力分散在不同地理位置的参与计算的 计算机( 节点) 组成的一个“虚拟的超级计算机系统，其中的计算资源一改之 前独立存在的“孤岛”状态，可随时随地共享。简言之，网格是“资源”以及对 “资源的使用 。这一概念背后的实质就是打破传统强加在“资源”之上的种种 限制，为使用者提供了一种前所未有的“高级服务 【3 1 。 网格计算的原理效法于电力网格。当电器或其他电力设备接入电源时，用户 希望获得合适电压的电力而无需知道该电力的实际来源。当地的公用事业公司提 供由发电机和电源组成的复杂网络的接口，为用户提供满意的服务质量。电力网 格基础设施提供了虚拟的发电机，该发电机高度可靠，并根据用户的需求提供相 应的电力。网格计算与此类似，一旦基础设施就位，即可访问由各种资源组成的 “虚拟的超级计算机系统”。单一的资源对用户是不可见的，就像用电户不知道 他们所用的电是何处产生、如何产生的一样【1 6 】。 网格计算主要侧重于大型的分布式应用，它由许多组织( 包括个人) 协同完 成。这些组织通过网络计算环境构成一个统一的虚拟组织( v i r t u a lo r g a n i z a t i o n ， v o ) 。虚拟组织的典型例子有：应用服务提供商( a s p ) 、存储服务提供商( s s p ) 、 企业及企业所采用的应用而构成的系统等。虚拟组织是相互独立、地理分布的具 有任务关联的组织网络，所有组织成员在基于半数稳定关系基础上提供核心竞争 力和相互合作，组织提供的产品和服务是强烈面向服务和创新的1 1 7 】。i a nf o s t e r 在2 0 0 1 年发表的论文网格的剖析【4 j 中指出：“网格是在动态变化的多个虚拟 组织间共享资源和协同解决问题。虚拟组织提供了在个人、机构和资源的集合 体间灵活、安全、平等的资源共享方式。网格计算环境中的用户、成员、资源可 6 华东师范大学硕士学位论文基于o g s a 银行网格信用体系结构研究 随时加入组织，各组织拥有的计算资源、存储资源等各种资源可以被虚拟组织中 的成员共享。共享是高度受控制的，需要在资源控制者和使用者之间定义什么是 可以共享的，哪些人能共享，在何种条件下共享。“虚拟组织”就是基于这样的 一些共享规则，组织内的各成员可方便地协同完成各种分布式应用和任务。 虚拟组织的成功实施很大程度上依赖底层的计算机和通信技术的支撑，网格 是一个理想的平台；另外一方面，网格中的应用充分利用虚拟组织的工作思想和 合作方法，可以有效的进行实施和执行。因此虚拟组织的工作方式和网格应用的 组织架构形成了默契的配合。 2 1 2 网格的优势 作为第三代i n t e r n e t 网络新技术，网格计算技术有诸多优势： 资源的广泛连通。传统互联网实现了计算机硬件的连通，w e b 实现了网页的 连通，而网格技术则实现了网上所有资源包括计算资源、存储资源、通信资 源、软件资源、信息资源、知识资源和用户服务等的广泛连通，感觉如同使 用一台计算机一样。 _建立更高层次的共享。网格打破了传统共享和协作的限制：过去对资源的共 享只停留在系统间的数据文件传输、交换层次上，而网格资源的共享允许对 资源进行直接的访问( 接入使用) 和控制。网格技术把所有资源都建模为服 务，任何资源可很方便地提供给最终用户，把资源从特定的地理位置、具体 的计算设施的束缚中解放出来，实现计算资源的随取随用。 _ 提高或拓展企业内所有计算资源的利用率和计算效率，降低计算的总成本。 资源的互联、组合、协作产生了具有附加值的新服务、数据、信息，满足最 终用户需求的同时能够解决以前由于计算、数据资料或存储资源的短缺而无 法解决的问题。 一建立虚拟组织( v o ) ，在一定的规则约束管理下，通过共享数据和应用对公 共问题进行合作。 _ 资源的全面共享和协同工作使需要耗费大量计算资源的复杂问题求解成为 可能。 总之，网格计算强调( 但不强制执行) 地理分布、多机构、公共事业基础、 外包、网络依赖的计算方式。网格计算的理念是简单的，一个组织可利用其透明 地集成、增产节约和共享分散、异构的计算机系统平台。 7 华东师范人学硕上学位论文基于o g s a 银行网格信用体系结构研究 2 2 网格计算的理论基础 网格计算作为先进的计算方法，其主要是由元计算、分布式计算和中间件技 术等构成其理论基础的【1 2 1 。 2 2 1 元计算 元计算技术是网格计算的初级形态，将一组通过广域网连接起来的、性质不 同的、闲置的计算资源集合起来，作为一个单独的计算环境向用户提供计算服务。 元计算系统的目标是使用户能够共享其中的计算资源并以合作的方式进行计算。 元计算前端主要解决最终用户通过统一的界面来使用广域网上各类计算资源的 问题；元计算内核主要解决计算任务在广域网中各种超级计算机上协同合作的问 题，提供一个完整的程序开发和运行环境。当用户提出计算请求时，计算问题的 执行代码在系统内部的计算资源上进行合理的调度和管理，把大问题分解成众多 独立的小任务分配到许多个人计算机上运行，最后得出运行结果并通过元计算前 端反馈给最终用户。元计算很好地解决了对计算的无限需求和有限计算资源的矛 盾。一个良好的元计算系统主要由三个部分组成：一是尽量简单而又可靠的使用 界面；二是资源管理系统；三是良好的编程模型和高效可靠的运行环境。其中资 源管理系统处于核心地位，它负责整个系统中各个资源的描述、变动、分配与保 护，与运行系统密切合作，保证整个系统的正常运行。资源管理系统需要为不同 级别的系统管理员提供强有力的工具或界面来对这些资源进行控制和保护。 2 2 2 分布式计算 分布式计算是一门计算机科学，它研究如何把一个需要非常巨大的计算能力 才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分再分配给许多计算机进行处 理，最后把这些计算结果综合得到最终的结果。最近的分布式计算项目己经被用 于使用世界各地成千上万位志愿者的计算机的闲置计算能力。通过因特网，分布 式计算可以分析来自外太空的电讯号，寻找隐蔽的黑洞，并探索可能存在的外星 智慧生命；可以寻找超过1 0 0 0 万位数字的梅森质数；也可以寻找并发现对抗艾 滋病病毒的更为有效的药物。这些项目都很庞大，需要惊人的计算量，仅仅由单 个的计算机或是个人在一个能让人接受的时间内计算完成是决不可能的。 8 华东师范大学硕士学位论文基于o g s a 银行嘲格信用体系结构研究 2 2 3 中间件技术 从技术路线而言，分布计算技术的发展经历了两种不同的路线。一种是理想 的技术路线，即试图通过研究全新的分布式操作系统，呈现给用户单一的系统视 图来支持分布式计算。尽管这方面产生了许多技术成果和实验系统，但它们难以 与主流操作系统兼容，一直没有形成被市场和用户广泛接受的产品。 另一种是现实的技术路线，即通过在传统操作系统之上部署分布式计算环境 提供公共开发和公共服务，支持分布式应用，实现特定范围内的资源共享和协同 工作。相应地，出现了一系列用户广为接受的产品，称之为中间件。中间件是位 于操作系统和应用软件之间的一个独立软件层( 通用服务) ，它与面向对象技术 结合，提供标准的程序接口和协议，在不改变现有软硬件系统的前提下即可屏蔽 网络硬件平台的差异性和操作系统与网络协议的异构性，向分布式应用提供相应 的执行坏境和编程环境。中间件在平衡负载、连接管理和调度等方面发挥了相当 大的作用，使企业级的应用性能得到了大幅提升，极好地满足了关键业务的需求。 2 3w e b 服务框架 w e b 服务( w s ，w e bs e r v i c e s ) 是网格技术的两大基础技术之一。w e b 服务 框架的主要目标是在现有的各种异构平台的基础上构筑一个通用的与平台无关、 语言无关的技术层，各种不同平台之上的应用依靠这个技术层来实施彼此之间的 连接和集成，从而实现不同的软件应用之间的互操作。 2 3 1w e b 服务概述 w e b 服务是一组迅速发展的标准和实现技术，适用于解决多种执行环境间的 互操作问题f 1 8 】。w e b 服务标准正在w 3 c 内部以及其他的标准内部被定义，形成 了新的主要工业提议的基础，如微软的n e t ，i b m 的d y n a m i ce b u s i n e s s ，s u n 的 s u no n e 。其核心标准集如x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ，可扩展标记语言) ， s o a p ( s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c o l ，简单对象访问协议) ，w s d l ( w r e bs e r v i c e s d e f i n i t i o nl a n g u a g e ，w e b 服务描述语言) 和u d d i ( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n ， d i s c o v e r ya n di n t e g r a t i o n ，统一描述、发现和集成) 获得了前所未有的统一，已 接近工业标准【1 9 l 。w e b 服务这一解决方案能非常容易地跨不同配置的网络，不 9 华东师范大学硕l ：学位论文基于o g s a 银行网格信用体系结构研究 需要因集成使用某种特定的方法或协议而修改网络设置。w e b 服务( 使用x m l s o a p ) 可以像h t m l h t r p 在w e b 上共享静态文档一样实现应用程序和数 据的集成l 硎。 服务的原理 服务是执行可重复任务的可发现资源，能实现一定的功能。它具有一组定义 良好的接口，由外部化的服务规范( 协议) 进行描述，可以很方便地被其他应用 程序调用。这种软件实体尤其适用于解决多种执行环境( 比如面向对象、面向过 程及其他系统) 间的互操作性问题。简单地说，它是一种可以重复的任务。各个 服务的单独存在并没有太大价值，除非这些服务能与其他的服务被其他的特定应 用所使用，并能用于合成各种新的应用。 _ w e b 服务的实现原理及技术优势 w e b 服务是存在于i n t e r n e t 上的小规模软件组件1 2 1 1 。w 曲服务的设计构想是 提供花费代价小的应用集成并为下一代的b 2 b 商业模式给予技术支持。把软件 应用发布成w e b 服务可以增加复用性及让更多的人共享。它是一种基于x m l 的 接口技术，是“异构系统交换信息”的标准解决方案。x m l 消息可用于在客户 端和服务器端传递消息、描述服务