（计算机系统结构专业论文）基于jetspeed的服务网格门户技术的研究与实现.pdf

东 北大学 硕士学 位论文 摘要 基于j e t s p e e d 的服务网格门户技术 的研究与实现 摘要 网格计算是近几年来出现的新兴技术。建立网格可以最大限度地综合利用分 布资源 数据， 计算能力， 存储能力等) ， 即消除异构资源孤岛， 真正实现资源共 享。网格 ( g r i d ) 概念的提出为基于w e b s e r v i c e 的企业柔性业务集成带束了新的 途径。 为了支持基于w e b s e r v i c 。 的业务服务， i b m提出了服务网格( s e r v i c e g r i d ) 概念，描述了面向服务领域的网格服务 ( g r i d s e r v i c e )共享与集成机制，为 we b s e r v i c e 技术的应用提供了广阔的前景。 随着网格技术的发展和网格系统的实施，网格门户的建设摆到了网格开发者 的面前。网格门户同we b门户类似， 是一 个访问网格系统的入口。它为网格用户 提供了启动应用程序的接口， 该应用程序将使用网格所提供的资源和服务。 同时， 网格门户不仅可以作为简单的统一w e b 应用接入点， 还提供其它有用的功能。 例 如:安全性、搜索、协同合作、及工作流程等。 本文根据服务网格的应用与特点，讨论了服务网格门户的基本组成;分析并 设计了面向c i ms 领域的支持企业业务柔性集成的服务网格门户的功能和体系结 构;重新规划了服务网格门户在整个网格系统中的层次结构，给出了服务网格门 户系统的设计方案。 在门户的建立方面， 提出了使用基于p o r t l e t 的门户构件和网格中间件协作实 现服务网格门户的新思路，实现了门 户构件同底层网格构件的有机结合。文中分 析了j e t s p e e d 门户框架对于 服务网 格门 户开发的优势， 使用了基于p o rt l e t 的门户 技术， 将服务网格提供的各项功能分布于多个 p o rt l e t ， 而每个p o rt l e t 在门户中都 可以独立定制、添加和删除。这样使服务网格门户更易于开发、灵活部署和便于 更新，降低网格门户的开发和维护成本，提高开发速度，增强系统的稳定性。同 时，个性化服务使门户更加亲近用户，有利于网格应用的推广。 文中 还阐 述了 基于j e t s p e e d 门 户框架的 服务网 格门 户的 具体实现， 并给出了 实现基本功能的网格门户实例。 关键词:网 格门 户门 户 服务网 格门 户框架 j e t s p e e d p o r t l e t 1 1 东 北大学 硕士学位论文 ab s t r a c t re s e a r c h a n d re a l i z a t i o n o f s e r v i c e gr i d p o r t a l b a s e d o n j e t s p e e d ab s t r a c t g r i d c o m p u t i n g i s a n e w t e c h n o l o g y w h i c h a p p e a r s i n r e c e n t y e a r s . b y b u i l d i n g a g r i d s y s t e m , d i s t r i b u t e d r e s o u r c e s ( d a t a , c o m p u t i n g a b i l i t y , s t o r a g e a b i l i t y ) c a n b e f u r t h e s t u s e d . i s l a n d s o f t h e r e s o u r c e s wi l l b e e l i mi n a t e d a n d t h e r e s o u r c e s wi l l b e s h a r e d . t h e e m e r g e n c e o f g r i d b r i n g s a n e w w a y t o i m p l e m e n t e n t e r p r i s e f l e x i b l e c o m p o s i t io n s e r v ic e s ( e f c s ) s y s t e m b a s e d o n w e b s e rv i c e . t o s u p p o rt t h e b u s i n e s s s e rv i c e s b a s e d o n w e b s e r v i c e , i b m p u t s a c o n c e p t o f s e r v i c e g r i d f o r w a r d . t h e c o n c e p t d e s c r i b e s s h a r i n g a n d i n t e g r a t i o n o f g r i d s e r v i c e , w h i c h i s s e r v i c e d o m a i n - o r i e n t e d , a n d p r o v i d e s a n e x t e n s i v e s c o p e f o r t h e a p p l i c a t i o n s o f w e b s e r v i c e w i t h t h e d e v e l o p m e n t o f g r i d t e c h n o l o g y a n d i m p l e m e n t o f g r i d s y s t e m , t h e p r o b l e m o f b u i l d i n g g r i d p o r ta l i s b r o u g h t t o t h e d e v e l o p e r s . s i m i l a r t o w e b p o r t a l , g r i d p o rt a l i s a n e n t r a n c e t o g r i d s y s t e m. i n t e r f a c e s o f t h e g r i d a p p l i c a t i o n s , w h i c h s h a r e r e s o u r c e s a n d s e r v i c e s p r o v i d e d b y g r i d , a r e s u p p l i e d t o g r i d u s e r s . a t t h e s a m e t i m e , t h e g r i d p o rt a l n o t o n l y c a n b e u s e d a s s i m p l e u n i f o r m w e b a p p l i c a t i o n i n t e r f a c e s , b u t a l s o p r o v i d e o t h e r u s e f u l f u n c t i o n s s u c h a s s e c u r i t y , s e a r c h , c o o p e r a t i o n a n d wo r k fl o w . o n t h e b a s i s o f a p p l i c a t i o n s a n d f e a t u r e s o f s e r v i c e g r i d , i n t h i s p a p e r , b a s i c c o m p o n e n t s o f s e r v i c e g r i d p o r t a l i s d i s c u s s e d ; t h e f u n c t i o n s a n d a r c h i t e c t u r e o # e f c s s u p p o r t i n g c i ms d o m a i n a r e a n a l y z e d a n d d e s i g n e d ; t h e a r c h i t e c t u r e o f g r i d p o r t a l i s r e p a rt i t i o n e d a n d t h e d e s i g n o f i t i s g i v e n . o n t h e p r o b l e m o f p o rt a l c o n s t r u c t i n g , a n e w w a y t o c o n s t r u c t s e r v i c e g r i d p o rt a l b y c o o p e r a t i n g p o rt a l c o m p o n e n t a n d g r i d m i d d le w a r e i s p r o p o s e d . t h e i n t e g r a t i o n o f p o rt a l c o m p o n e n t s a n d g r i d c o m p o n e n t s i s a c h i e v e d . t h e a d v a n t a g e s o f u s i n g p o rt a l f r a m e n a m e d j e t s p e e d t o c o n s t r u c t g r i d p o r t a l a r e a n a l y z e d i n t h e p a p e r . t h e t e c h n o lo g y o f p o rt l e t i s u s e d . f u n c t i o n s o f t h e g r i d p o rt a l a r e d i s t r i b u t e d t o t h e p o rt l e t s , w h i c h c a n b e c u s t o m i z e d , a p p e n d e d a n d d e l e t e d i n d e p e n d e n c y i n t h e p o rt a l . b y u s i n g t h e t e c h n o l o g y , i t i s e a s y t o d e v e l o p , d i s t r i b u t e a n d u p d a t e t h e p o rt a l ; t h e d e v e l o p i n g c o s t i s r e d u c e d ; t h e d e v e l o p i n g s p e e d a n d t h e s t a b i l i t y o f g r i d p o r t a l a r e i m p r o v e d . b y s u p p l y i n g i n d iv i d u a t i o n s e r v i c e s , t h e g r i d p o rt a l i s f r i e n d l y t o u s e r s a n d w i l l b e f a s t i i i 东 a大学 硕士学位论文 ab s t r a c t p o p u l a r i z e d . i n t h e e n d , t h e i m p l e m e n t a t i o n o f s e r v i c e g r i d p o rt a l b a s e d o n j e t s p e e d i s i n t r o d u c e d a n d a n i n s t a n c e o f g r id p o rt a l w i t h e l e m e n t a ry f u n c t i o n s i s p r o v i d e d . k e y w o r d s p o rt a l , 颤d p o rt a l , s e r v i c e g r i d , j e t s p e e d , p o rt l e t , p o rt a l f r a m e 。i v 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。沦文中取 得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或 撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确 的说明并表示谢意。 学位论文作者签名: 日期:a ws. 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学 位论文的规定 复印件和磁盘 即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 允许论文被查阅和借阅。本人授权东北大学可以将学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 ( 如作者和导师同意网上交流，请在下方签名;否则视为不同意。 ) 1 ?. 子 字位论又作者= i :大 几 签字日期: 次 囚 、 / 、o z y 导师签名: 签字日期: * rt t 良v- t ! ，沁 东北大学硕士学位论文 第一章 绪 论 第一章 绪 论 在当今日益激烈的全球化市场竞争中，企业面临多方的压力:采购成本不断 提高，市场需求不断变化使得产品更新速度加快，全球化所带来的冲击日益加强 等等。企业要避免这一系列问题，就必须在生产组织上实行某种深刻的变革，实 现企业的集成和制造资源的共享，即管理的集成，包括生产信息、功能、过程的 集成，也包括企业内部的集成和企业外部的集成，为寻求市场机遇，及时、快速 地响应和适应市场需求变化，赢得竞争优势。 科学技术特别是计算机技术、 网络技术的发展， 使这种变革的需要成为可能。 制造技术的网络化会导致一种新的制造模式，即虚拟制造组织，它是由 地理上异 地分布的、组织上平等独立的多个企业，在谈判协商的基础上，建立密切合作关 系，形成动态的“ 虚拟企业” 或动态的 。 企业联盟” 。将这些在地理位置上或逻辑上 分布的异构虚拟制造组织，通过网络实现相互连接，实现优势互补和资源优化动 态组合与共享，以提高各个制造系统/ 企业间的信息交流与合作能力。 为了更好地 适应市场环境，在资源重组与集成时要考虑如何增强虚拟企业柔性、健壮性、敏 捷性，达到降低成本，提高效率，增强竞争力的目 标，真正实现制造企业研究、 3 r 发、生产、营销、组织管理及服务的全球化，进而使企业赢得市场竞争。 w e b 服务提供了一个分布式的计算技术， 用于在i n t e r n e t或者i n t r a n e t 上通过 使用标准的x m l 协议和信息格式来展现商业应用服务l 柴0 3 e依靠w e b 服务， 可以更好地实现跨平台的企业间的互操作，提高分布系统的集成度，使企业能够 实时地访问不同部门、不同应用、不同平台和不同系统的信息。然而，由于 、 d e b s e r v i c e 只考虑了企业的业务边界部分， 即各个合作伙伴只能依靠他们提供的w e b s e r v i c e 应用， 通过合作伙伴间的相互调用共同实现业务合作， 而各企业内部的商 务潜能没有得到最大的发挥，影响了企业间的柔性业务集成能力。 随着we b 服务的发展， 。 网格” 概念的提出为基于we b s e r v i c e 的企业柔性业 务集成开辟了新的途径。网格是利用互联网把地理上广泛分布的各种资源 ( 包括 计算资源、 存储资源、带宽资源、软件资源、 数据资源、 信息资源、知识资源等) 连成一个逻辑整体，就像一台超级计算机一样，为用户提供一体化信息和应用服 务 ( 计算、 存储、 访问等) 。 它的最终目的是试图实现互联网上 所有资源的全面贯 通，彻底消除资源孤岛，希望用户在使用网格服务能力时，就如同现在使用电力 一样方便。 为了支持基于 we b s e r v i c e 的业务服务， i b m 提出了服务网格 ( s e r v i c e g r i d )概念， 服务网格旨 在通过服务资源的抽象描述、组织、管理以及服务的动 态组合，支持开放环境下的应用虚拟组织，以及虚拟组织上灵活、高效的资源共 享和业务级协同。 1. 东北大学硕士学位论文第一章 绪 论 网格服务与w e b 服务的区别主要在两个方面: 一是网格服务的外延更广; 二 是w e b服务面向永久服务，而网格服务针对的是大量临时服务 ( 动态服务) 。在 网格里所有的资源都是服务，所有的服务也是资源，使用临时的资源的好处是， 可以对动态网格服务实例进行动态配置和软状态管理，可以在服务终止的时候释 放掉其拥有的资源。 网格计算是一门前景光明的新兴技术，业内人士对它的关注程度与日 俱增， 而它与行业的关系更是越来越密切。学术与商业组织都正在开发利用网格技术的 应用程序。网格计算的定义有很多种，但网格的本质是计算资源的联合加上这些 资源的虚拟化，从而达到加速应用程序处理的目的。网格的全部核心就是分布式 计算与资源管f . u n l 3 0 3 1 0 网格的研究最早起源于网格计算，根据侧重点不同，网格可以有多种类型， 如计算网 格、 数据网格、 存取网 格等。 为了支持基于w e b s e r v i c e 的业务服务， i b m 提出了服务网格 ( s e r v i c e g r i d )概念，描述了面向服务领域的网格服务 ( g r i d s e r v i c e )共享与集成机制，为we b s e r v i c e 技术的应用提供了广阔的前景。 服务网格有三个要点: ( 1 )它是一种通用网格，不只支持科学计算，还支持其它服务，包括通信服 务、数据服务、信息服务、计算服务、交易服务等等。 ( 2 ) 服务是基本的 应用模式， 即 客户端向网 络发出 服务请示， 网 格完成服务， 并将结果通知客户端。 ( 3 )网 格的 主要评价标准不单 纯是计算速度等传统指标， 而是类似“ 服务等级 协议” ( s e r v i c e l e v e l a g r e e m e n t ) 这样的一套用户满意度或服务质量评价 标准。 1 . 1 什么是门户系统 户系统是指在开放体系结构环境下，把各种应用系统、数据资源和互联网 资源统一集成到通用门户之下，根据每个用户使用特点和角色的不同，形成个性 化的应用界面，并通过对事件和消息的处理传输把用户有机地联系在一起。简单 的说，门户系统是特定的用户以高度个性化的方式，交互访问相关信息、应用软 件、以及商业流程的软件平台。 1 .2 门户系统的发展 门户系统最早是从门户网站的概念开始的， 但当时的门户并非指现在所说的 门户概念， 所以g a r t n e r r e s e a r c h调查公司将当时的门户定义为第0 代门户产品， 它的主要功能只是简单的网站展现， 特点是集合单个的网络域址， 搜索信息内容。 第一代门户系统是信息平台， 主要是基于内容过滤的， 个性化 定向的搜索， .2 . 东北大学硕士学位论文第一章 绪 论 网格服务与w e b 服务的区别主要在两个方面: 一是网格服务的外延更广; 二 是w e b服务面向永久服务，而网格服务针对的是大量临时服务 ( 动态服务) 。在 网格里所有的资源都是服务，所有的服务也是资源，使用临时的资源的好处是， 可以对动态网格服务实例进行动态配置和软状态管理，可以在服务终止的时候释 放掉其拥有的资源。 网格计算是一门前景光明的新兴技术，业内人士对它的关注程度与日 俱增， 而它与行业的关系更是越来越密切。学术与商业组织都正在开发利用网格技术的 应用程序。网格计算的定义有很多种，但网格的本质是计算资源的联合加上这些 资源的虚拟化，从而达到加速应用程序处理的目的。网格的全部核心就是分布式 计算与资源管f . u n l 3 0 3 1 0 网格的研究最早起源于网格计算，根据侧重点不同，网格可以有多种类型， 如计算网 格、 数据网格、 存取网 格等。 为了支持基于w e b s e r v i c e 的业务服务， i b m 提出了服务网格 ( s e r v i c e g r i d )概念，描述了面向服务领域的网格服务 ( g r i d s e r v i c e )共享与集成机制，为we b s e r v i c e 技术的应用提供了广阔的前景。 服务网格有三个要点: ( 1 )它是一种通用网格，不只支持科学计算，还支持其它服务，包括通信服 务、数据服务、信息服务、计算服务、交易服务等等。 ( 2 ) 服务是基本的 应用模式， 即 客户端向网 络发出 服务请示， 网 格完成服务， 并将结果通知客户端。 ( 3 )网 格的 主要评价标准不单 纯是计算速度等传统指标， 而是类似“ 服务等级 协议” ( s e r v i c e l e v e l a g r e e m e n t ) 这样的一套用户满意度或服务质量评价 标准。 1 . 1 什么是门户系统 户系统是指在开放体系结构环境下，把各种应用系统、数据资源和互联网 资源统一集成到通用门户之下，根据每个用户使用特点和角色的不同，形成个性 化的应用界面，并通过对事件和消息的处理传输把用户有机地联系在一起。简单 的说，门户系统是特定的用户以高度个性化的方式，交互访问相关信息、应用软 件、以及商业流程的软件平台。 1 .2 门户系统的发展 门户系统最早是从门户网站的概念开始的， 但当时的门户并非指现在所说的 门户概念， 所以g a r t n e r r e s e a r c h调查公司将当时的门户定义为第0 代门户产品， 它的主要功能只是简单的网站展现， 特点是集合单个的网络域址， 搜索信息内容。 第一代门户系统是信息平台， 主要是基于内容过滤的， 个性化 定向的搜索， .2 . 东北大学硕士学位论文第一章 绪 论 网格服务与w e b 服务的区别主要在两个方面: 一是网格服务的外延更广; 二 是w e b服务面向永久服务，而网格服务针对的是大量临时服务 ( 动态服务) 。在 网格里所有的资源都是服务，所有的服务也是资源，使用临时的资源的好处是， 可以对动态网格服务实例进行动态配置和软状态管理，可以在服务终止的时候释 放掉其拥有的资源。 网格计算是一门前景光明的新兴技术，业内人士对它的关注程度与日 俱增， 而它与行业的关系更是越来越密切。学术与商业组织都正在开发利用网格技术的 应用程序。网格计算的定义有很多种，但网格的本质是计算资源的联合加上这些 资源的虚拟化，从而达到加速应用程序处理的目的。网格的全部核心就是分布式 计算与资源管f . u n l 3 0 3 1 0 网格的研究最早起源于网格计算，根据侧重点不同，网格可以有多种类型， 如计算网 格、 数据网格、 存取网 格等。 为了支持基于w e b s e r v i c e 的业务服务， i b m 提出了服务网格 ( s e r v i c e g r i d )概念，描述了面向服务领域的网格服务 ( g r i d s e r v i c e )共享与集成机制，为we b s e r v i c e 技术的应用提供了广阔的前景。 服务网格有三个要点: ( 1 )它是一种通用网格，不只支持科学计算，还支持其它服务，包括通信服 务、数据服务、信息服务、计算服务、交易服务等等。 ( 2 ) 服务是基本的 应用模式， 即 客户端向网 络发出 服务请示， 网 格完成服务， 并将结果通知客户端。 ( 3 )网 格的 主要评价标准不单 纯是计算速度等传统指标， 而是类似“ 服务等级 协议” ( s e r v i c e l e v e l a g r e e m e n t ) 这样的一套用户满意度或服务质量评价 标准。 1 . 1 什么是门户系统 户系统是指在开放体系结构环境下，把各种应用系统、数据资源和互联网 资源统一集成到通用门户之下，根据每个用户使用特点和角色的不同，形成个性 化的应用界面，并通过对事件和消息的处理传输把用户有机地联系在一起。简单 的说，门户系统是特定的用户以高度个性化的方式，交互访问相关信息、应用软 件、以及商业流程的软件平台。 1 .2 门户系统的发展 门户系统最早是从门户网站的概念开始的， 但当时的门户并非指现在所说的 门户概念， 所以g a r t n e r r e s e a r c h调查公司将当时的门户定义为第0 代门户产品， 它的主要功能只是简单的网站展现， 特点是集合单个的网络域址， 搜索信息内容。 第一代门户系统是信息平台， 主要是基于内容过滤的， 个性化 定向的搜索， .2 . 东北大学硕士学位论文 第一章 绪 论 也叫信息门户。 第二代门户系统是网络应用及信息整合平台，主要集成应用数据的展现，是 政府、企业的应用整合工具， 但还无法完成系统间的协作，也叫做应用门户。 第三代门户系统是协作的电子业务平台，主要是统一、全面的应用、数据、 用户之间的协作， 此时的门户不仅能够集成各种应用系统、 数据库、 互联网内容， 而且可以 完成系统间彼此的协同工作。 根据国际著 名的 调查公司d e l p h i g r o u p 的调查表明， 建立门 户系统的高潮正 在到来，而全球最大的金融管理与咨询m e r r i l l l y n c h 更把门户的建设提高到信息 技术的建设与投资方向的高度上来。 me r r i l l l y n c h在一份报告中预测，信息技术 建设与投资的下一个高潮将在门户系统上出 现。 据i d c的2 0 0 0 - 2 0 0 5 年全球信息 户系统软件市场预测与分析” 报告， 全球门户系统市场将从2 0 0 0 年的2 . 5 2 亿美 元增长到2 0 0 5 年的2 4 .4 亿美元。 年复合增长率为5 7 .2 %， 远远高于其它软件类 产品的增长速度，具有极好的市场前景。 1 . 3 网格门户 科学事业和商业都需要使用不同种类、不同规模的计算资源来进行研究和经 营业务。网格计算技术对这些资源进行了集成，从而允许简化对分布式数据的访 问，更有效地调度任务，并集成诸多资源为大型任务服务，或者将多个任务组织 为自 动化的 任务流。这些技术可以自 动化用户需要手工使用多个系统来完成的任 务，并且允许创建利用资源共享、集成和协作特性的新类型的应用程序。 然而，目前的网格技术常常难以学习和使用。因此，需要在这些网格技术基 础上开发一个易用的 we b门户界面，使用户更容易利用底层资源和网格技术。 允许使用网格的 we b门户为用户提供了一个惯用的、一致的方法， 使用标准的 we b浏览器与复杂的底层网格工具和服务进行交互。这个we b门户就是我们所 说的网格门户。 同we b门户类似， 网格门户是一个访问网格系统的入口点， 为用户提供了启 动应用程序的接口，该应用程序将使用网格所提供的资源和服务。这些资源包括 计算资源、软件资源、存储资源、信息资源。网格门户不仅可以作为简单的统一 w e b 应用接入点，还提供其它有用的功能，例如安全性、搜索、协同合作、及工 作流程。门 户网站可提供整合的内 容与应用程序，以 及统一的协同合作场所。 完 整的门户网站解决方案应提供使用者方便存取所需的任何事物，让他们在任何时 间地点，都能安全地完成工作。亦即，门 户网站提供工具及使用者接口，供使用 者存取信息及应用程序，并且管理内容的选择及个性化。 。3。 东北大学硕士学位论文 第一章 绪 论 也叫信息门户。 第二代门户系统是网络应用及信息整合平台，主要集成应用数据的展现，是 政府、企业的应用整合工具， 但还无法完成系统间的协作，也叫做应用门户。 第三代门户系统是协作的电子业务平台，主要是统一、全面的应用、数据、 用户之间的协作， 此时的门户不仅能够集成各种应用系统、 数据库、 互联网内容， 而且可以 完成系统间彼此的协同工作。 根据国际著 名的 调查公司d e l p h i g r o u p 的调查表明， 建立门 户系统的高潮正 在到来，而全球最大的金融管理与咨询m e r r i l l l y n c h 更把门户的建设提高到信息 技术的建设与投资方向的高度上来。 me r r i l l l y n c h在一份报告中预测，信息技术 建设与投资的下一个高潮将在门户系统上出 现。 据i d c的2 0 0 0 - 2 0 0 5 年全球信息 户系统软件市场预测与分析” 报告， 全球门户系统市场将从2 0 0 0 年的2 . 5 2 亿美 元增长到2 0 0 5 年的2 4 .4 亿美元。 年复合增长率为5 7 .2 %， 远远高于其它软件类 产品的增长速度，具有极好的市场前景。 1 . 3 网格门户 科学事业和商业都需要使用不同种类、不同规模的计算资源来进行研究和经 营业务。网格计算技术对这些资源进行了集成，从而允许简化对分布式数据的访 问，更有效地调度任务，并集成诸多资源为大型任务服务，或者将多个任务组织 为自 动化的 任务流。这些技术可以自 动化用户需要手工使用多个系统来完成的任 务，并且允许创建利用资源共享、集成和协作特性的新类型的应用程序。 然而，目前的网格技术常常难以学习和使用。因此，需要在这些网格技术基 础上开发一个易用的 we b门户界面，使用户更容易利用底层资源和网格技术。 允许使用网格的 we b门户为用户提供了一个惯用的、一致的方法， 使用标准的 we b浏览器与复杂的底层网格工具和服务进行交互。这个we b门户就是我们所 说的网格门户。 同we b门户类似， 网格门户是一个访问网格系统的入口点， 为用户提供了启 动应用程序的接口，该应用程序将使用网格所提供的资源和服务。这些资源包括 计算资源、软件资源、存储资源、信息资源。网格门户不仅可以作为简单的统一 w e b 应用接入点，还提供其它有用的功能，例如安全性、搜索、协同合作、及工 作流程。门 户网站可提供整合的内 容与应用程序，以 及统一的协同合作场所。 完 整的门户网站解决方案应提供使用者方便存取所需的任何事物，让他们在任何时 间地点，都能安全地完成工作。亦即，门 户网站提供工具及使用者接口，供使用 者存取信息及应用程序，并且管理内容的选择及个性化。 。3。 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 1 4 服务网格门户研究的内容和现状 随着网格技术的深入研究，网格门户的设计与实现也成为人们研究的另一热 点问题。近几年各个国家的网格应用研究工作越来越多，但是许多科研机构和组 织设计的网格都是和特殊应用相关的，象欧洲数据网格等。他们基本的网格架构 都是三层体系：用户终端层，门户层、网格资源层。如图1 ，l 所示。 图11 网格的基本结构 f i g 1 1b a s ea r c h i t e c t u r eo f g r i d 这样的结构把安全、作业监控、作业管理( 包括资源的选择、分配) 等功能 的实现细节全部集成到门户层。这样门户的任务繁杂、负担较重。一方面门户不 能专注于为用户提供良好的使用网格的环境和功能，另一方面门户只适用于特定 应用的科学网格，而不适合面向多种应用的服务网格。结构分层如图1 2 所示。 幽1 2 网格的结构层次 f i g 1 2 a r c h i t e c t u r e l a y e r o f g r i d 但是目前在网格门户的建设方面，还只停留在计算网格、数据网格等几类最 早提出并投入实际应用的大规模计算网格方面。并且这些网格门户系统庞大，开 发复杂，不易部署及更新 f g t 0 2 】【a i c 0 1 】【g a b 0 3 。在相对提出较晚，内容较新 的服务网格门户的建设方面，并没有很好的解决方案。 服务网格门户研究的主要任务就是建立基于o g s a 的适和服务网格应用的门 户原型。它包括以下几点：( 1 ) 网格应用管理；( 2 ) 网格作业管理；( 3 ) 服务注 册管理；( 4 ) 安全证书管理；( 5 ) 本体管理；( 6 ) 用户信息管理。 d 东 北大学硕士学位论文 第一章 绪 论 1 . 5 本文要讨论的问题和组织结构 本文以东北大学申 请的国家高技术研究发展计划( 8 6 3 计划) 课题“ 面向c i ms 领域的支持企业业务柔性集成的服务网格技术的研究” 为背景， 对服务网格门户的 建立和如何快速建立一个可以灵活部署、维护、更新的网格门户进行了 研究，并 建立了 一个基于j e t s p e e d 门 户框架的 支持本 服务网 格项目 的网 格门户原型。 文中针对服务网格的功能和应用，分别对服务网格的总体架构和各个功能模 块进行了探讨和设计。在此基础上讨论了如何利用现有门户技术快捷方便的建立 一个适应服务网格需求的支持个性化定制的服务网格门户。 本文的章节组织如下: 第一章，介绍了门户系统的概念和发展，以及课题的研究背景和研究内容。 第二章，介绍了服务网格门户系统的研究及发展状况，分析了服务网格门户 的基本特征，介绍e f c s网格门户系统的总体架构。 第三章，介绍了实现 e f c s网格门 户系统的相关技术，主要介绍了 j e t s p e e d 门 户框架的特点及其相关工具。 第四章，讨论了e f c s 网格门户系统的总体架构。 第五章，讨论了 e f c s网格门户的每个功能模块，根据服务网格系统的主要 功能提供相应图形管理模块，包装出独立的方便即时部署及定制的功能模块。 第六章，讨论了 e f c s网格门户的具体实现。包括系统结构等几个主要部分 的实现，同时图示了门户的实现。 第七章，总结全文，并提出了为完善系统要做的后继研究工作。 .5 东 北大学 硕士学位论文 第二章 面向c i m s 领域的支持企业业务柔性集成的服务网 格 第二章 面向c i ms 领域的支持企业业务柔 1性集成的服务网格 a . 1 网格简介 最近几年，网格技术不断升温，许多人和组织纷纷加入到网格的研究和实施 上来。人们抱着极大的热情探讨和预测网 格的未来，期待着网格这个新兴的概念 能够尽早的化为实实在在的应用，就像当 今的互联网一样，走进我们的日 常生活 中。 2 . 1 . i 什么是网格 网格的概念， 最早来自 于电力网格。 我们在用电的时候， 只需要区别是2 2 0 v 的插座，还是 3 8 0 v的插座，“ 插上插头” 就能源源不断地获得计算能力，根本就 不用管这个电是水力发的电，火力发的电，还是核能发的电，也不用管这些电站 位于何处。之所以如此， 是因为这些电 站构成了电力网格。 网格的剖析 网格概 念最早于9 0 年代中期提出， 用于表述在高端科学和工程上分布式计算的一种基础 构造形式。 简单地讲，网格是把整个互联网整合成一台巨大的超级计算机，实现计算资 源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享。当然， 我们也可以构造地区性的网格 ( 如中关村科技园区网格) 、 企事业内部网格、 局域 网网格、甚至家庭网格和个人网格。网格的根本特征并不一定是它的规模，而是 资源共享，消除了资源孤岛。由于网格是一种新技术，它也就具有新技术的两个 特征。第一，不同的群体用不同的名词来称谓它。 第二，网格的精确含义和内容 还没有固定，而是在不断变化。 清华大学李三立院士将网格与信息高速公路作了比较， 他说: “ 将先进计算基 础设施 ( 网格)与信息高速公路相比较，可以说， 信息高速公路是信息传输和获 取的 信息基础设施;而先进计算基础设施则是信息处理的信息基础设施。虽然， 国内 外都有不断把信息高速公路扩充频带宽度、改进路由器性能的计划;但是， 国外科学家认为:真正的下一代信息基础设施是先进计算基础设施。它将使以 计 算机为主体的信息处理发生根本性的变化。 ” 中 科院计算所李国 杰院士认为【 徐 0 1 o “ 网 格不同 于国外正在搞的 i n t e r n e t 2 或下一代i n t e r n e t ( n g i ) ，网 格可以 称作是第三代i n t e r n e t ， 其主要特点是不仅仅包 6. 东 北大学 硕士学位论文 第二章 面向c i m s 领域的支持企业业务柔性集成的服务网 格 第二章 面向c i ms 领域的支持企业业务柔 1性集成的服务网格 a . 1 网格简介 最近几年，网格技术不断升温，许多人和组织纷纷加入到网格的研究和实施 上来。人们抱着极大的热情探讨和预测网 格的未来，期待着网格这个新兴的概念 能够尽早的化为实实在在的应用，就像当 今的互联网一样，走进我们的日 常生活 中。 2 . 1 . i 什么是网格 网格的概念， 最早来自 于电力网格。 我们在用电的时候， 只需要区别是2 2 0 v 的插座，还是 3 8 0 v的插座，“ 插上插头” 就能源源不断地获得计算能力，根本就 不用管这个电是水力发的电，火力发的电，还是核能发的电，也不用管这些电站 位于何处。之所以如此， 是因为这些电 站构成了电力网格。 网格的剖析 网格概 念最早于9 0 年代中期提出， 用于表述在高端科学和工程上分布式计算的一种基础 构造形式。 简单地讲，网格是把整个互联网整合成一台巨大的超级计算机，实现计算资 源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享。当然， 我们也可以构造地区性的网格 ( 如中关村科技园区网格) 、 企事业内部网格、 局域 网网格、甚至家庭网格和个人网格。网格的根本特征并不一定是它的规模，而是 资源共享，消除了资源孤岛。由于网格是一种新技术，它也就具有新技术的两个 特征。第一，不同的群体用不同的名词来称谓它。 第二，网格的精确含义和内容 还没有固定，而是在不断变化。 清华大学李三立院士将网格与信息高速公路作了比较， 他说: “ 将先进计算基 础设施 ( 网格)与信息高速公路相比较，可以说， 信息高速公路是信息传输和获 取的 信息基础设施;而先进计算基础设施则是信息处理的信息基础设施。虽然， 国内 外都有不断把信息高速公路扩充频带宽度、改进路由器性能的计划;但是， 国外科学家认为:真正的下一代信息基础设施是先进计算基础设施。它将使以 计 算机为主体的信息处理发生根本性的变化。 ” 中 科院计算所李国 杰院士认为【 徐 0 1 o “ 网 格不同 于国外正在搞的 i n t e r n e t 2 或下一代i n t e r n e t ( n g i ) ，网 格可以 称作是第三代i n t e r n e t ， 其主要特点是不仅仅包 6. 东能大学硕士学位论文第二章 面向e l ms 领域的支 持企业业务柔性集成的服务网 格 括计算机和网页，而且包括各种信息资源，例如数据库、软件以及各种信息获取 设备等，它们都连接成一个整体，整个网络如同一台巨大无比的计算机，向每个 用户提供一体化的服务。 ” 2 . 1 .2 网格的目的与意义 网格是借鉴电力网的概念提出来的，网格的最终目的是希望用户在使用网格 时， 就如同现在使用电力一样方便。随着 i n t e r n e t 带宽的增长，网络中接入的计 算机数量日 益增多。但 i n t e r n e t 上很多节点的使用效率并不高，大量计算机在多 数时间内处于闲置或休眠状态，或仅仅在完成文字处理这样简单的工作。另外， 互联网上的内容每天都在飞速增长，不可能有哪个单一的服务器或者搜索引擎能 够掌握所有资源。网格正是为了 解决这些问题而提出的一种全新技术，它试图将 地理上分布的、系统上异构的多种资源通过高速网络连接起来，协同解决大型应 用问题，实现互联网上所有资源的全面贯通，最终把整个因特网整合成一台超级 虚拟计算机。 建设网格的意义主要在于它不受资源服务能力和地理位置的限制。现实世界 的许多科学问题无法用单个计算机有效地解决。随着通信技术的发展和资源服务 能力的提高，可以采用分布式的思想，逐渐将越来越大范围的更多资源组织在一 起共同解决问题。 2 . 1 .3 网格的应用现状与发展 最“ 正统” 的网格研究来源于美国联邦政府过去十年来资助的高性能计算科研 项目。这类研究使用的名词就是 “ 网格”( g r i d )或 “ 计算网格” 。早些年间还使 用了 另 一 个名 词， 即“ 元计算” ( m e t a c o m p u t in g ) 。 这 类研究的目 标是 将跨 地 域的 多台高性能计算机、大型数据库、贵重科研设备、通信设备、可视化设备和各种 传感器等等，整合成一个巨大的超级计算机系统，支持科学计算和科学研究。这 方面的代表性研究工作包括美国国家科学基金会资助的 n p a c i ,国家技术网格 ( n t g) 、分布万亿次级计算设施 ( d t f ) ，美国宇航总署的i d g，美国能源部的 a s c i g r i d ，以及欧盟的d a t a g r i d ,等等。 简单地讲，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， 而网格试图实现互联网上所有资源的全面连通，包括计算资源、存储资源、通信 资源、软件资源、信息资源、知识资源等等。还有一类研究的侧重点是智能信息 处理，它与网格研究的共同点是如何消除信息孤岛和知识孤岛，实现信息资源和 知识资源的智能共享。 这方面研究常见的名词包括语义网 ( s e m a n t i c w e b ) 、 知识 管理 ( k n o w l e d g e m a n a g e m e n t ) 、 知识本体 ( o n t o l o g y ) , 智能主体 ( a g e n t s ) 、 信 息网格、知识网格、一体化智能信息平台等等。 。7。 东能大学硕士学位论文第二章 面向e l ms 领域的支 持企业业务柔性集成的服务网