（计算机应用技术专业论文）网格服务在分布式电子商务中的应用研究.pdfVIP

武汉理工大学硕士毕业论文 摘要 电子商务正作为一种新型的商务模式在全球范围内迅猛地发展。然而， 从整个电子商务域来看，一些小的企业因为资源不足导致电子商务活动长时 间停滞不前，而一些实力雄厚的大企业则出现资源的冗余，造成了资源的浪 费。由此设想，如果能够将互联网上整个电子商务域中的各种资源，例如计 算资源、存储资源、通信资源、软件资源等进行整合，使它们连通在一个统 一的平台上，并为其中的标准化的流程、应用提供一组立即可用的、功能完 善的、安全的基础电子商务服务，就不仅可以对资源进行充分利用，还可以 使企业或各部门间的信息及业务流程得到充分地共享，从而对电子商务域中 的i t 系统进行有效地融合。 网格技术的出现为上述设想提供了理论和技术基础。网格的本质就是一 个集成的计算或资源环境，它的目的是将网格环境中的所有物理和逻辑资源 整合成为一个具有超级计算能力的虚拟环境，使其能够充分的共享并达到协 同处理某一问题的目的。开放网格服务体系结构( o g s a ) 是目前最重要的 一种网格体系结构，它为基于网格的应用定义了一个通用的、标准的、开放 的体系结构。o g s a 以服务为中心，强调服务实例的位置透明性，并以w c b 服务标准为基础，为基于网格的商业应用提供了更方便的信息、流程共享和 互操作机制。 论文首先分析了传统电子商务存在的问题，提出了基于网格服务的电子 商务系统的设计思想；接着完成了网格技术及其相关体系结构以及开发平台 的研究；然后基于以上分析的技术的先进特性，提出一种基于网格服务的分 布电子商务系统模型，并对该模型所涉及的技术和原理进行了研究和探讨。 运用上述模型，确定了基于网格服务的电子商务系统的设计目标、系统部署、 系统结构及其具体流程，最后为了验证工作的科学性以及可行性，给出了原 型系统的具体实现。 论文提出的基于网格服务的分布式电子商务应用模型实现了对分布的异 构数据资源动态有效的集成，为建立一个具有整合、开放、自主特性的电子 商务运作环境提供了具有现实借鉴意义的解决方案。 关键字：网格服务，g l o b u s ，电子商务，o g s a 武汉理工大学硕士毕业论文 _ - - _ - 。- _ _ _ 。_ 。_ _ _ _ _ _ _ _ _ 。_ 。_ 。 a b s t r a c t a san e wt y p eo fc 0 1 n i l l e r c i a lm o d e l ，e c o i 衄e r c ed e v e l o p sr a p i d l ya 1 1o v e r t h ew o r l d h o w e v e r 、s e e nf r o mt l l ew h o l ee - c o m m e r c e sf i e l ds o m es m a l l e n t e r d r i s e s e c o m m e r c eb u s i n e s sr e m a i n ss t a g n a n tf o ra1 0 n gt i m ef o r1 a c ko f c a p i t 以；s o m el a r g ef u l l yr e i n f o r c e d o n e sh a v en e g a t i v ea s p e c t sl i k ec a p i t a l f e d u n d a n c y c o n s e q u e n t l y ，r e s o u r c e sw a s t e b a s e do nm i s ，w ea s s 哪et h a ti fw e c a nc o m b i n e a uk i n d so fr e s o u r c e s s u c h a s c a l c u l a t i o n ，s t o r a g e ， t e l e c o m m u n i c a t i o n sa n ds o f t w a r ei nt h ei n t e m e t ，w ec a nc o n n e c tt h e mo nt h e u n i t e dp l a t f b r i n ，p r o v i d es t a n d a r dp r o c e d u r e s ，ag r o u po fi n s t a n tu s e ，p e r f e c t f h n c t i o na n ds e c u r ee c o 衄e r c i a ls e r v i c e s ，w h i c hm a k e sm nu s eo ft 1 1 er e s o u r c e s m a k e st h ee n t e r p r i s e so rd 印a r t m e n t ss h a r ei n f o m a t i o na n db u s i n e s sp r o c e d u r e s w i me a c ho t h e r a n da sar e s u l t ，i ts y s t e m si ne - c o m m e r c ef i e l d sc a nb e c o m b i n e de f f l c i e n t l y t h ee m e r g e n c eo fg r i dt e c h n o l o g yp m v i d e so u ra s s u m p t i o nw i t l lt 1 1 e o r ya n d t e c h n o l o g yb a s e t h ee s s e n c eo fg r i di sa ni n t e g r a t e dc a l c u l a t i o no rr e s o u r c e e n v i r o r l r n e n t i t sa i mi st 0p u ta l lt h ep h y s i c sa n dl o g i c a lr e s o u r c e si m oa n i n v e n t e de n v i r o 衄e mw i t hs u p e rc a l c u l a t i o na b i l i t y ，t os h a r ei n f 0 珊“o nf l l l l y a n dh a n d l es o m ep r o b l e mi nc o o r d i n a t i o n t h ee x p l o i t a t i o no g s ai st h em o s t i m p o r t a n to r g a n i z a t i o no fg r i ds y s t e m b a s e do nt h eg r i da p p l i c a t i o n ，i td e f i n e sa c o m m o n ，s t a n d a r da n do p e na r c h i t e c t u r e 嗽i n gs e i c e sa sac e n t e r ，o g s a e m p h a s i z e s t h ec o m b i n a t i o no f p r a c t i c a lp o s i t i o n s订a n s p a r e n c yp l u s m u l t i c o n t r a c t ， a 1 1 db a s e do n 血ew e bs e r v i c es t a n d a r d ，a n dp r o v i d i n gt h e r e a l i z a t i o no fg r i d sc o 咖e r c i a la p p l i c a t i o nw i t hc o n v e n i e n ti n f o n n a t i o n ，s h a r i n g p r o c e d u r ea n do p e m t i o n a ls y s t e m f i r s t ly ，t h i sm e s i sa 1 1 a l y z e st h ep r o b l e m si nt h et r a d i t i o n a le c o m m e r c ea n d p r o p o s e st h ei d e a sf o rd e s i g ne - c o n u n e r c es y s t e mb a s e do nt h eg r i ds e n ，i c e s e c o n d l ys t u d y o nt 量1 e g r i dt e c h n o l o g y a n di t sr e l a t i v ea r c h i t e c t l l r ea n d d e v e l o p m e n tp l a t f b r 工1 1 b a s e do nt h ea b o v ea d v a n c e dp r o p e n i e s ，t h i st h e s i s i i 武汉理工大学硕士毕娩论文 p r e s e n t 8ad i s t r i b u t e de - c o m m e r c em o 如1t h a tb a s e do ng r i ds e r v i c ei 蚰o v a t i v e l y ， a n dt h e nr e s e a r c ho ni t st e c h n o l o g ya n dp r i n c i p l e a p p l y i n gt h i sm o d e l ，m i s t h e 8 i sd e f i n e st h ed e s i g na i mo fe c o n l m e r c e0 nt h eb a s i 8o ft h eg r i ds e r v i c e ， s y s t e ma r r a n g e m e n t ，s y s t e ms 饥l c n 玎ea n dc o n c r e t ep m c e d u r e f i n a l ly ，t ot e s t i f y t h es t u d y ss c i e n t i f i c a l n e s sa n dp r a c t i c a l n e s s ，t h em e s i se x p l o i t sa 1 1 dr e a l i z o s p r o t o - s y s t e m t h ed i s t r i b u t i o n a le i e c n o n i cc o n l m e r c ea p p l i c a t i o nr n o d e lb a s e do ng r i d s e r v i c ep r o p o s 嚣db yt h i st h e s i sh a sr e a i i z e dd y n a m i ce f i 套c t i v ei n t e g r a t i o nt ot h e d i s t r i b u t e di s o m e r i s md a t ar e s o u r c e s ，a n dp r o v i d e saf e a l 话t i er e f e f e n c es o l u t i o n f o r e 啦a b l i s h i n g ae l e e 程。毽i ce o l 黼e c eo p e r 毪t 主雠e 嚣v i r o 懋e 珏t 魄武h 鑫s 镪e e o 藏恕燃i 锄氇e e 魏i 珏氇ei 鑫d e p e 矬d 强te 魏越a c e f i 鲻e k e yw o r d s ：g r i ds e r v i c e ，g i o b u s ，e c o i n r n e r c e ，0 g s a i l l 武汉理工大学硕士毕业论文 第1 章引言 1 1 课题来源、目的意义 1 1 1 电子商务概述 随着信息与网络技术的发展和成熟，商务活动的内容也发生了质的变化。 今天我们已经可以确定，电子商务是未来商务模式的发展方向。从侠义上看， 电子商务也就是电子交易，主要指利用w e b 提供的通信手段，在网上进行交 易活动，包括通过i n t e m e t 买卖产品和提供服务。而从广义上看，电子商务 还包括企业内部商务活动，如生产、管理、财务等以及企业间的商务活动， 它不仅仅是硬件和软件的结合，更是把买家、卖家、厂家和合作伙伴在 i n t e m e t 、1 1 1 t r a n e t 和e x 廿a n e t 上利用i n t e m e t 技术与现有的系统结合起来进行 业务操作。电子商务作为一种新的市场商务运作模式，影响了企业内部组 织结构和管理模式。 1 9 9 7 年1 1 月，国际商会在法国首都巴黎举行的一次世界电子商务会议 ( t h e 、o r l db u s i n e s sa g e n d af o re l e c t r o n i cc o 咖e r c e ) 上，发布了电子商务 的权威科学定义：电子商务( e l e c t r o n i cc o 衄e r c e ) ，是指实现整个贸易活动 的电子化【1 j 。它涵盖的范围可以定义为：交易的各方以电子贸易的方式，而 不是通过当面交换或直接面谈方式进行的任何形式的商业交易活动。 从交易双方和实质内容上划分，电子商务可以分为企业对消费者的电子 商务( b u s i n e s st oc o n s u m e r ，b 2 c ) 、企业对企业的电子商务( b u s i n e s st o b u s i n e s s ，b 2 b ) 以及企业对政府的电子商务( b u s i n e s st og o v e r n m e n t b 2 g ) ： 除此之外，一些网站最近又在尝试一种全新的概念b 2 8 2 c 模式，这种模 式目前己经被许多“网上书店”所接受。从所支持的交易业务范畴来分，电 子商务可以分为支持交易前的系统、支持交易过程中的系统、支持交易后的 系统【2 1 。 电子商务将给企业带来如下的竞争优势：降低交易成本；减少库存，提 高企业决策信息的确切性和及时性；缩短生产周期，促进信息共享的协同并 行工作方式；减少企业的物质依赖，减少中间环节，从而增加商机等等。 武汉理工大学硕士毕业论文 1 1 2 传统电子商务存在的问题 随着电子商务的日益发展和普及，使得商务信息呈现爆炸式的增长，商 务环境也日益复杂，传统的电子商务的模式和支撑技术都面临了重大的挑战。 目前，电子商务呈现如下的缺陷4 州： ( 1 ) 整个电子商务域中的资源分布不均。一些小的企业由于资源不足而 阻碍其电子商务的发展，而另一些大的企业则存在资源空置的情况，这种现 象造成了资源的极大浪费，也阻碍了电子商务的发展； ( 2 ) 存在企业内外部的“信息孤岛”现象。企业间或企业内部各部门间 的信息瓶颈依然存在，企业电子商务的整个i t 系统不能很好的融合，以至于 网络上大量有用的资源，如信息资源、软件资源、存储资源、计算资源、业 务流程等不能充分的共享； ( 3 ) 随着i t 环境的日益复杂，电子商务系统的建设和维护成本也日益 提高。传统的电子商务解决方案不能很好地降低建设和维护成本，保护已有 的投资，进行系统高效率的更新和升级； ( 4 ) 整个电子商务域不能很好的整合，以至于其中的成员不能动态高效 的更新；对于客户来说，没有一个统一集成的商务平台，而是需要登陆不同 的商家网站，进行大量的商品信息的浏览和比较才能搜索自己感兴趣的商品。 1 1 3 在电子商务中引入网格服务 网格技术的出现，为解决电子商务中出现的以上问题提供了理论和技术 支持和有效解决方案。网格的目的是将网格环境中的所有物理和逻辑资源整 合成为一个具有超级计算能力的虚拟环境【6 j 。它突破了以往计算资源上的限 制，例如地理位置、计算能力、共享和协作等限制，使人们可以以一种全新 的、更自由、更方便的方式使用计算资源。而最具影响力的下一代网格服务 体系结构开放网格服务体系结构( o g s a ) 采用了以服务为中心的思想， 基于统一的、e bs e r v i c e 框架，将网格服务引入到电子商务应用中，这将会 给电子商务的发展带来如下的优势： ( 1 ) 网格技术提供了资源动态共享和集成不同系统中应用程序的功能将 企业的各种应用系统加以集成、整合，使他们连通在一个统一的平台上，使 得企业间能够充分共享资源和业务流程，从而打破了企业间信息交流的瓶颈： ( 2 ) 网格技术打破了共享和协同只局限在数据传输上的限制，使得资源 的共享能够达到对远程资源的操作和控制这个层次上 7 。因此，将网格服务 武汉理工大学硕士毕业论文 引入到电子商务应用中，将使得电子商务域中的每个成员都作为网格环境中 的一个可以共享的资源，从而解决了电子商务域中由于资源分配不均造成的 资源浪费问题； ( 3 ) i b m 关于电子商务随取即用( e b u s i n e s so nd e m a n d ) 的理念近年 来得到了广泛的认同，而这一理念的技术核心就是网格技术【8 。采用网格技 术，将网络上的各种资源连通，并将一些标准化的流程、应用程序、网络基 础架构等通用的资源抽象为随即可用、方便、快捷、安全的电子商务网格服 务，这样，企业就可以只关注于发展满足用户需求的、个性化的业务。另外， 电子商务基础服务的方便使用，也使得企业维护和更新电子商务系统的成本 大幅度降低，并有效的保护己有成本： ( 4 ) 网格环境中的资源是动态变化的，而网格技术能够对其中的资源实 旖动态的管理，即允许新的成员随时加入到网格中来，而当某个成员出现故 障的时候，能够进行任务的自动迁移，从而保障整个环境的稳定性和健壮性。 因此，当我们将电子商务域作为网格环境来构建的时候，就能够方便地实现 用户成员的动态更新。 ( 5 ) 网格服务的消息传递机制能够方便的实现电子商务系统中成员之间 消息的及时联系，从而使得商家与客户之间的交流更加灵活。 1 1 2 国内外研究现状分析 网格的萌芽开始于9 0 年代早期，研究的内容是关于干兆试验床以及一些 元计算方面的工作。到了9 0 年代中期，出现了一些比较重要的开创性和奠基 性的研究项目，如g l o b u s 等。目前，网格技术正处在迅速发展的阶段，大量 出现了关于网格的研究、开发和应用项目，同时网格计算也不再局限于科学 研究，而扩展到了工商业等更广的领域。 国外对网格的研究和发展主要体现在美、欧洲以及日本等国家。美国政 府积极投入大量资金参与网格研发，正在规划实施的项目有：美国军方正规 划实施的“全球信息网格( g l o b a li n f o n n a t i o ng r i d ) ”；由美国能源部和三个 国家重点实验室s a n 幽a 、l i v e r m o r e 与l o sa l a m o s 共同承担的，主要用于军 事目的的高性能计算发展计划一一a s c i ( a c c e l e r a t e ds 打a t e g i cc o m p m i n g i n i t i a t i v e ) 计划等等。除了政府以外，惠普、i b m 、微软、s u n 、o r a c l e 等公 司也纷纷加入网格研究中。i b m 在2 0 0 1 年8 月宣布，将投入4 0 多亿美元进 行“网格计算创新计划( g r i dc o m p u t i n gi n i t i a t i v e ) ”；2 0 0 4 年初，o r a c l e 推 藏汉瑾工夫学醭士辜盘论文 出最新版本0 r a c l e1 0 g 和臌用服务器o r a c l ea p p l i c a t i o ns e r v e r1 0 0 全面支持 网格技术。除此之外，还肖英国的“英国国家网格( u k n a l i o n a lg r i d ) ”、日 本n t t 数据公司鳇溺辏计篱试验、印发豹蓬家网格谤划等硬基瞧在实麓和援 划中f 9 j 【1 吼。 在我国，也开展了网格基础设施建设和网格技术研究工作。已经完成的 网格研究项豳主要由清华大学的兔进计算基碱设施a c i ( a d v a n c e d e o 氆d 珏t 鑫蠹。蕺a l 在蠹a s t 强e 镶r o ) 霸鏊土中零违院诗葵荛圭戆垂家襄缝能诗霎环境 n h p c e ( n a t i o n a lh i g hp e r f o h n a n c ec o m p u t i n ge n v i r o n m e n t ) 。除此之外，还 肖一些网格研究项目正在避行：8 6 3 计划支持的“中国网格”建设：“上海教 簿科碜 网据”；航天二院帮溥华大学共两开展的“傍囊网撂”；崽中科院计算 所领衔磷发豹“织女星翻穆”等等吲【1 2 】。 目前国内外在网格计算的研究十分活跃，研究范围的跨度也很大。目前 网格的研究量现了这样的趱势：( 1 ) 由于出现了大擞的网格计髯研究，因此 鼗蠢一秘振猿来对其进露蠛范帮统一瓣鬻求越来越骥显。瑟g l o b 毽s 在一定稷 魔上已经成为攀实上的标准；( 2 ) 因为阐格是面向舆体问题的廒用，所以专 用网格的研究成为一个萤鬻的方向。 以服务为中心思想的o g s a 网格体系结构的提出，将网格技术的应用从 秘学矮蠛进入了商整领域。夔羞阏捂羧零静发震，滋鬟了一些堍子囊务载凝 理念，例如，i b m 提出的电子商务随取即用理念、电子外包的设想等等，同 时许多组织也都投入进行了基于网格的电子商务解决方案的研究，其中，影 嬲最大的是l b m 敢w e b s 浊o f e 电子爨务基础设越软 牛，它为o q s a 网格服 务标准疆馔了个可靠酶察施方案参考。僵是，霹髓大部分静戮究都停餐在 理论研究上。 l 。3 论文组织结构 本论文内容的章节安排如下： 第1 章引言部分概述电子商务的概念，分析佟缆电子商务存在的问题， 鼹窭本文蘸磷究核心蘩于弼格簸务熬毫子蠢务，最惹努撰了霆内舞疆突 现状。 第2 章阐述阕格的概念、特点及欺现实意义。接着分析目前最具影响力 熬开放嬲格暇务体系絮构0 g s a 的基本思想、服务框架，并对o g s a 豹规范 0 g s i 的服务接口和功靛逡行研究。觳后对开发基于精格服务静电子商务瘦 4 武汉理工大学硕士毕业论文 用系统基于的g 1 0 b u s 网格项目平台以及工具包g l o b u st 0 0 1 k i t 的结构和开发 模型做详细介绍。 第3 章分析分布式电子商务应用的特点，并从异构数据源集成和分布式 共享机制两个关键方面进行研究，提出相应的解决方案，最后基于该方案提 出基于网格服务的分布式电子商务应用模型。 第4 章根据上章提出的模型，确定基于网格服务技术的电子商务应用系 统的设计目标、系统部署，并对系统的功能模块以及运作流程进行了详细的 分析。 第5 章详细阐述了原型系统的实现技术细节。首先对开发使用的平台和 工具做了介绍，然后分析了其中使用的关键技术，包括基于g 1 0 b u s 的网格服 务的开发、基于o g s a d a i 的数据库访问以及基于j a v a 的x m l 编程等。最 后着重介绍了最能体现网格服务的技术先进特性的商品搜索模块、订单提交 模块以及商家注册模块的实现。 第6 章对全文的研究工作进行总结，并确定了下一步的研究方向。 武汉理工大学硕士毕业论文 第2 章网格技术 网格技术为分布式资源的共享提供了一种崭新的解决方案，它可以提高 企业内计算资源的效率和利用率，并有效地整合分布的资源，使其达到高程 度的共享，为具有整合、开放、动态特性的新型电子商务模式的实现提供了 技术基础。本章对网格技术的概念、意义和特点做了阐述，并研究了目前最 具影响力的o g s a 网格体系架构以及基于此架构的g l o b u s 网格项目，最后 对开发基于网格服务的电子商务应用系统将使用的工具包g 1 0 b u st o o l 髓t 做 了介绍。 2 1 网格的概念、特点和意义 2 1 1 网格的概念 网格的概念在2 0 世纪9 0 年代被提出，由于在科学计算以及经济生活领 域有着广泛的应用前景，网格技术受到了高度重视，取得了快速的发展。然 而，作为一组构建在i n t e m e t 上的新兴技术，网格还在不断的发展变化之中， 其概念仍然存在着分歧和争议。 全球网格研究的领军人物、美国a r g o i l n e 国际实验室的资深科学家、美 国g 1 0 b u s 项目的领导人i a nf o s t e r 曾经在“t h eg r i d ：b 1 u e 口r i i l tf o ran e w c o m p u t i n g1 1 1 丘a n s t n l c t u r e ”一书中对网格进行了如下的描述：网格是构建 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、远程设备等融为一体，为科技人员和普通老百姓提供更多的资源、 功能和交互性。互联网主要为人们提供电子邮件、网页浏览等通信功能。而 网格功能则更多更强，让人们透明地使用计算、存储等其他资源。 2 0 0 0 年，i a nf o s t e r 又进一步将网格描述为“在动态变化的多个虚拟机 构间共享资源和协同解决问题”。 2 0 0 2 年7 月，i a nf o s t e r 在w h a ti st h eg r i d ? at 1 1 r e ep o i n tc h e c k l i s t 一文中，限定网格必须同时满足三个条件f 1 4 ： ( 1 ) 在非集中控制的环境中协同使用资源； ( 2 ) 使用标准的、开发的和通用的协议和接口； 武汉理工大学硕士毕业论文 ( 3 ) 提供非平凡的服务。 许多人认为，i a nf o s t e r 所支持的网格定义是一种侠义的网格观，而广义 的网格应该包括计算网格、数据网格、信息网格、知识网格、商业网格，还 包括一些已有的网络计算模式，如p 2 p 等。 中科院计算所的李国杰院士认为 ” ，网格是第三代i n t e m e t ，其主要特 点是不仅仅包括计算机和网页，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。 虽然对网格概念存在着多种定义，但是我们看到，网格的本质是通过网 络技术将网络上的各种资源连接起来成为一台具有超级计算能力的“虚拟计 算机”，从而实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、软件资源、通 信资源、知识资源、专家资源等的全面共享 1 。 2 1 2 网格的特点 网格作为一种新出现的重要的基础性设施，具有如下的特点 ”】【1 8 】： ( 1 ) 分布与共享 分布性是网格最主要的特点。在网格环境中的所有资源都是分布的，即 组成网格的计算能力的不同计算机，各种类型的数据库，各种仪器设备与资 源等等都分布在地理位置互不相同的多个地方。这个特性也决定了基于网格 的计算和处理一定是分布式的，因此在网格这一分布式的环境下，需要解决 资源与任务分配调度，安全通信传输等问题。尽管网格资源是分布的，但是 他们却是可以充分共享的。即网格上的任何资源都可以根据所设置的权限提 供给网格上的用户使用。 ( 2 ) 自相似性 网格的局部和整体之间存在着一定的相似性，局部往往在许多地方具有 全局的某些特征，而全局的特征在局部也有一定的体现。 ( 3 ) 动态性与多样性 网格中的资源是不断变化的。例如，原来可用的资源在下一时刻可能会 因出现故障变成不可用，而也可能随着时间的推移会有新的资源加入到网格 中来。网格的动态性就要求网格能够对网格资源的动态减少或出现的故障进 行及时的处理，实现任务的自动迁移，减少用户的损失。另外，网格中的资 源是异构和多样的。在网格环境中，可以有不同体系结构的计算机系统、不 武汉理工大学硕士毕业论文 嗣鞠数据簿系统、不嗣懿仪器设备等等。这载要浆鼹掇系缓磐绥髓够辫决不 同结构类别资源之间的通信和互搡作问题。 ( 4 ) 蠡澹蛙秘管理弱多重蝗 网格上的资源是网格上所有用户共辜的，接受网格的统一管理，遂样才 能保证不麟资源之闯能够建立相飘的联系，实现共享和嚣操作。但是它也是 属于某一个组织或者个人的，因此网格资源的拥有者对该资源其有最商级剐 的自主管理能力。因此，嘲格允许网格资源拥有麓对网格资源的自主的管理， 又簧求丽格资源接受鼹格的统一管理。 网格技术的以上特点，决定了它能为分布式应用环境下的资源共搴提供 一个灵活裔效的纂疆设藏，及丽藏为分稚式电予鬻务瘦耀的支撵技术。 2 。1 3 网格的意义 网格概念的梭心就是突破在计算资源上的所有限制，使其能够更自由、 更方便豹凝人们共享，解决更复杂静滴遴。因藏，瓣耱疆供了一静全新静诗 算方式，也从根本上改变了人们对“计算”的看法。 ( 1 ) 突骧了诗算麓力戆蔽镯。耀格技术集成了网格强境中戆瑟毒诗算资 源，从而提供了我们过去远远无法想象的超级的计算能力，在这种计算能力 弱支持下，人们可疆进行诲多过去无法遴过卡冀或者不憩宠全透过计舞来实 现的工作； ( 2 ) 突破了地理位羹约限制。网搀技术羼蔽了共事资源的物理位鬣，就 是说用户使用某个共享资源的时候，不黹要知邋这个资源的具体物理能羞， 而象使用本地资源一样方便快捷。而在现实中，有些资源是不可复制或移动 的，而蹰格的出躐剐打破了这些资源使爝的物璃位置的限制； ( 3 ) 打破了传统的共享或协作方面的限制。过去对赘源的共享大多停留 在数据文件传输的层次上，丽丽稽资源的共享粥竞许对其谴远簇静资源透行 直接的控制，因此共享资源的各方在协作的时候就能够蔑广泛的交流倍息。 2 2 开放式网格服务体系结构 开放试网格服务结构o g s a ( o p e n ds e r v i c e sa r c m t e c t u r e ) 是幽世界 网摄论坛( g l o b a lg 五df o n 强) 提出的，它是冀翦最具影响力瓣一静嘲格体 系结构朝。o g s a 的目的在于为基于阏格的应厢定义一种通用的、标准的、 武汉理工大学硕士毕业论文 开放的体系结构，它的目标是通过对一组标准化的接口的定义，将网格应用 中的所有基础服务，如工作管理服务、资源管理服务，安全服务等实现标准 化 20 1 。 2 2 10 g s a 的基本思想 1 以服务为中心 o g s a 是以服务为中心的“服务结构”。o g s a 将包括各种计算资源、存 储资源、程序、数据库等具有特定功能的网络化实体抽象为服务，因此在这 个体系结构中，网格资源的其享既是对服务的共享。这种抽象，有利于实现 灵活、一致、动态的共享机制，使得分布式系统管理有了标准的接口和行为。 由此，o g s a 定义了“网格服务”( g r i ds e r v i c e ) 的概念。在o g s a 中，将 一切都看作是网格服务，因此网格就是可扩展的网格服务的集合，即网格= 网格服务 【6 】。网格服务可以以不同的方式聚集起来满足虚拟组织的需要， 虚拟组织自身也可以部分地根据它们操作和共享的服务来定义。g r i ds e r v i c e 是w e bs e r v i c e 的扩展，它除了继承了统一的w e bs e i c e 框架，解决服务注 册发现、动态服务创建等问题以外，还在w e bs e i c e 的基础上进行了一些 功能的扩展，例如：服务数据定义、通知、服务组、有状态临时服务、服务 接口扩展、生命周期管理等等。从服务的观点来看，o g s a 将从以下两个问 题来解决互操作性【6 】：服务接口的定义和识别激活特定接口的协议，它强调 的是与协议消息相对应的服务，侧重于实体表现出来的行为特征。 以网格服务为中心的体系结构具有如下的优点： ( 1 ) 通过提供一组相对统一的核心基础接口，就可以基于这些接口很容 易地构造出不同层次的服务。 ( 2 ) 通过网格服务的虚拟化，可以在虚拟组织中进行资源管理，将通用 的服务语义和行为无缝地映射到本地平台的基础设施之上。 2 统一的、v e bs e r v i c e 框架 要作为一种工业化的标准被业界认可，o g s a 需要选择一种已经发布的 标准作为体系结构的基础。o g s a 选择了w e bs e r v i c e 框架作为基础，利用 诸如x m l 与、e b 服务描述语言( w s d l ) 这样的、b 服务机制，为所有的 网格资源指定标准的接口、行为和交互。 w e bs e r v i c e 是这样定义的j ：一个、e bs e r v i c e 就是一个可以被u r l 识 别的软件应用，它的接口和绑定可以被x m l 描述与发现，并且可以通过基 武汉理工大学硕士毕业论文 于i n t e m e t 的协议直接支持与其他基于x m l 消息的软件应用的交互。w e b s e n ，i c e 描述了一种新出现的、重要的分布式计算规范，和 d e c c o r b a ，j a v a r m i 等方法不同，它更强调基于单个i n t e m e t 标准( x m l ) 来解决异构分布计算的问题。w e bs e r v i c e 定义了一种技术，用于描述被访问 的软件组件、访问组件的方法以及找到相关服务提供者的发现方法，它并不 倾向于特定的编程语言、编程模型以及系统软件。w e bs e r v i c e 有如下的优势 2 1 2 2 【2 3 ：( 1 ) 由于使用了x m l 作为接口和绑定的描述，因此它具有平台 无关性和语言无关性；( 2 ) 大部分的w e bs e r v i c e s 使用h t t p 来传递服务的 请求、响应等消息，由于大多数的i n t e m e t 代理程序和防火墙都不会与h t t p 通讯产生干扰，所以w e bs e r v i c e 有利于构建i n t e m e t 应用程序；( 3 ) 提供了 一组接口，这些接口的定义明确并且遵守特定的惯例，解决服务发现、动态 服务创建等问题；( 4 ) w e b 服务描述语言( w s d l ，、e bs e r v i c e sd e s c r i p t i o n l a n g u a g e ) 提供的标准机制支持在异构的动态分布环境中，用于注册和发现 接口的定义和端点实现的描述，以及基于特定的接口绑定动态产生代理。 o g s a 采用了统一的w e bs e r v i c e 框架，因而具备了w e bs e r v i c e 所有的 有利因素。但是在网格中，大量的是临时服务，而w e bs e n ，i c e 只能解决发 现和激活永久服务的问题，因此，o g s a 对w e bs e n ，i c e 进行了扩展，提出 了网格服务的概念，使得它可以支持临时服务实例，并且能够动态创建和删 除，更适应与网格环境的复杂性。 由于、c bs e r v i c e 在商业领域的广泛使用，因而，以w e bs e r v i c e 为统一 框架的o g s a 将网格技术从科学领域转移到了工商业领域。 2 2 20 g s a 的服务框架 o g s a 的目标是【2 4 j ： ( 1 ) 实现分布式异构资源的管理； ( 2 ) 提供无缝的服务质量。网格必须提供如授权、访问控制和委托代理 等机制来保证稳定的后台服务； ( 3 ) 为自治管理解决方案提供公共基础：网格中的资源状态多是动态的， 网格应该能够对其中的配置组合模式、故障模式的改变作出智能的调节： ( 4 ) 为基于网格的应用定义一种通用的、标准的接口，将网格应用中的 所有基础服务，如工作管理服务、资源管理服务，安全服务等实现标准化。 ( 5 ) 提供行业标准的集成方案。o g s a 在这方面是利用了现有的w e b 0 武汉理工大学硕士毕业论文 服务为基础来实现的。 基于以上目的，o g s a 采用了如下的四层架构： ( 1 ) 资源层。该层包括物理资源和逻辑资源。物理资源包括服务器、存 储器和网络等。在物理资源之上是逻辑资源，它们通过虚拟化抽象物理层的 资源来提供逻辑功能； ( 2 ) w e b 服务，以及定义网格服务的开放网格服务基础架构( o g s i ：o p e n g r i ds e r v i c e si n 疔a s t m c t l l r e ) 扩展。在o g s a 中，所有的资源，包括逻辑的和 物理的，都被建模为服务。o g s i 利用x m l 和w s d l 等w e b 服务机制，为 所有网格资源制定标准的接口、行为与交互，并进一步扩展了、c b 服务的定 义，提供了动态、有状态的可进行生命周期管理的w e b 服务能力。 ( 3 ) 基于o g s a 的网格服务层。w e b 服务层及其o g s i 扩展为该层网 格服务的构建提供了基础设施。面向不同的实际应用需求，可以基于该基础 设施构件相应的网格服务，并组合使之适应于不同的应用。 ( 4 ) 网格应用程序。基于网格基础架构的服务正在不断的被开发出来， 因此用户也越来越方便地使用网格服务框架来开发新的应用程序。 由上可见，o g s a 侧重于从网格提供服务的层次来进行分解，每一层都 提供了对相关服务的访问接口，这样，也体现了更好的代码重用性。 2 2 3 开放网格服务基础设施0 g s i o g s i 是o g s a 用于描述概念的正式规范 2 4 】【2 5 。o g s i 详细给出了一组 服务原语，这些服务原语定义了所有网格服务通用的核心行为。 1 必需的服务接口g r i ds e r v i c e g r i ds e i c e 是o g s i 服务接口中唯一必需的服务，它的功能主要体现在 服务的生命周期管理和服务数据管理两个方面。 由于o g s i 中大部分是临时服务，所以对服务生命周期的管理影响到资 源的充分利用和网格环境的运行效率。在o g s i 中，引入了“软状态”，用以 区分具有相同接口的服务实例，同时，定义了两个标准的操作：d e s t r o v 和 s e t t e r n l i n a t i o n t i m e ，用来显式地撤销和终止网格服务实例的生命周期。当一 个网格实例被创建时会获得一个特定的生命周期，这个初始的生命周期可以 由客户端来明确指定，或者由另外一个服务代表该客户来申请。在实例运行 的过程中，如果用户希望提前终止实例的生命周期，或者扩展实例的生命周 期时间，则可以通过s e t l k r m i n a t i o n t i m e 发送消息给网格服务实例来变更其 戴汉理工太学磺士毕韭论文 生命周期，从而实现对网格服务实例生命周期的灵活管理；如果实例运行之 后生命周期没有任何改变，则初始生命周期结束后，实例将自动终止，这样， 魄邂会遂免爨系统夔某些郝分塞现敖潦i 嚣怼萁占雳资源翡嚣故熬影响。 2 服务数据s e r v i c ed a t a 每个网格服务实例都肖一组与之联系的服务数据，这些服努数据是一些 被射装的x m l 元素的集合，用于描述一个服务实例的特征，其中包括服务 实铡豹动态露惑帮元穰悫。每一令蒙攒元素包摆一个霹鼹务实爨来说整一豹 名字、一个类澄和一个用予生命周期管理的存活时间信息。在网格应用中， 就应该建立一种机制用于发现它能够镁用的服务吼投这些服务的服务数据。 这一枫刳从一下三个方嚣袋建立f 6 ：( 1 服务数据髓标准显示；( 2 ) 在所有 服务都必须爨有酶g r i ds e r v i c e 攘麓内定义一个标准懿w s d l 操作 f i n d s e r v i e d 砒a ，用于服务数据的检索和查询；( 3 ) 用注册服务来管理关于网 格服务实例信息的标准接闷，用于从旬柄到引用的映射。 3 訇攮袄麓珏强d l 。m 姥 在网格环境中，可以糇据相同的网格服务接口描述动态的剁建不同的服 务实例，那么，应该采取一种方式将不同的服务实例区别开来。这在o g s i 中，是通过网格服务句柄( g s h ，g f i ds e i c eh 柚d l e ) 来实现的。g s h 是在 全精范霾蠹瓣椿羧务实爨懿难一标识。 由于网格服务实例在缴命周期内可能会因为协议的替换或版本的改变、 网络地址的变化等原因，使得与实例相关的信息发生变化，那么为了保证服 务实铡的正确粤l 雳，裁应该在g s h 黧实例的弓| 耀闽建立一秘欧射机制，在 0 g s i 中，采掰了网格服务萼l 用( g s r ，g f i ds e f v i c e r e f e f e n t c e ) 来实瑶。网 格服务引用怒一组将网格实例相关的特定协议或信恩封装起来的抽象实体。 与g s h 不同的是，网格服务实例的g s r 在该实例的生命周期内是可以改变 瓣，每个g s r 零毒一令显式夔存滔蘩鬻，运过o g s l 定义瑟获瓣辍裁，可敬 得到一个更新后的g s r 。 在o g s i 中，可以通过两种方式来进行g s h 与a s r 之间的映射： ( 1 ) 定义一个引用旬辆映射接口( h a n 烈e m 卸) 。这一接翻提供的操作 藏楚绘毒一个g s 珏返国一个有效懿g s 鬏：+ ( 2 ) 获鞭本地的h a n d m a p 来取樗g s r 。为了保证能够将个g s h 映 射到g s r ，o g s i 要求每个网格服务实例至少要有一个h a n d l e m a p 接口被注 趱，这个接掰就是本地挝a n d m a p 接口。在0 g s l