浅谈具有qos保障的服务网格关键理论与技术研究

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1、华中科技大学博士学位论文具有QoS保障的服务网格关键理论与技术研究姓名：邹德清申请学位级别：博士专业：计算机系统结构指导教师：金海20041101摘要网格是继传统互联网Web之后的第三个大浪潮可以称之为第三代互联网传统互联网实现了计算机系统的连通Web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网格将成为未来的网络基础设施几乎所有的应用都将基于网格网格应用领域的重点目前已开始从单纯的科学计算转到科学计算和非科学计算并重上面来服务网格需要为各类应用提供一种通用的协同共享的标准中间件开放式网格服务体系结构OGSA(OpenGridServic

2、eArchitecture)的提出标志着服务网格的研究进入了实质性的阶段服务网格采用标准的服务方式对各种类型应用提供统一的支持Web服务资源框架WSRF(WebServicesResourceFramework)的提出加速了网格技术和Webservices技术的融合以及科研界和工业界商业界研究的接轨新的服务标准化道路正在逐步形成基于服务网格平台和标准化协议的各种应用将充分发挥整合共享的优势HowU信息处理平台正是基于服务网格的理念设计出来的网格的理念已经逐步得到了社会的认同但如何采用一种数学的方式来定义网格对网格中发生的行为进行形式化的描述这是网格研

3、究者迫切需要解决的问题此类问题的解决也能为网格的进一步研究和网格系统的开发提供理论指导作为HowU信息处理平台的理论基础网格形式化框架及行为规则模型VSP虚拟组织V服务池S以及物理资源池P充分考虑了服务网格的本质特征动态性协同性以及服务质量采用离散数学工具对网格框架进行形式化定义采用ASM(AbstractStateMachines)对网格的行为进行规则描述如何有效组织管理和获取服务及其信息是解决服务网格服务质量的一个关键因素在当前国内外流行的网格信息服务的基础上HowU信息服务器体系结构分为两个层次多索引服务器结构和组织域信息服务多索引服务器结构提

4、供全局的服务路由同时维持下级注册服务的可用性组织域信息服务保证服务的当前信息有效性用于组织域内服务的协商和调度决策信息的发布是以服务为单位的IHowU信息服务器针对服务发布的关键信息──服务能力提供了评估和预测的方法针对服务的状态变化交互机制及一致性问题HowU信息服务器采用了全局时钟机制及灵活构建的方法当前网格范围内的服务请求和调度已开始向规范化方向发展与之相关的协议规范有SLA(ServiceLevelAgreement)WS-Agreement和WS-Policy等在上述协议和虚拟服务的基础上HowU信息处理平台采用了规范描述和实现相分离的实时

5、容错服务调度机制并以数据服务为例对该机制进行了实现数据服务采用了广域网的数据分片方式提供了具有服务质量保证的数据发布和传输功能基于文件重要程度和服务等级两种带宽分配策略以及相应的实时容错机制地理协同标注系统是作为HowU信息处理平台的一个典型示例应用在地理协同标注系统中用户的一次协同标注活动可看成一次虚拟组织的活动作为用户的一次会话过程是有生命期的部署在平台上则为一次虚拟组织的访问用户在虚拟组织中的活动及其管理则表现为地图控制和标注地图导入以及会话管理地图导入是基于本平台的数据服务实现的通过虚拟服务机制定位具体数据服务的物理位置并采用了SLA机制来协

6、商服务的提供以及服务质量监控和违例处理会话的管理是基于GT3提供的服务实例展开的用于维护虚拟组织中所有个体的状态并提供协同操作功能和容错功能关键词服务网格网格模型服务质量信息服务实时容错调度服务级协议IIAbstractGridisregardedasthethirdgenerationInternetaftertraditionalInternetandWeb.InterconnectionamongcomputerhardwaresisimplementedbytraditionalInternet.WorldWideWebsolvesthepr

7、oblemsfrominterconnectionamongwebpages.GridtriestointerconnectalltheresourcesontheInternet.Gridwillbecomenetworkinfrustructureinthefuture,almostalltheapplicationswillbedevelopedandperformedbasedongrid.Theemphasisofgridapplicationhastransferredfromsinglesciencecomputingintoallki

8、ndsofapplications.Servicegridshouldprovideageneral,coo