教育資源網(wǎng)格副本管理策略研究.pdf

1、網(wǎng)格技術用于實現(xiàn)廣泛的分布式資源共享和協(xié)同工作。為了一體化組織和管理地理上分布的教育資源，實現(xiàn)教育資源的共享，教育資源網(wǎng)格應運而生并成為當今研究熱點之一。教育資源網(wǎng)格旨在解決教育資源共享的問題，即在保護知識產(chǎn)權的前提下共同使用教育資源，避免盲目地重復開發(fā)。副本管理是教育資源網(wǎng)格資源共享的基礎，在網(wǎng)格環(huán)境下能否通過副本管理高效地訪問共享資源，已經(jīng)成為衡量網(wǎng)格系統(tǒng)好壞的重要標準之一。 本文以國家自然科學基金項目“基于因特網(wǎng)的教育資源

2、網(wǎng)格模型及服務理論研究”為背景，以提高資源訪問效率與穩(wěn)定性為目標，對教育資源網(wǎng)格的副本管理策略進行了深入研究。在總結(jié)前人工作的基礎上，本文的主要研究工作及創(chuàng)新如下： 1.對國內(nèi)外教育資源網(wǎng)格的研究現(xiàn)狀進行了綜述，闡述了教育資源網(wǎng)格的特點及發(fā)展前景，分析了目前教育資源共享存在的問題。根據(jù)教育資源網(wǎng)格物理網(wǎng)絡的特點，定義出其網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)，即將相互訪問延遲較短或位置相近的節(jié)點組成一個城市域。然后根據(jù)教育資源的特點提出了教育資源網(wǎng)格的副

3、本管理模型，給出了副本管理主要問題的數(shù)學描述，為后續(xù)的研究奠定了基礎。 2.根據(jù)教育資源網(wǎng)格物理網(wǎng)絡的特點，基于CAN尋址技術給出了一個改進的尋址算法DC-CAN。該算法通過將相同城市域中的節(jié)點分配到一個連續(xù)的CAN區(qū)域中去，避免了尋路時在兩個域之間多次跳轉(zhuǎn)，因此該算法能夠有效地適應教育資源網(wǎng)格的網(wǎng)絡特點。然后在此基礎上提出了一種副本定位策略，在平衡負載的前提下，降低了副本定位的平均延遲。 3.在教育資源網(wǎng)格物理結(jié)構(gòu)的基

4、礎上，提出了基于訪問量預測的副本放置策略(FATBRS)。該策略通過對訪問量的預測確定下一個周期的訪問熱點文件集，并維護這些文件的副本，保證熱點文件的訪問質(zhì)量，從而提高了數(shù)據(jù)資源訪問的穩(wěn)定性和平均速率。最后給出了兩種訪問量的預測方法。 4.將各種教育資源網(wǎng)格副本管理的功能模塊標準化為服務接口，給出經(jīng)濟模型的網(wǎng)格副本管理服務調(diào)度框架(GSAEM)。然后提出基于邊際原理價格調(diào)節(jié)機制，旨在經(jīng)濟模型下對網(wǎng)格服務的價格調(diào)節(jié)給出一個數(shù)學模型

5、，利用邊際原理推導出各種資源約束情況下的網(wǎng)格服務最優(yōu)價格，從而優(yōu)化面向服務網(wǎng)格的資源調(diào)度。 5.對于網(wǎng)格環(huán)境提出的思想和算法，需要模擬驗證其正確性與性能。本文首先編程實現(xiàn)了副本管理模型的數(shù)據(jù)訪問部分，并將其與傳統(tǒng)的文件共享模式進行比較，得到良好的實驗結(jié)果。其次，利用BRITE按照一定的規(guī)則生成教育資源網(wǎng)格拓撲結(jié)構(gòu)，接著通過仿真模擬了教育資源網(wǎng)格副本定位策略(DC-CAN)，證實了該算法在副本定位時平均延時少、負載平衡的性能。最后