數(shù)據(jù)網(wǎng)格的資源管理相關(guān)策略及算法研究.pdf

1、網(wǎng)格是當(dāng)前并行和分布處理技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。數(shù)據(jù)網(wǎng)格作為以數(shù)據(jù)為共享資源的網(wǎng)格,面向廣域網(wǎng)異構(gòu)環(huán)境,為用戶(hù)建立分布、異構(gòu)、海量數(shù)據(jù)的一體化訪問(wèn)、存儲(chǔ)、傳輸、管理與服務(wù)架構(gòu),是實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)環(huán)境下數(shù)據(jù)共享和協(xié)同問(wèn)題求解的有效途徑。資源管理是網(wǎng)格,也是數(shù)據(jù)網(wǎng)格的關(guān)鍵技術(shù)之一。它對(duì)于開(kāi)發(fā)網(wǎng)格系統(tǒng)具有重大的理論意義和實(shí)用價(jià)值,是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。本論文深入地分析了數(shù)據(jù)網(wǎng)格資源管理的研究現(xiàn)狀,針對(duì)目前資源管理中的資源組織、發(fā)現(xiàn)、選擇技術(shù)的問(wèn)題和不

2、足,結(jié)合當(dāng)前網(wǎng)格技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),將小世界原理應(yīng)用到資源組織領(lǐng)域;以提高資源定位的高效性和安全性為目標(biāo),提出了基于層次化語(yǔ)義相關(guān)資源組織模型和信任社區(qū)的資源發(fā)現(xiàn)機(jī)制。副本是數(shù)據(jù)網(wǎng)格中的一種特殊資源。在分析數(shù)據(jù)網(wǎng)格中副本管理特性的基礎(chǔ)上,提出了自適應(yīng)數(shù)據(jù)副本創(chuàng)建和副本選擇策略及其算法。通過(guò)理論分析和仿真實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:本論文給出的方法是有效的,為解決數(shù)據(jù)網(wǎng)格環(huán)境中的資源組織、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,以及副本創(chuàng)建和副本選擇問(wèn)題進(jìn)行了有意義的探索。本論文的主

3、要研究工作如下:①提出了一種在網(wǎng)格環(huán)境構(gòu)造小世界網(wǎng)絡(luò)所使用的協(xié)議SSWCP。這個(gè)協(xié)議具有以下優(yōu)點(diǎn):可擴(kuò)展,可靠,分布式操作。它是簡(jiǎn)單的,完全分布式和自組織的。它僅僅依賴(lài)于整個(gè)系統(tǒng)所有節(jié)點(diǎn)的局部視圖,并符合Kleinberg小世界分布的特征。在此協(xié)議的基礎(chǔ)上,提出構(gòu)造基于小世界的層次化語(yǔ)義網(wǎng)格資源組織模型SWLS,把資源按語(yǔ)義分層次組織,按語(yǔ)義聚類(lèi),增加了資源查詢(xún)和資源信息更新的針對(duì)性。②在基于小世界的層次化語(yǔ)義相關(guān)資源組織模型SWLS的

4、基礎(chǔ)上,提出資源發(fā)現(xiàn)機(jī)制,既能支持多樣化查詢(xún)又易擴(kuò)展,可以獲得良好的負(fù)載均衡性,同時(shí),由于利用了小世界原理,能提高資源查詢(xún)的效率。為提高資源發(fā)現(xiàn)的安全性,建立一種信任社區(qū)模型,提出基于信任社區(qū)的資源發(fā)現(xiàn)機(jī)制。該方法利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間存在的信任關(guān)系構(gòu)成資源信任社區(qū),增加資源發(fā)現(xiàn)的可靠性和安全性。綜合SWLS與信任社區(qū)機(jī)制的資源發(fā)現(xiàn)方法具有可靠性、安全性,高效性和可擴(kuò)展性良好的優(yōu)勢(shì)。③建立了副本創(chuàng)建系統(tǒng)模型,從應(yīng)用環(huán)境和用戶(hù)訪問(wèn)特征出發(fā),討論

5、了副本創(chuàng)建位置、粒度和時(shí)機(jī)。其中提出了一種基于副本共享組的副本創(chuàng)建位置決策機(jī)制,并給出確定副本創(chuàng)建位置的有效算法。分析和實(shí)驗(yàn)表明,自適應(yīng)副本創(chuàng)建策略具有動(dòng)態(tài)性、自適應(yīng)性和可擴(kuò)展性,能較好地適應(yīng)數(shù)據(jù)網(wǎng)格的特性,可以有效降低訪問(wèn)延遲,提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)效率,是數(shù)據(jù)網(wǎng)格中海量數(shù)據(jù)共享的可行方法。④分析影響副本選擇的因素,將灰色系統(tǒng)理論應(yīng)用于副本響應(yīng)時(shí)間的預(yù)測(cè),建立GM(1,1)灰色動(dòng)態(tài)擬合模型;同時(shí)應(yīng)用馬爾可夫鏈預(yù)測(cè)副本可靠性發(fā)展趨勢(shì)。在預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上