數(shù)據(jù)網(wǎng)格的資源管理相關策略及算法研究.pdf

1、網(wǎng)格是當前并行和分布處理技術的一個發(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)異構環(huán)境,為用戶建立分布、異構、海量數(shù)據(jù)的一體化訪問、存儲、傳輸、管理與服務架構,是實現(xiàn)廣域網(wǎng)環(huán)境下數(shù)據(jù)共享和協(xié)同問題求解的有效途徑。資源管理是網(wǎng)格,也是數(shù)據(jù)網(wǎng)格的關鍵技術之一。它對于開發(fā)網(wǎng)格系統(tǒng)具有重大的理論意義和實用價值,是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。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,針對目前資源管理中的資源組織、發(fā)現(xiàn)、選擇技術的問題和不

2、足,結合當前網(wǎng)格技術的發(fā)展趨勢,將小世界原理應用到資源組織領域;以提高資源定位的高效性和安全性為目標,提出了基于層次化語義相關資源組織模型和信任社區(qū)的資源發(fā)現(xiàn)機制。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上,提出了自適應數(shù)據(jù)副本創(chuàng)建和副本選擇策略及其算法。通過理論分析和仿真實驗,結果表明: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)問題,以及副本創(chuàng)建和副本選擇問題進行了有意義的探索。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)境構造小世界網(wǎng)絡所使用的協(xié)議SSWCP。這個協(xié)議具有以下優(yōu)點:可擴展,可靠,分布式操作。它是簡單的,完全分布式和自組織的。它僅僅依賴于整個系統(tǒng)所有節(jié)點的局部視圖,并符合Kleinberg小世界分布的特征。在此協(xié)議的基礎上,提出構造基于小世界的層次化語義網(wǎng)格資源組織模型SWLS,把資源按語義分層次組織,按語義聚類,增加了資源查詢和資源信息更新的針對性。②在基于小世界的層次化語義相關資源組織模型SWLS的

4、基礎上,提出資源發(fā)現(xiàn)機制,既能支持多樣化查詢又易擴展,可以獲得良好的負載均衡性,同時,由于利用了小世界原理,能提高資源查詢的效率。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)機制。該方法利用網(wǎng)絡節(jié)點之間存在的信任關系構成資源信任社區(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)機制的資源發(fā)現(xiàn)方法具有可靠性、安全性,高效性和可擴展性良好的優(yōu)勢。③建立了副本創(chuàng)建系統(tǒng)模型,從應用環(huán)境和用戶訪問特征出發(fā),討論

5、了副本創(chuàng)建位置、粒度和時機。其中提出了一種基于副本共享組的副本創(chuàng)建位置決策機制,并給出確定副本創(chuàng)建位置的有效算法。分析和實驗表明,自適應副本創(chuàng)建策略具有動態(tài)性、自適應性和可擴展性,能較好地適應數(shù)據(jù)網(wǎng)格的特性,可以有效降低訪問延遲,提高數(shù)據(jù)訪問效率,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)理論應用于副本響應時間的預測,建立GM(1,1)灰色動態(tài)擬合模型;同時應用馬爾可夫鏈預測副本可靠性發(fā)展趨勢。在預測基礎上