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动态网格下的资源发现算法



  摘要:提出了一种网格环境下动态资源的表示方法——矩阵表示法,同时研究了矩阵表示法下的资源查找和更新算法,该算法充分考虑了资源属性的动态性。由于矩阵计算不用操作资源的原始数据,从而提高了查找的效率,不仅能够进行精确匹配的查询也能进行范围查询。在路由查询时,只要参考本地信息就可给出准确的路由选择。矩阵表示资源还简化了动态资源的更新过程,使资源信息能够及时接近真实的网格环境。
  关键词: 网格; 对等网; 动态资源
  中图分类号:TP301文献标志码:A
  文章编号:1001-3695(2008)05-1361-03
  
  查找与应用程序匹配的资源是网格系统的一个基本问题。为了运行网格应用程序,必须给应用程序分配满足一定条件的可用资源。目前网格系统中基本采用集中式的资源发现方法[1,2],但集中式的资源发现方法不具有扩展性,服务器容易成为网络的瓶颈,容易发生单点失效的问题。Peer-to-peer(P2P)系统是一种较好的分布式系统,具有很好的可扩展性,已有大量研究[3,4]表明P2P系统能够很好地支持动态网格环境下的资源发现。本文假设网格项目的一个虚拟组织(virtual organization,VO)以具有超级节点的P2P网络方式管理,由类似超级节点的作业管理系统(workload manage system,WMS)[5]负责管理分布式资源的索引信息。WMS拥有这些资源的详细信息,同时负责为用户选择相匹配的资源。最近的研究表明网格和P2P在资源发现领域的协同发展是可行的[4]。但现在流行的P2P系统中处理的一般都是静态资源,采用的查询技术主要是基于静态信息的精确查询。算法中认为这些资源很长时间才可能改变,而且主要通过某些关键字进行精确查找。目前的网格系统也假设网格虚拟组织是一个静态实体,但事实上,虚拟组织中的资源是动态的。因为网格中的用户请求的资源具有随时间变化的特点(如CPU利用率、剩余磁盘空间等),并需要针对资源特征进行范围查询(如查找内存大于512 MB的资源)。下一代的网格应该向动态性方向发展,应能够解决网格中资源信息的动态变化,且支持一定的范围查询和基于属性的查询。P2P算法需要经过一定的修改才能够直接用于网格中的动态资源查找。文献[5]中提出用位图来表示资源,解决了网格环境下动态资源的表示以及查询和资源更新。然而位图不能很好地表示资源的多个属性值,查询和更新时需要对每个属性的位图进行操作,因此实现时较繁琐,不容易达到预期目标。
  基于以上问题,本文提出一种新的网格资源表示方法,使用矩阵来表示资源,依据资源的属性建立一个二维空间,使得坐标空间把资源空间分成不同的区域,每个区域利用矩阵中的一个元素来表示。采用矩阵来表示资源意味着用简化的信息来代替原始信息, 使查询中的匹配过程得到了简化,从而提高了效率。本文还提出了基于这种资源表示下的资源发现和更新算法。该算法考虑了资源属性值具有随时间不断变化的特点,根据资源属性进行精确查询和范围查询。 每个节点可以根据存储的邻居节点的简略信息,只作少量计算就可以做出准确的路由选择,大大减少了网络的负担。 ......
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