袁立成, 秦勃, 洪锋[1]2009年在《海洋网格——海洋环境信息存储与交换的数据网格》文中进行了进一步梳理海洋网格是海洋环境信息存储与交换的数据网格。介绍了海洋网格的构建,详细论证了海洋网格的体系结构和实现,并且把可扩展的数据格式转换服务引入到了海洋网格中。
李晓林[2]2005年在《一种松耦合的信息网格体系结构及全生命周期评价》文中认为消除信息孤岛、实现信息集成一直是科研和产业界面临的一个挑战。用户需要一个动态、开放的信息网格平台,连通分布、异构的信息资源,满足单一信息源、单一系统映像需求,支持低成本的应用开发和部署。目前相关方面的研究及成果缺乏系统的研究思路和方法论指导,一般是针对特定的应用场景提供一套解决方案,做法较随意(ad hoc),难于适应需求变化。业界也没有形成比较一致的共识和客观实用的评判标准。本文结合织女星信息网格研究的问题和进展,在研究思路和技术路线上,采用将信息网格系统与计算机系统相对照类比的方法,把业务层面的问题抽象成信息网格系统层面的关键问题和共性技术,从中得出一些具有共性的创新研究成果。本文创造性的工作成果主要有叁个方面:针对消除信息资源孤岛问题,提出完全基于关系的信息网格REVP(Relation-based EVP)资源空间模型。该模型用物理关系、虚拟关系和有效关系叁层来统一组织和表示信息资源,通过层次间的动态映射、以及层次内的引用关系来解决资源的连通和虚拟化问题,使得应用不直接依赖于物理信息资源,于是物理信息资源结构、位置等变更时不需修改应用程序。基于该模型分析了信息网格满足信息连通、单一信息源、单一系统映像的性质和特点。通过对网格使用模式关键问题和技术的研究,提出一种松耦合的信息网格体系结构——Sludge Architecture(Source-Logic-User Decoupled Grid Enabling Architecture)及实现方案。该结构将主体、应用逻辑、客体的生命周期和行为状态相分离,在运行时,利用网格频道(channel)、会话界面(session shell)、小网程(griplet)和REVP模型映射关系,实现叁者间的动态绑定,并由会话容器(session container)控制执行。应用代码中不用处理和维护用户会话、资源、安全控制,从而提高系统的动态性和开放性,为缩减应用开发、维护成本提供一种通用的体系结构和一套实现技术。提出基于全生命周期的信息网格评价模型。可以通过定性和定量的方式衡量信息网格系统和网格实体的全生命周期生产率服务水平,便于对比采用网格的思路和技术相对传统的解决方案带来的总体性能价格比优势。以上的研究成果已经或正在应用于计算所网格项目中。实验结果表明,REVP虚拟化方法可以大幅度降低消除信息孤岛、实现信息共享的时间成本和知识成本,用户可以在自主控制和管理条件下,实现信息资源的动态集成,可以随业务变化需要变更数据、元数据结构、使用用户及权限,对应用不造成影响。
李进华[3]2005年在《网格知识管理研究》文中提出网格技术是一项全新的信息技术,它为克服以Internet为代表的传统互联网技术的固有缺陷提供了契机。网格的概念和思想一经提出,便在世界范围内产生巨大反响。由于各国的重视,网格技术在短短数年之内便获得了飞速发展,并迅速应用于实际的科学研究与工程设计等领域。从通用网格平台的构建方面来看,网格经历了原始的元计算,以协议为中心的五层沙漏体系和以服务为中心的OGSA体系架构等叁个阶段;从网格应用的发展历程来看,它经历了数据网格、访问网格、信息网格、语义网格以及知识网格等发展阶段。同时,很多传统和新型的网络技术也被应用于网格构建的过程中,比如UDDI、XML、语义Web以及本体论等技术。其中以本体论技术尤为重要,它在构建网格知识资源之间的语义联系,使网格能够理解知识等方面发挥了巨大作用。网格技术同时也是传统互联网技术的继承与发展,因此也有学者称之为“第叁代互联网技术”。 以往经验表明,任何新型信息技术的出现都会给信息管理相关课题的研究带来很大影响和启发。目前网格技术与传统互联网技术相比所具有的巨大优越性已经显现。基于此,本文在当前网格技术研究和应用的热点——知识网格基础上,以网格技术在知识管理方面的应用为中心,重点阐明了知识网格和知识管理相结合而形成的网格知识管理技术。根据知识网格本身的特征和功能,网格知识管理技术包括两个重要方面:网格知识发现和网格知识服务。 网格知识发现是一种并行分布式的知识发现模式。它克服以数据挖掘为代表的传统知识发现技术的种种局限,将网络上分散分布的数据挖掘算法、工具、软件等整合起来,通过本体论进行概念化,并将这些元素通过元数据进行组织形成一个高度集成的知识发现体系。在此基础上,开发出进行网格知识发现的知识发现服务架构,并将知识发现服务作为知识网格的一部分集成到网格知识环境中。用于知识发现的知识网格是构建在数据网格以及通用网格服务基础上的,网格知识发现服务通过数据网格和通用网格服务来操作知识发现的对象——分布在网格上各领域的数据。 网格知识服务在具备传统知识服务功能的基础上重点支持特定任务的领域
方雷[4]2011年在《基于云计算的土地资源服务高效处理平台关键技术探索与研究》文中研究表明本研究以云计算(Cloud Computing)的关键技术理论为出发点,提出了土地资源信息化管理研究中基于云计算的服务高效处理建模理论框架,解决了空间数据分布式存储策略、空间云服务索引创建与操作、空间数据高效并行操作等关键问题,并通过计算机编程构建了土地资源云平台(Cloud Service Platform of Land Resource,LRCSP)。最后,基于本文的理论框架和建模平台,对土地资源服务的高效处理做了4项实验研究,并展开了深入分析与讨论。具体来说,文本的研究工作主要包括以下几个方面:1、总结云计算的基本理论及应用成果。重点讨论了云计算的基本体系结构,关键技术理论和4个成功的商业云计算平台参考架构。从叁个学科的视角出发,总结了云GIS的内涵。以上述两点研究为基础提出一种云GIS的六层体系构架:物理层、虚拟层、数据层、服务组件层、服务层和应用层。着重研究了该架构中的云计算各节点的自动部署策略;并针对平台的前台透明服务需求,从GIS服务的特点出发,提出云GIS服务模型,尤其设计了云GIS服务目录和可供用户进行简单编程的服务接口。针对平台的后台处理需求,提出云GIS平台的高性能并行处理数学模型:参照OGC服务链聚合模式,以原子服务和组合服务的角度分析了功能分解性;同时从矢量数据和栅格数据的数据结构出发,分析了两者的数据可分解性。最后,以上述研究为基础,从面向云计算的土地资源服务特点出发,提出面向云计算的土地资源云平台模型(LRCSP)。2、分析了云计算的关键技术,并以此为基础提出对应的云GIS平台需要解决的关键技术:空间数据的分布式存储策略、虚拟计算节点任务分配模型、基于瓦片的动态地图发布策略以及并行数据库与MapReduce相结合的高效处理模型。在空间数据的分布式存储策略研究中,除了提出基于格网预处理的STRTree的矢量数据并行划分的分布式存储策略和基于四叉树索引的栅格数据的并行划分的分布式存储策略之外,还创新性的提出了基于数据划分的最佳并行策略数学模型。在虚拟计算节点任务分配模型研究中,详细描述了任务分配算法,并在迁移决策阶段提出了计算节点的计算力模型。基于瓦片的动态地图发布策略即解决了一份空间数据经过数据划分并分布存储之后的地图可视化问题,也解决了由于土地数据变更频繁引起的可编辑地图动态更新的问题。在并行数据库与MapReduce相结合的高效处理模型研究中,研究两者优势互补的高效处理模型,并以分地类地物个数统计为例设计了利用MapReduce进行并行统计的算法,为其他类似的并行计算功能提供了借鉴。3、设计实现了原型平台并进行4组对比测试实验。实现并展示了土地资源云平台的3个功能模块:云资源管理模块、土地业务集成子系统和通用客户端。选取大数据量的矢量和栅格数据对土地资源云平台的4项关键技术进行测试。它们是:云存储性能测试中进行栅格数据并行剖分效率对比测试和矢量数据剖分效果对比测试;地图服务浏览性能测试中通过多次加载多计算节点的海量数据对效率进行测试;高效处理性能测试中对多节点的土地数据进行分类统计,用以确定MapReduce的编程模式下的服务效率;虚拟化负载均衡对比测试中将运行虚拟节点上的LRCSP与只安装一个操作系统的普通PC组成的集群系统进行容错、耗能和运行效率的对比测试。研究结果表明,本文选取云计算的基本理论、方法和技术解决土地资源管理问题的路径正确;提出的面向云计算的土地资源服务平台模型展现出高效性、灵活性及扩展性,达到预期目标。作者在土地资源云平台的理论研究及实践作为云GIS应用的一个补充,为后续研究与工作提供了良好的基础。
张军[5]2011年在《面向服务的网格中间件框架研究》文中指出网格计算能够将各种处于异地、不同规模、多元的计算资源整合在一起协同工作,不仅能使其变成拥有跟超级计算机一样处理能力的整体,还能将资源按需分配给用户,大大提高计算资源的利用率。网格中间件是网格计算的重要部分,它能够屏蔽底层资源的异构性并向上层应用提供统一调用接口,而作为软件的一种,网格中间件的模块复用逐渐从传统的面向函数发展成了面向服务。本文对面向服务的网格中间件相关技术进行了研究,包括面向服务的体系结构SOA、Web服务的技术特征、开放式网格服务体系结构OGSA、Web服务资源框架WSRF以及几款中间件产品,总结出了面向服务的网格中间件与这些技术元素之间的相互关系。在此基础上,本文给出了一种面向服务的网格中间件框架设计方案,该方案将网格中间件框架设计成两层结构,即基础服务层和核心服务层,并对每一层的操作对象进行了限制,核心服务层只能通过操作基础服务层的方式来访问底层资源,相比当前的网格中间件产品,层次更加清晰。本文还针对基础服务层和核心服务层进行了分析,总结出了基础服务层和核心服务层应该具备的功能,并对总结出的功能进行了划分,将核心服务层的功能归纳为六大核心服务,即资源管理服务、执行管理服务、网格监控服务、网格安全服务、信息服务、数据服务。在接口设计上,本文对六大核心服务和部分基础服务定义了对外操作接口,并描述了各服务之间的协作方式。此外,在进行核心服务详细设计时,本文总结了每一服务需要依赖的运行环境,从中间件开发人员的角度考虑,将设计重点放在软件的扩展性上,并利用类图描述了各服务的内部结构。最后,本文针对所设计的面向服务的网格中间件框架给出了一套实验方案,介绍了框架的实现语言、实现工具以及运行环境,利用所设计的框架开发出了一个网格资源管理中间件,并使用该中间件对网格资源服务进行管理,而且最终展示了实验结果。
唐振江[6]2006年在《基于生存性的网格工作流调度算法》文中进行了进一步梳理由于Internet技术的广泛应用,各门学科应用特别是数据密集型、计算密集型的应用对广域网络中海量数字信息分析处理和协同合作能力的要求越来越高,为此人们提出网格计算技术,在网格技术中调度算法是众多研究领域中的热点。在分析了目前的调度算法的基础上,我们发现目前的主要工作是集中在如何优化任务的调度来最小化整个工作流的执行时间,忽视了网格资源失效以及失效对网格应用程序的影响。为此,本文把网格工作流作为研究对象,从基于性能和基于QoS两个方面将生存性引入网格调度算法:第一,通过改造Min-min、Max-min、Sufferage叁种算法,给出了叁个同时考虑性能和生存性的调度算法,避免将任务分配到可靠性比较低的节点上执行,从而有效地降低了节点失效对任务的影响。不幸的是任务生存性目标和性能目标在一般情况下是冲突的,无法在这两个目标上同时获得最优的调度结果。于是,设定一个偏好参数,在发生冲突时用户可以通过调节偏好参数平衡这两个因素。第二,以“用户指定的其所能容忍的应用程序完成的最晚时间”这种QoS为例,给出了一种基于deadline和生存性的启发式调度算法。本文还开发了一个简易的网格工作流管理系统,用于验证这些调度算法的效果。
伍章俊[7]2011年在《云工作流服务组合与活动调度策略研究》文中提出随着云计算基础设施的发展和研究的深入，在云计算环境中开发了越来越多的功能强大、需要大量资源的科学计算流程、商业流程和协同应用流程，云计算应用流程也越来越复杂，且受时间、代价和资源等多种因素约束。云工作流可以方便灵活地构建、执行、管理和监控云计算应用，使得云计算应用能够高效自动执行。云计算环境与传统计算环境最大的不同之处是按需随时获取计算服务并按使用付费，同时由于云计算的动态性、分布性、异构性和自治性导致传统工作流的方法和技术不能有效的处理云工作流管理中的有关问题。云计算环境是面向服务的，硬件、平台及软件都是以服务的方式提供。付费使用模式促进了云环境中服务种类和数量的迅猛增长，为云工作流的运行提供了良好的物质基础。传统环境或网格环境中web服务选择、组合和调整的研究已经取得一定的研究成果，但云计算环境中如何利用web服务更好地执行云工作流仍是面向服务计算和工作流领域的研究热点。本文根据工作流的特征，结合用户的偏好，提出调整感知的web服务组合策略。调度策略和调度算法是云工作流引擎的核心组成部分。与网格环境不同，由于云计算环境面向市场的特征，云工作流调度算法的目标函数不仅要考虑运行时间，还要考虑运行成本。调度问题的本质是发现适合于给定任务的候选虚拟机集合，从这些虚拟机集合中选择合适的子集，并将任务与虚拟机进行映射。该映射应当满足预先定义好的调度约束（通常考虑运行时间和运行成本），找到这样的映射是NP完全问题。对于云工作流的调度来说，由于任务之间存在时序依赖或因果依赖，在调度时需要考虑的约束条件比一般云计算任务调度更复杂。论文的主要工作和创新点如下：1）根据云工作流服务资源的QoS性质，考虑工作流活动的重要性，结合用户的偏好，提出一种调整感知的云工作流服务资源组合算法，提高云工作流执行的成功率。将云服务组合分为云服务选择和云服务调整感知组合两个阶段。在选择阶段，考虑运行时间、运行成本、服务可靠性和服务信誉等多约束条件下，设计了多目标蚁群算法，求解满足用户非功能性需求的Pareto解集和优化解；在组合阶段，根据用户的QoS需求选择一些备份服务，当发生运行失败时，可以从备选的服务中选择相应的服务进行切换，使得运行失败可以得到迅速恢复。调整感知策略根据用户的偏好，从服务信誉度（Reputation）、服务可靠性（Reliability）、任务的重要性（Criticality）等几个角度讨论哪些任务需要进行服务预定，以及预定服务资源的QoS特征。2）针对云工作流活动运行时间的非线性特征，提出基于混沌时间序列的云工作流活动运行时间预测方法，该方法利用相空间重构理论和RBF神经网络实现对非线性时间序列的预测。云工作流活动的运行时间往往受系统性能、网络状况等多种因素影响而呈现非线性特征，线性时间序列方法无法对其进行有效预测。本文采用坐标延迟法进行混沌时间序列的相空间重构，嵌入维数由Grassberger和Procaccia提出的G-P算法来确定，采用自相关函数法确定时间延迟值，采用正交最小二乘法作为RBF网络的学习方法。3）提出基于智能算法和调整感知云服务资源组合策略的云工作流调度策略，实现云工作流任务的两层调度。云工作流是在服务提供者所在数据中心的虚拟机上运行的，因此，云工作流的任务调度应当分为两个层次进行，分别是服务层调度和任务层调度。在服务层调度中，我们提出将云工作流应用分解为若干任务或任务集合，这些任务或任务集合之间的结构相对分解前要更简单，甚至大部分任务之间是可以并行执行的，这些任务以任务包的方式形成任务单元。服务层调度实际上就是为这些任务单元选择合适的服务资源，我们称这种方法为Package-Based调度。任务层调度的任务数量并不多，但是由于虚拟机是共享的，在分配任务的时刻虚拟机上正运行着其他任务，所以涉及到的任务数量会很大。我们研究了叁种有代表性的智能算法（遗传算法，蚁群算法和粒子群算法）并加以设计和改进，用来进行调度优化，根据这叁种算法的性质，我们提出基于智能算法工作流活动的调度策略。4）提出基于时序一致性模型与任务完工时间预测模型的云工作流任务的再调度策略，解决云工作流在执行阶段出现的可恢复时序违背问题。在云工作流的运行阶段，分配在数虚拟计算资源上的任务可能会发生时序违背，如果不能有效的及时调整，可能会导致云工作流任务不能按照用户服务质量约束及时完成。这样不仅会影响整个云工作流的及时完成，而且会影响服务提供者的信誉。大部分时序违背是可以通过再调度来消除其影响，从而使得云工作流可以在服务质量约束内完成。时序一致性模型被用来统计分析工作流运行质量，并在该模型基础上定义了可恢复的时序违背。再调度的策略是从调度阶段所得到的候选解集中选择对于出错子工作流来说具有最优QoS的调度，并将出错子工作流任务重新进行资源分配。再调度阶段只是对候选解的查找，所需时间很短，对系统的影响较小，所以该策略可以用于云工作流的在线再调度。本文在云工作流关键技术方面进行了探索和研究。以云工作流管理为应用背景，研究了云工作流服务资源组合模型、完工时间预测算法以及云工作流的调度和再调度策略。本文的研究不仅在云工作流管理方面具有重要的实际应用价值，在云计算研究方面也具有较大的理论意义。
黄鑫[8]2009年在《基于网格的海洋环境信息可视化服务技术研究》文中认为海洋是重要的能源和资源宝库,中国是一个海洋大国,更是人口大国,社会和经济发展必然越来越多地依赖海洋。为了迎接海洋21世纪,我国从国家发展战略高度出发,将“数字海洋”列入“十一五”和国家海洋科学技术发展计划。“数字海洋”随着“数字地球”战略的提出应运而生,由海量、多分辨率、多时相、多类型海洋监测监视数据及其分析算法和模型构建而成的海洋信息系统。网格技术近年来逐渐成为计算机领域的研究热点,其目的是为了在分布、异构、自治的网络资源环境上构造动态的虚拟组织,并在其内部实现跨自治域的资源共享与资源协作,有效地满足面向互联网的复杂应用对大规模计算能力和海量数据处理的需求。网格技术的许多优点,使得网格被称为继传统互联网、Web之后的第叁代互联网。本文的工作是863计划“基于网格的海洋环境数据共享与信息服务技术的研究”(No. 2006AA09Z139)的重要组成部分,已实现的主要工作如下:1、实现了海洋环境信息数据共享网格服务在分析海洋环境信息数据特点的基础上,采用最新网格中间件OGSA-DAI (Open Grid Service Architecture Data Access and Integration)作为底层支撑平台,基于GT4(Globus Toolkit 4)开发数据共享网格服务,将异构分布的海洋环境信息数据资源集成到网格环境中,屏蔽各个节点结构、运行环境上的差异,实现对这些多数据库系统的统一访问,为可视化应用提供数据支撑。2、实现了海洋跃层分析可视化网格服务基于GT4,编写可视化服务,将并行可视化方法运用到网格平台上,利用并行和分布思想,将海洋跃层分析可视化任务分割成多个可以由单机处理的子任务,有效的实现了海洋跃层分析的并行远程可视化。
怀进鹏, 胡春明, 李建欣, 孙海龙, 沃天宇[9]2006年在《CROWN:面向服务的网格中间件系统与信任管理》文中指出针对大量网格资源的分布、自治等特点,给出了基于SOA的服务网格体系结构,提出了基于层迭网的分布式网格资源组织与管理机制、访问控制策略的自动协商、信任管理和信任协商机制,并研制了中间件系统CROWN;通过部署CROWN中间件系统建立了广域试验环境并部署了中尺度天气系统降水预报、海量多媒体数据处理平台、血液流动温度场显示、科学数据网格以及数字巡天图检索等多个网格应用,应用经验表明,该中间件系统能够支撑以计算密集型、数据密集型和海量信息分析与处理为特征的典型应用.
陈成鑫[10]2008年在《e-science环境下数字图书馆模式研究》文中研究表明e-science为全球的科研人员构建起一个具有开放共享、安全可控制、分布协同的网络化数字化科研平台,e-science环境下全球信息资源趋向于形成全球数字图书馆,同时,各个虚拟组织为了科学研究的需要形成了自己独有的科研平台——e-science环境下的数字图书馆。e-science环境下数字图书馆是e-science环境下科学研究的重要保障,其发展模式对于e-science环境下科学研究能否顺利进行至关重要。该文综合运用了文献调研、数据分析、比较分析等方法,从理论上对e-science环境下数字图书馆的模式及实现保障进行了研究,以已有的e-science环境下数字图书馆为基础构建了六层架构的数字图书馆的实现模型,以DILIGENT为案例重点对e-science环境下数字图书馆的创建和管理经验进行了研究。文章首先介绍了e-science环境下数字图书馆的背景变化:用户种类、用户需求的变化,分布式协同虚拟环境成为主流环境,数据洪流出现、灰色文献崛起、计算资源、数据资源、仪器设备、信息资源、知识资源、人力资源等更多的资源形式整合起来,信息资源以开放获取的形式为主。其次,文章介绍了e-science环境下数字图书馆的发展模式,该文选取了五个方面进行研究,分别是科学数据的管理、组织知识的创造、e-learning服务的支持、开放学术交流体系的构建、信息素养的培养等。并从服务模式、服务理念、服务方式等方面对发展模式进行了保障。最后,文章尝试着对e-science环境下数字图书馆发展模型进行构建,以国际上成熟的网格为基础的数字图书馆为构建基础,以整体性原则、协作型原则、平台性原则、实用性原则和开放性原则为构建的原则。在此基础上试着构建了六层结构体系的数字图书馆模型并对具体的功能特点作了阐述。选取了DILIGENT项目作为案例进行分析,案例分析与该文构建的六层模型在内容上互相补充,共同构成了完整的e-science环境下数字图书馆的实现模型。
参考文献：
[1]. 海洋网格——海洋环境信息存储与交换的数据网格[J]. 袁立成, 秦勃, 洪锋. 计算机应用. 2009
[2]. 一种松耦合的信息网格体系结构及全生命周期评价[D]. 李晓林. 中国科学院研究生院（计算技术研究所）. 2005
[3]. 网格知识管理研究[D]. 李进华. 武汉大学. 2005
[4]. 基于云计算的土地资源服务高效处理平台关键技术探索与研究[D]. 方雷. 浙江大学. 2011
[5]. 面向服务的网格中间件框架研究[D]. 张军. 武汉理工大学. 2011
[6]. 基于生存性的网格工作流调度算法[D]. 唐振江. 哈尔滨工业大学. 2006
[7]. 云工作流服务组合与活动调度策略研究[D]. 伍章俊. 合肥工业大学. 2011
[8]. 基于网格的海洋环境信息可视化服务技术研究[D]. 黄鑫. 中国海洋大学. 2009
[9]. CROWN:面向服务的网格中间件系统与信任管理[J]. 怀进鹏, 胡春明, 李建欣, 孙海龙, 沃天宇. 中国科学E辑:信息科学. 2006
[10]. e-science环境下数字图书馆模式研究[D]. 陈成鑫. 天津师范大学. 2008
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