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网格资源动态组织与发现机制研究54321Contents研究内容简介研究内容进展仍需研究的问题及解决方案下一步研究计划参考文献1一、研究内容简介资源发现是实现网格资源共享的关键问题。目前多数的网格资源服务系统不区分资源的特点，描述资源的信息被随机的注册到各个系统节点上，进而引发了资源发现的盲目性问题（即盲目搜索，blindsearch）。同时由于网格资源的规模巨大，资源的加入和退出都具有高度的动态性，这就要求必须要建立一种能够适应网格资源动态特性、同时又具有较高资源发现效率的资源组织和发现机制。一、研究内容简介针对上述的问题，本课题的主要研究内容如下：1设计能够适应网格资源动态特性的资源组织方法2构建基于P2P分布式结构化的网格资源发现模型P-DSRD3设计并实现基于P-DSRD模型的网格资源发现服务系统二、研究内容进展设计能够适应网格资源动态特性的资源组织机制构建基于P2P分布式结构化的网格资源发现模型P-DSRD基于P-DSRD模型的网格资源查询服务系统设计1、资源描述方法的确定2、资源动态组织方法设计1、VOmainnode、Normalnode逻辑结构设计1、系统主要功能设计2、资源服务接口设计3、web界面服务设计2.12.22.32、资源组织算法、资源发现DSRD算法设计已完成已完成部分完成二、研究内容进展2.1设计能够适应网格资源动态特性的资源组织机制2.1.1资源的描述方法（1/3）对网格中的资源采用基于分类多属性的定义方式，使用规范的XML文档来描述资源，使其更加适合在web服务环境下使用；网格资源GridResource资源类型ResourceType资源标识符ResourceID资源性能属性1ResourceProperty1资源性能属性nResourcePropertyn属性名称Propertyname属性值Propertyvalue属性权重Propertyweight属性名称Propertyname属性值Propertyvalue属性权重Propertyweight二、研究内容进展2.1.1资源的描述方法（2/3）使用XML语言描述一个存储资源的实例：resourcetypeStorage/typeSourceID0110/SourceIDpropertyPropertyNamecapability/PropertyNameValue512MB/ValueWeight0.5/WeightPropertyNameaccesstime/PropertyNameValue120nm/ValueWeight0.5/Weight/property/resourceresourceproperty1resourceproperty2二、研究内容进展使用XML描述一个资源请求实例：2.1.1资源的描述方法（3/3）resourcetypeStorage/typepropertyPropertyNamecapability/PropertyNameValue512MB/ValuePropertyNameaccesstime/PropertyNameValue120nm/Value/property/resource二、研究内容进展2.1设计能够适应网格资源动态特性的资源组织机制2.1.2资源动态组织方法设计1、资源组织结构在假设存在有限个资源分类的情况下，以VO作为资源组织的基本单位。●VOmainNode○NormalNode在同一个VO中，资源节点间根据属性相似度决定连接关系；邻居节点数最多的节点设置为VOmain节点，其它的为Normal节点，进而形成符合小世界特征的网络；二、研究内容进展2、资源组织方法2.1.2资源动态组织方法设计描述Ti类资源的性能属性有n个，记为t1，t2，…，tn，每种性能属性的属性值为v1，v2，…，vn，属性权重为w1，w2，…，wn，属于Ti类资源的资源节点r1和节点r2的属性相似度表示为。网格资源空间（GridResourceSpace）中假设存在n个描述资源的性能属性，n的值是一个正整数且每个性能属性之间都是正交的，则整个网格资源表示为Rn，它表示一个n维的实线性空间212121(,)(())niiiisimrrSvvw邻居节点（NeighborNode，NbN）：资源节点r1和r2的属性相似度为sim（r1，r2），若sim（r1，r2）threshold，则资源节点r1和r2为邻居节点。定义1：定义2：定义3：其中threshold是根据经验给定的一个阈值，S是节点间属性相似度的上限二、研究工作进展3、资源动态组织算法设计二、研究内容进展2.2构建基于P2P分布式结构化的网格资源发现模型P-DSRDP2P方式相连接符合小世界特征的VO层二、研究内容进展2.2.1VOmain节点逻辑结构设计其它VO的VOmain信息模块VOmain1ID资源类型Ti……VOmaintID资源类型Tj本地资源信息模块ResourceIDproperty1value…propertynvalue全局信息模块所在VO的资源类型Tiproperty1name&weight…propertynname&weight邻居节点信息模块邻居节点总数ResourceiIDproperty1value…propertynvalueVO内所有节点的信息模块资源节点总数ResourceiIDproperty1value…propertynvalue查询请求转发引擎节点属性相似度计算引擎注册监听引擎信息模块功能模块二、研究内容进展2.2.2Normal节点逻辑结构设计本地资源信息模块ResourceIDproperty1value…propertynvalue全局信息模块所在VO的资源类型Tiproperty1name&weight…propertynname&weightVOmain1ID资源类型T1…VOmainnID资源类型Tn邻居节点信息模块邻居节点总数每个邻居节点IDproperty1value…propertynvalue查询请求转发引擎节点属性相似度计算引擎注册监听引擎信息模块功能模块二、研究内容进展2.2.3资源组织算法设计1、资源注册算法（1/2）资源r与p建立联系，提出注册请求P是VOmain节点？T(r)=T(VOmainp)?返回p所在VO的VOmainp节点信息资源r与VOmainp建立联系，发出注册请求为r分配ID，初始化为NormalNoder，更新VOmainok的VO内所有节点信息模块中信息在VOmainp的其它VO的VOmain信息中查找T(r)类资源的VOmainok找到VOmainok？YesYesNoNoYes资源r与VOmainok建立联系，发出注册请求No二、研究内容进展2.2.3资源组织算法设计1、资源注册算法（2/2）初始化r为T(r)类VO的VOmainp节点为VOmainr分配ID完成本地信息、全局信息、VO内所有节点的信息记录与其它VO的VOmain建立P2P连接关系把其它VO的VOmain信息记录下来将VOmainr节点的信息添加到其它VOmain中的其它VO的VOmain信息中NormailNoder完成全局信息和本地信息的记录NormailNoder寻找邻居节点，并完成邻居节点信息的记录NormailNoder与邻居节点建立连接关系，并更新所有邻居节点中的邻居节点信息记录二、研究内容进展2、资源动态更新算法资源节点r性能属性的属性值v发生变化NormalNoder通知其所在VO的VOmainVOmain更新VO中所有节点信息模块内对应r的信息利用NormalNoder属性相似度计算引擎找到不能与NormalNoder继续保持邻居关系的节点集NbNstop及个数m资源更新前邻居节点总数为n(n-m)/n90%NormalNoder通知Nbnstop集合中的每个节点与其结束邻居关系NbNstop集合中的每个节点在其邻居节点信息中删除r的信息VOmain利用节点相似度计算引擎为NormalNoder寻找新的邻居节点，形成集合NbNnewNormalNoder在它的邻居节点信息模块中添加邻居节点集合NbNnew中节点信息，更新邻居节点总数NormalNoder的所有邻居节点更新或添加资源节点r的信息，更新邻居节点总数YesNo二、研究内容进展3、资源离开算法资源r将离开网格系统节点r是VOmain节点？VOmainr向其所在VO内的所有节点发出离开的通知VO内所有节点返回ID及邻居节点总数选出邻居节点总数最多的NormalNode节点作为新的VOmainnewVOmain动态更换NormalNoder向其所在VO的VOmain提出离开申请VOmain在其VO内所有资源信息模块中删除r的信息NormalNoder通知所有邻居节点，并在邻居节点信息模块中删除r的信息资源r离开网格系统YesNo二、研究内容进展4、VOmain动态更换算法NNchange邻居节点总数nbcnn发生变化Nbcnnnbcmain？NNchange添加“VO内所有节点信息模块”和“其它VO的VOmain信息模块”记为VOmainnewVOmainold把“VO内所有节点信息模块”和“其它VO的VOmain信息模块”的信息复制到VOmainnew中VOmainnew通知其它VO的VOmain它的ID及资源类型T(r)其它VO的VOmain更新VOmainnew对应的ID及资源类型T(r)VOmain不需要更换VOmainnew所在VO的所有节点更新VOmainnew的ID及类型Yes将在资源注册、资源更新、NormalNode节点离开的处理过程中，邻居节点总数发生变化的NormalNode节点，称为NormalNodechange，简写为NNchange。No二、研究内容进展2.2.4DSRD资源发现算法设计定义4：若请求的资源与节点r上的资源的相似度大于等于某一阈值threshold，并且各个性能属性的属性值满足条件，则称在r上资源命中，否则称为未命中。阈值threshold可以是用户要求的，也可以使根据经验得出的；定义5：TTL（TimeToLive）为资源查找请求的生命周期，若在TTL外资源还未命中，则停止查找，返回资源查找失败的消息。定义6：若资源查找请求从节点r向它的邻居节点扩散，则称节点r为它的所有邻居节点的查询请求扩散的源节点，记为Source。二、研究内容进展用户发出并提交资源查询请求qT(q)与用户所在VO的资源类型是否相同？在用户所在VO内随机选择一个节点作为资源查找的源节点记为start计算q与start节点的属性相似度start节点是否命中？查找结束，返回命中节点信息，并与用户建立联系通过用户所在VO的VOmain查找T(q)类资源所在VO的VOmainq用户所在VO的VOmain把资源查询请求转发到VOmainq上，把VOmainq记为查询源节点start计算q与start节点的每个邻居节点NbNt的相似度是否有NbNt命中？把start作为当前向下扩散查找的source在当前source的所有NbNt中选择与q相似度最高的前N个节点作为继续向下扩散查找的源节点集SourcenextTTL0？以集合Sourcenext中每个Sourcei作为查询请求的源节点start，计算q与Sourcei所有NbNt的属性相似度查找失败是否有NbNt命中？YesYesYesYesYesNoNoNoNoNo2.2.4DSRD资源发现算法设计二、研究内容进展2.2.5资源发现算法仿真试验♦操作系统：MicrosoftWindowsXP♦处理器：Intelcore2T72502.0GHz♦内存：1GB♦硬盘：120GB♦仿真环境：·jdk1.6.0-windows-i586·apache-tomcat-5.5.16·