OGSA的校園網(wǎng)異構(gòu)教學(xué)資源探索
時間:2022-03-04 10:46:00
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論文關(guān)鍵詞:ogsa網(wǎng)格服務(wù)資源共享
論文摘要:OGSA是一種網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu),是在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,結(jié)合WebServices技術(shù)提出的,是以服務(wù)為核心的協(xié)議。因此,討論網(wǎng)格技術(shù)在校園網(wǎng)中的應(yīng)用,提出在校園內(nèi)實(shí)現(xiàn)異構(gòu)教學(xué)資源共享的總體結(jié)構(gòu)。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,數(shù)字化校園也在快速前進(jìn)。高等學(xué)校校園網(wǎng)在教學(xué)、科研、管理等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。在信息時代,具備現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)化、智能化教學(xué)環(huán)境及教學(xué)科研資源庫是建設(shè)現(xiàn)代化大學(xué)的必要條件和重要標(biāo)志。
利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和Web服務(wù)技術(shù)相結(jié)合的OGSA技術(shù),可以構(gòu)建一個便捷、高效的校園網(wǎng)教學(xué)資源共享的平臺,以方便教師和學(xué)生獲取所需的信息,實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源最大程度的共享,以減少教育資源的重復(fù)建設(shè)和浪費(fèi)。
開放網(wǎng)格服務(wù)體系結(jié)構(gòu)OGSA是把Globus標(biāo)準(zhǔn)與面向商業(yè)應(yīng)用的萬維網(wǎng)服務(wù)結(jié)合起來,把網(wǎng)格計(jì)算從科學(xué)與計(jì)算應(yīng)用擴(kuò)展到更廣泛的以分布式系統(tǒng)服務(wù)集成為主要特征的商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,建立網(wǎng)格服務(wù)的基本概念。網(wǎng)格是把地理位置上分散的資源集成起來的一種基礎(chǔ)設(shè)施。通過這種基礎(chǔ)設(shè)施,用戶不需要了解這個基礎(chǔ)設(shè)施上的具體細(xì)節(jié)就可以使用自己需要的資源。分布式資源和通信網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)格的物理基礎(chǔ),網(wǎng)格上的資源包括計(jì)算機(jī)、儀器、設(shè)備、傳感器、存儲設(shè)備、數(shù)據(jù)、軟件等實(shí)體。網(wǎng)格將高速互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫、傳感器等融為一體,為科技人員和普通百姓提供更多的資源、功能和服務(wù)?;ヂ?lián)網(wǎng)主要為人們提供E-mail、網(wǎng)頁瀏覽等通信功能,而網(wǎng)格則能提供更多更強(qiáng)的功能,它能讓人們共享計(jì)算資源、存儲資源和其他資源。網(wǎng)格把用通信手段連接起來的資源無縫集成為一個有機(jī)的整體。它給用戶提供一種基于互聯(lián)網(wǎng)的新型計(jì)算平臺,在這個平臺上對來自客戶的情趣和提供資源的能力之間進(jìn)行合理的匹配,為用戶的請求選擇合適的資源服務(wù),可實(shí)現(xiàn)廣域范圍的資源共享。服務(wù)就是一種通過信息交換來提供給客戶某種能力的實(shí)體。服務(wù)可定義為導(dǎo)致服務(wù)執(zhí)行某些操作的特定信息交換的序列。只按照信息交換來定義服務(wù)操作,給如何實(shí)現(xiàn)服務(wù)以及放置服務(wù)帶來了極大的靈活性。在面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)中,內(nèi)部實(shí)體都是服務(wù),因此任何對體系結(jié)構(gòu)來說可見的操作都是消息交換的結(jié)果。
校園網(wǎng)的教學(xué)資源共享網(wǎng)格平臺系統(tǒng)是在各個教學(xué)資源服務(wù)器的基礎(chǔ)上,建立起統(tǒng)一的網(wǎng)格服務(wù),通過網(wǎng)格門戶,用戶可以共享各個不同系統(tǒng)、不同資源服務(wù)器上的內(nèi)容。
教學(xué)資源共享平臺總體結(jié)構(gòu)圖如下:
整個系統(tǒng)由應(yīng)用程序服務(wù)器、注冊服務(wù)器、資源服務(wù)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。資源節(jié)點(diǎn)可由不同地理位置、不同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的跨部門的各個服務(wù)器組成。
應(yīng)用程序服務(wù)器主要任務(wù)是為用戶提供方便、透明、可靠的網(wǎng)格服務(wù)。客戶端即網(wǎng)格門戶,接受用戶請求,提交給網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)A,網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)A根據(jù)用戶請求訪問注冊服務(wù)器檢索資源服務(wù)器能夠提供的服務(wù);訪問資源服務(wù)器的服務(wù)(調(diào)用本地服務(wù)或遠(yuǎn)程服務(wù)的方式是相同的),獲得結(jié)果數(shù)據(jù),整理后返回給客戶端顯示在用戶界面上。應(yīng)用程序服務(wù)器需要維護(hù)本地網(wǎng)格服務(wù)信息列表,不必每次使用服務(wù)時,都向注冊服務(wù)器查詢服務(wù)。同時,應(yīng)用程序服務(wù)器還作為證書權(quán)威機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)為各網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)簽署所需的證書,供各網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)登錄網(wǎng)格和進(jìn)行用戶時使用;此外,應(yīng)用程序服務(wù)器配置網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議,為網(wǎng)格環(huán)境提供相對準(zhǔn)確的時鐘同步機(jī)制,以滿足網(wǎng)格生命周期管理的需要。需要指出的是,網(wǎng)格客戶端和網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)A是同一物理主機(jī)的不同邏輯主體共同構(gòu)成應(yīng)用程序服務(wù)器。
注冊服務(wù)器是提供支持服務(wù)發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)格服務(wù)。注冊服務(wù)器主要實(shí)現(xiàn)注冊GSH,以及檢索己注冊的服務(wù)信息,有效地響應(yīng)服務(wù)請求。資源服務(wù)器提供網(wǎng)格服務(wù),相同的服務(wù)可以部署在多臺資源服務(wù)器,代碼可以復(fù)用。資源服務(wù)器可以將可提供的服務(wù)向注冊服務(wù)器。
整個系統(tǒng)的流程是:客戶端從網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)A登錄網(wǎng)格,網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)A向注冊服務(wù)器查詢所需要實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)格服務(wù)由哪個服務(wù)器提供,獲得信息后,向提供服務(wù)的資源服務(wù)器請求服務(wù),資源服務(wù)器處理數(shù)據(jù)后以通知的形式將結(jié)果返回給網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)A,網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)A將處理的結(jié)果返回給客戶端,顯示在用戶界面上。整個服務(wù)過程對用戶透明,用戶無需了解實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
系統(tǒng)具有如下的特點(diǎn):
1)它是一個特殊的兩層的C/S結(jié)構(gòu)。網(wǎng)格客戶端中嵌入了網(wǎng)格的中間件層網(wǎng)格操作系統(tǒng),其主要的目的是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格資源的統(tǒng)一分配和管理。網(wǎng)格客戶端不再是傳統(tǒng)客戶端那樣完成數(shù)據(jù)的邏輯處理和表示功能,而是一個網(wǎng)格的門戶;網(wǎng)格服務(wù)器也不是傳統(tǒng)意思上的物理服務(wù)器,而是一個系統(tǒng)映像下的虛擬服務(wù)器,通常由若干個提供網(wǎng)格服務(wù)器的設(shè)備在網(wǎng)格操作系統(tǒng)的協(xié)調(diào)管理下共同完成任務(wù),打破了傳統(tǒng)服務(wù)器單獨(dú)提供服務(wù)的局限。
2)具有客戶端可編程能力。網(wǎng)格瀏覽器突破了“讀”的限制,可以通過編程接口向網(wǎng)格系統(tǒng)發(fā)送控制、調(diào)度等命令,使用戶具有了“主動”支配和監(jiān)控應(yīng)用服務(wù)的能力。
3)服務(wù)器服務(wù)組合的能力。網(wǎng)格系統(tǒng)的服務(wù)器可以讓用戶使用服務(wù)定義的接口將所需的服務(wù)自由地進(jìn)行組合調(diào)用,達(dá)到更高層次的服務(wù)共享。
.4)用戶使用高度透明化。使用傳統(tǒng)的Web服務(wù)時,用戶必須知道提供服務(wù)的服務(wù)器的域名,并且客戶端與服務(wù)器端只能建立一對一的連接,而網(wǎng)格用戶在使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時,只需通過指定的訪問接口來指定服務(wù)的名稱和類型來提交用戶數(shù)據(jù),由網(wǎng)格系統(tǒng)來透明的完成服務(wù)之間的分配和協(xié)調(diào),并且可以在網(wǎng)格客戶端和網(wǎng)格服務(wù)設(shè)備之間透明的建立一對多的連接關(guān)系。
5)減少系統(tǒng)中的瓶頸問題。嵌入了網(wǎng)格系統(tǒng)的使用模式突破了Web應(yīng)用的“五個瓶頸”,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)格上的單一系統(tǒng)映像。網(wǎng)格系統(tǒng)就像是網(wǎng)格的處理器一樣,由于放在客戶端,不但可以快速地響應(yīng)客戶請求,減少了通信時間、通信量和通信頻率,也消除了傳統(tǒng)Web服務(wù)由服務(wù)器來響應(yīng)客戶請求而造成的服務(wù)瓶頸。
6)提高了系統(tǒng)的整體性能。由于網(wǎng)絡(luò)上通信次數(shù)的減少,網(wǎng)絡(luò)負(fù)載不會受到用戶數(shù)增加的直接影響,而主要取決于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸量的大小,同時因?yàn)榫W(wǎng)格系統(tǒng)具有負(fù)載均衡的能力,可以按照服務(wù)負(fù)載的大小來分配網(wǎng)格服務(wù)設(shè)備,從而可以較好的保證網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器端的性能。