網(wǎng)格資源調(diào)用中支持技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2008/5/27 0:00:00 訪問次數(shù):449
    
    
    來源:電子技術(shù)應(yīng)用 作者:劉 霖 戴梅萼 周 健 王作遠(yuǎn) 邢 豐
    
    摘要:針對(duì)網(wǎng)格資源調(diào)用的特點(diǎn),從提高系統(tǒng)的時(shí)間性能、安全性能和自適應(yīng)性能方面分別提出并實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)鏈接表技術(shù)、身份鑒別技術(shù)、散列化處理技術(shù)和自適應(yīng)技術(shù)。
    
    關(guān)鍵詞:網(wǎng)格 動(dòng)態(tài)鏈接表 身份鑒別 散列化 自適應(yīng)機(jī)制
    
    隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,以internet的基礎(chǔ)的新技術(shù)——網(wǎng)格(grid)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。在網(wǎng)格資源調(diào)用中,時(shí)間性能、安全性能和穩(wěn)定性能是衡量網(wǎng)格功能的重要指標(biāo),相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)研究的重要課題。本文介紹從這三個(gè)方面出發(fā),對(duì)動(dòng)態(tài)鏈接表技術(shù)、身份鑒別技術(shù)、散列化處理技術(shù)和自適應(yīng)技術(shù)做了較深入的研究并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。這些技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)用起到很好的支掌作用。
    
    1 網(wǎng)格資源調(diào)用中必須考慮的問題
    
    從需求角度看,網(wǎng)格資源調(diào)用具有以下特點(diǎn):
    
    (1)資源搜索速度快。網(wǎng)格資源中,有很大一部分駐留于大型資源庫,而在大型資源庫中,對(duì)共享資源進(jìn)行搜索的時(shí)間開銷直接影響時(shí)間性能。所以,提高搜索速度對(duì)于提高網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)用的時(shí)間性能至關(guān)重要。
    
    (2)信息傳輸安全性高。網(wǎng)格資源調(diào)用時(shí),信息通過internet進(jìn)行傳輸,傳輸?shù)陌踩允侵陵P(guān)重要的。這里的安全性包括數(shù)據(jù)的完整性,以及數(shù)據(jù)接收者的合法性。為此,需要有效的安全協(xié)議予以保證。
    
    (3)資源傳輸過程的持續(xù)性和穩(wěn)定性。因?yàn)槲锢砭W(wǎng)絡(luò)存在帶寬有限、延遲大、傳輸狀態(tài)可變以及穩(wěn)定性差等缺點(diǎn),所以需要在信息傳輸過程中,面對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸狀態(tài)的變化自動(dòng)做出相應(yīng)調(diào)整,即具有很好的自適應(yīng)性。
    
    2 網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)用中支撐技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)
    
    2.1 動(dòng)態(tài)鏈接表
    
    隨著網(wǎng)格規(guī)模的發(fā)展,不斷地有更多的客戶機(jī)加入網(wǎng)格,并提供更加豐富的資源,從而,在數(shù)據(jù)網(wǎng)格和信息網(wǎng)格中,也會(huì)有更大量的文件被共享。這樣,當(dāng)網(wǎng)格在線客戶機(jī)通過資源管理器搜索網(wǎng)格資源時(shí),其搜索范圍將會(huì)隨著共享文件的增多而變得越來越大。實(shí)驗(yàn)表明:當(dāng)資源中的文件搜索范圍在10 4或者更高的數(shù)量級(jí)時(shí),其搜索速度明顯變慢。
    
    在網(wǎng)格發(fā)展初期,這種搜索可能不會(huì)造成明顯的負(fù)擔(dān),可是,隨著網(wǎng)格規(guī)模的不斷擴(kuò)大,勢(shì)必使網(wǎng)格的負(fù)擔(dān)日益加重。具體表現(xiàn)在網(wǎng)格資源調(diào)用的時(shí)間開銷大大增加,甚至不堪承受。
    
    動(dòng)態(tài)鏈接表技術(shù)的設(shè)計(jì)思想是:根據(jù)文件資源的調(diào)用情況以鏈接表方式建立一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),鏈接表本身根據(jù)資源使用情況實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地交互更新。鏈接表中統(tǒng)計(jì)的資源是近期某個(gè)時(shí)間到當(dāng)前時(shí)間段內(nèi),其享資源中被搜索或共享次數(shù)較多的文件。資源使用者在對(duì)網(wǎng)格資源進(jìn)行調(diào)用時(shí),先在動(dòng)態(tài)鏈接表中進(jìn)行搜索。如果搜索命中,則資源使用者可以直接調(diào)用資源;如果沒有命中,而退出動(dòng)態(tài)鏈接表,再對(duì)資源直接進(jìn)行搜索。
    
    
    
    圖1是動(dòng)態(tài)鏈接表技術(shù)相應(yīng)的工作流程圖。
    
    因?yàn)閯?dòng)態(tài)鏈接表中的搜索范圍相對(duì)于資源的直接搜索范圍要小得多,所以,在資源很龐大的情況下,即使鏈接表不能命中,對(duì)鏈接表檢索的時(shí)間開銷也幾乎可忽略不計(jì)。圖2是動(dòng)態(tài)鏈接表在搜索命中的情況下,其搜索時(shí)間開銷與對(duì)資源直接搜索的時(shí)間開銷的對(duì)比圖。
    
    圖2中,實(shí)線表示直接對(duì)資源搜索并命中的時(shí)間與交換數(shù)目的關(guān)系,虛線表示用動(dòng)態(tài)鏈接表搜索資源并命中的時(shí)間與文件數(shù)目的關(guān)系。可以看出,隨著文件數(shù)目的增多,直接對(duì)資源搜索并命中的搜索時(shí)間銷近似為一個(gè)線性遞增函數(shù),而采用動(dòng)態(tài)鏈接表搜索的時(shí)間開銷很小,而且屹立呈水平直線,與資源中的文件數(shù)目無關(guān)。
    
    實(shí)驗(yàn)表明:客戶機(jī)對(duì)資源的搜索情況呈正態(tài)分布,利用動(dòng)態(tài)鏈接表中搜索命中的概率約為30%。表
    
    
    來源:電子技術(shù)應(yīng)用 作者:劉 霖 戴梅萼 周 健 王作遠(yuǎn) 邢 豐
    
    摘要:針對(duì)網(wǎng)格資源調(diào)用的特點(diǎn),從提高系統(tǒng)的時(shí)間性能、安全性能和自適應(yīng)性能方面分別提出并實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)鏈接表技術(shù)、身份鑒別技術(shù)、散列化處理技術(shù)和自適應(yīng)技術(shù)。
    
    關(guān)鍵詞:網(wǎng)格 動(dòng)態(tài)鏈接表 身份鑒別 散列化 自適應(yīng)機(jī)制
    
    隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,以internet的基礎(chǔ)的新技術(shù)——網(wǎng)格(grid)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。在網(wǎng)格資源調(diào)用中,時(shí)間性能、安全性能和穩(wěn)定性能是衡量網(wǎng)格功能的重要指標(biāo),相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)研究的重要課題。本文介紹從這三個(gè)方面出發(fā),對(duì)動(dòng)態(tài)鏈接表技術(shù)、身份鑒別技術(shù)、散列化處理技術(shù)和自適應(yīng)技術(shù)做了較深入的研究并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。這些技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)用起到很好的支掌作用。
    
    1 網(wǎng)格資源調(diào)用中必須考慮的問題
    
    從需求角度看,網(wǎng)格資源調(diào)用具有以下特點(diǎn):
    
    (1)資源搜索速度快。網(wǎng)格資源中,有很大一部分駐留于大型資源庫,而在大型資源庫中,對(duì)共享資源進(jìn)行搜索的時(shí)間開銷直接影響時(shí)間性能。所以,提高搜索速度對(duì)于提高網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)用的時(shí)間性能至關(guān)重要。
    
    (2)信息傳輸安全性高。網(wǎng)格資源調(diào)用時(shí),信息通過internet進(jìn)行傳輸,傳輸?shù)陌踩允侵陵P(guān)重要的。這里的安全性包括數(shù)據(jù)的完整性,以及數(shù)據(jù)接收者的合法性。為此,需要有效的安全協(xié)議予以保證。
    
    (3)資源傳輸過程的持續(xù)性和穩(wěn)定性。因?yàn)槲锢砭W(wǎng)絡(luò)存在帶寬有限、延遲大、傳輸狀態(tài)可變以及穩(wěn)定性差等缺點(diǎn),所以需要在信息傳輸過程中,面對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸狀態(tài)的變化自動(dòng)做出相應(yīng)調(diào)整,即具有很好的自適應(yīng)性。
    
    2 網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)用中支撐技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)
    
    2.1 動(dòng)態(tài)鏈接表
    
    隨著網(wǎng)格規(guī)模的發(fā)展,不斷地有更多的客戶機(jī)加入網(wǎng)格,并提供更加豐富的資源,從而,在數(shù)據(jù)網(wǎng)格和信息網(wǎng)格中,也會(huì)有更大量的文件被共享。這樣,當(dāng)網(wǎng)格在線客戶機(jī)通過資源管理器搜索網(wǎng)格資源時(shí),其搜索范圍將會(huì)隨著共享文件的增多而變得越來越大。實(shí)驗(yàn)表明:當(dāng)資源中的文件搜索范圍在10 4或者更高的數(shù)量級(jí)時(shí),其搜索速度明顯變慢。
    
    在網(wǎng)格發(fā)展初期,這種搜索可能不會(huì)造成明顯的負(fù)擔(dān),可是,隨著網(wǎng)格規(guī)模的不斷擴(kuò)大,勢(shì)必使網(wǎng)格的負(fù)擔(dān)日益加重。具體表現(xiàn)在網(wǎng)格資源調(diào)用的時(shí)間開銷大大增加,甚至不堪承受。
    
    動(dòng)態(tài)鏈接表技術(shù)的設(shè)計(jì)思想是:根據(jù)文件資源的調(diào)用情況以鏈接表方式建立一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),鏈接表本身根據(jù)資源使用情況實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地交互更新。鏈接表中統(tǒng)計(jì)的資源是近期某個(gè)時(shí)間到當(dāng)前時(shí)間段內(nèi),其享資源中被搜索或共享次數(shù)較多的文件。資源使用者在對(duì)網(wǎng)格資源進(jìn)行調(diào)用時(shí),先在動(dòng)態(tài)鏈接表中進(jìn)行搜索。如果搜索命中,則資源使用者可以直接調(diào)用資源;如果沒有命中,而退出動(dòng)態(tài)鏈接表,再對(duì)資源直接進(jìn)行搜索。
    
    
    
    圖1是動(dòng)態(tài)鏈接表技術(shù)相應(yīng)的工作流程圖。
    
    因?yàn)閯?dòng)態(tài)鏈接表中的搜索范圍相對(duì)于資源的直接搜索范圍要小得多,所以,在資源很龐大的情況下,即使鏈接表不能命中,對(duì)鏈接表檢索的時(shí)間開銷也幾乎可忽略不計(jì)。圖2是動(dòng)態(tài)鏈接表在搜索命中的情況下,其搜索時(shí)間開銷與對(duì)資源直接搜索的時(shí)間開銷的對(duì)比圖。
    
    圖2中,實(shí)線表示直接對(duì)資源搜索并命中的時(shí)間與交換數(shù)目的關(guān)系,虛線表示用動(dòng)態(tài)鏈接表搜索資源并命中的時(shí)間與文件數(shù)目的關(guān)系?梢钥闯,隨著文件數(shù)目的增多,直接對(duì)資源搜索并命中的搜索時(shí)間銷近似為一個(gè)線性遞增函數(shù),而采用動(dòng)態(tài)鏈接表搜索的時(shí)間開銷很小,而且屹立呈水平直線,與資源中的文件數(shù)目無關(guān)。
    
    實(shí)驗(yàn)表明:客戶機(jī)對(duì)資源的搜索情況呈正態(tài)分布,利用動(dòng)態(tài)鏈接表中搜索命中的概率約為30%。表
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