网格环境面向服务的Multi-Agent交互协议及协商模型

网格目的是为了实现地理上分布的异构资源和服务的共享.资源的分配、应用开发和模型使用是网格环境中的关键问题和复杂的任务.利用具有一定自主推理、自主决策能力的Agent以及由其组成的Multi-Agent系统(MAS)来模拟、优化、实施、控制网格资源的分配和管理为网格研究提供了一种有效的新方法.在基于MAS的网格系统中资源分配和调度活动都是通过协商完成的,因此如何保证Agent之间能够有效、有序地进行协商的协商机制是网格计算环境的重点.针对目前对协商的研究还只是单纯地研究协商协议或者只重视研究协商策略,缺乏对网格环境下协商模型的研究背景下,提出了一个医学图像处理网格环境下的面向服务的多代理协商模型.     

仿真网格中服务的最优化调度机制研究

在网格中,如何为任务提供最优化资源服务是一个十分复杂的问题.本文以仿真网格为基础,建立一种服务的最优化调度的理论模型.根据这种理论模型,提出一种新的遗传模拟退火算法.从而形成一种仿真网格环境下服务的最优化调度机制.为了验证这种机制的可行性和有效性,开发一个基于此服务调度机制的仿真网格运行管理系统.通过这个系统的仿真实验表明:这种服务的最优化调度机制具有良好的可行性和有效性.     

基于服务等级的网格服务质量描述语言

针对网格服务质量管理中使用服务水平协议(SLA)带来较大协商开销的问题,提出基于服务等级的网格服务质量描述语言即网格服务等级语言(CGSL)及建立在CGSL之上的网格服务质量管理框架.服务等级是轻量级SLA,提供一种区分不同服务质量的机制.CGSL基于XML技术和WSRF规范,与Web服务描述语言(WSDL)兼容,用于描述网格服务提供方所能提供的不同服务等级,为监控服务质量提供具体信息.网格服务质量管理框架建立在CGSL之上,并通过Mobile Agent监控服务质量是否得到满足.一个具体的文件存储网格服务实例用来展示CGSL在网格服务质量管理中的应用.该实例表明CGSL以少量的服务等级代替复杂的SLA,能有效降低运行时消耗,适合异构多变的网格环境.     

混合计算环境中截止期约束下的科学工作流调度策略

整合云和网格基础设施,增强科研机构现有网格系统的计算能力并向应用提供截止时间保障的服务是科学研究领域的热点。在这种"网格-云"混合计算环境中,对何时租借云虚拟资源以及如何租借做出有效决策是一个难题。现有的一些调度策略主要在网格资源静态能力特征的基础上,以作业等待时间作为决策依据,缺乏对资源动态服务能力的有效评估,无法保证科学应用的截止时间需求。本文提出了一种混合环境下的科学工作流执行系统架构并对其核心组件进行了阐述。针对其中的工作流调度问题,利用随机服务模型建模已有网格系统中的资源的动态服务能力,以任务违约风险作为是否租借外部虚拟资源的判断指标,提出了一个科学工作流调度算法HCA_SASWD。实验结果表明,HCA_SASWD相对于其他算法,能有效保证用户的截止时间要求,为需要提供截止时间保障的系统架构提供了参考。     

面向科学计算的网格环境

为了充分整合分布的高性能计算资源,本文提出一种面向科学计算的网格环境,旨在形成一个可统一管理和运行维护的虚拟的超级计算机资源,面向用户提供统一、易用、可靠的科学计算服务。面向科学计算的网格环境通过轻量级网格中间件SCE汇聚资源,支持作业的全局调度、数据的统一管理视图,面向用户提供命令行和网格门户两种使用方式,并提供编程接口供专业社区和学科平台二次开发使用,满足不同层次的用户需求。目前,面向科学计算的网格环境已经在中国科学院超级计算环境(ScGrid)中得到应用和用户认可。     

网格合同计算的有效协商机制研究

随着网格商业化的不断深入,网格计算要求：服务提供者和消费者间在组合服务中需达成端对端的高服务质量协议,高可靠性的组合服务协商机制和保障机制在网格计算中扮演着越来越重要的角色。所提出的网格合同计算模型,在组合服务过程中提供统一的用户接口,使交易双方自动动态协商满足每个单独服务的服务质量约束条件。在网格合同计算模型中,利用代理技术实现了自治网格合同计算协商机制,该协商机制遵循改进的两阶段提交FIPA协议。在服务合同中导入了软服务合同SSC和硬服务合同HSC概念,并指出动态绑定服务之前所生成的软服务合同SSC仅仅起到占位符的作用,只有在绑定时通过“硬化”才获得真实的服务承诺。     

基于服务网格的制造资源集成

提出了一种基于服务网格的制造资源集成方法，通过将服务网格技术引入制造行业，实现了制造资源的虚拟化，为制造资源提供了统一的接口和互操作协议、屏蔽平台及所使用技术的异构性。平台采用基于服务的协同工作流技术，在动态变化的环境中，能够根据用户需求优化业务逻辑及其执行过程，选择、配置和调度相应的制造资源完成指定的任务，实现跨组织的资源共享和任务协同。     

基于颜色Petri网的网格服务组合

在新的面向服务的网格计算架构下,网格服务为Internet上的分布式计算提供了一种重要范例。对服务提供者和消费者来说,通过组装已有网格服务来创建新的增值网格服务的应用模式已经出现。网格服务的组合已经成为网格研究领域中的一个重要课题。由于可用网格服务的复杂性,许多网格服务表现出复杂的会话协议,要求其提供的操作能根据特定的规则进行调用。讨论了以下几个问题:(1)如何精确描述网格服务的会话协议;(2)如何建立组合规则来对选定的组件服务进行合成;(3)如何验证整个网格服务组合的正确性,尤其是被合并的组件服务的一致性和它们的会话协议。Petri网提供了描述并发系统同步的结构,高级编程语言提供了描述和操作数据值的结构,而颜色Petri网结合了Petri网和高级编程语言的表达能力。为了解决上述问题,提出了一个基于颜色Petri网的会话协议和网格服务组合模型,其使用颜色Petri网的带颜色的token来模拟业务流程的不同消息和事件类型,把服务的会话协议和网格服务组合过程转换为颜色Petri网(CPN),利用现有的CPN的专门工具(如CPN Tools)来对CPN进行模拟以分析评价系统的性能和行为性质。     

网格虚拟组织建立中自动协商的安全机制研究

网格是一种新型的分布式计算技术,它强调各个实体以虚拟组织的形式共享资源和协同工作。通过研究网格虚拟组织的建立、自动协商和相关的安全技术,提出了一个可用于 网格虚拟组织建立的自动协商的安全机制,为协商的过程提供了安全保障。     

电子商务中的一种密钥管理协议研究

电子商务环境面临许多安全性保障的要求,必须尽可能提供交易成员之间的保密性和可靠性。密钥管理提供一种服务,保证交易成员之间通信的安全,使其作为一个安全组进行协作。利用椭圆曲线密码（ECC）以及基于整数环的加法——乘法同态机制,提出一种同态密钥协商的新协议,该协议具有较高的安全性和较快的运算速度。     

支持企业业务柔性集成的服务网格技术的研究

基于Web服务的服务同格，借助于共享资源，有效地为合作伙伴的商务合作提供了可靠的保证，是当今网络经济模式的发展趋势。基于已有的同格的研究经验，讨论了服务同格的优势，提出了四层的服务同格的使能系统。文中概要地介绍了当今的IT技术和使能环境支持，详细地描述了实现服务同格的关键技术，主要包括资源目录管理、服务最佳发现、服务质量、领域知识管理、服务合成协调、数据资源集成、异构解决和服务审计与安全管理。最后，概括了服务网格的社会效益。     

支持网格服务QoS保障的按需资源分配

随着网格技术的发展，包括服务级别协商和服务级别保证的服务质量保障越来越重要。服务质量保障与资源分配有密切的关系，而服务所面临的访问流量的大量不可预知的变化使之更加复杂。该文定义和分析了服务质量保障、资源分配和访问流量的关系并建立了数学模型，将该模型应用到按需资源分配框架中，该框架能有效地保证服务质量，应对复杂多变的网格应用环境。仿真和实验结果证明了模型和框架的实用性和有效性。     

网格环境中基于SLA的本地任务调度算法

在服务网格中为用户提供满足SLA（service level agreement）的服务，是实现网格“非凡的服务质量”的一个重要的研究问题。本文提出了网格本地资源基于任务SLA的调度算法，给出了算法的数学模型和描述。在基于Java的网格环境调度模拟器中对算法进行了验证，该算法能实现满足用户SLA约束的调度，为满足全局的服务质量水平提供本地调度支持，对提高网格服务质量水平具有实际意义。     

A fuzzy Grid-QoS framework for obtaining higher grid resources availability

A computational grid ensures the on-demand delivery of computing resources, in a security-aware, shared, scalable, and standards-based computing environment. A major concern is how to evolve a general and an encompassing framework that guarantees users’ satisfaction measured as Quality of Services (QoS). To obtain a higher QoS, effective QoS perceived by subscribers (users) must conform to specified QoS agreements in the Service Level Agreements (SLAs) document—a legal contract between the Grid Services Provider (GSP) and users. Sometimes the effective user QoS does not conform to the specifications in the SLA because of the vagueness in linguistic definitions in the SLA. Existing approaches overcommitted resources to meet QoS. In this paper, we propose a fuzzy logic framework for calibrating a grid resources user-QoS that addresses the vagueness in linguistic definitions of the SLA document without overcommitting grid resources.     

基于QoS的网格资源管理

资源管理是网格计算研究领域中的一项重要研究点,目前的研究工作大多致力于解决异构性问题,对于在交付无缝QoS(quality of service)前提下提高资源分配性能方面还缺乏深入的研究.而且,目前对网格QoS的研究集中于将多媒体网络QoS的相关成果融入网格体系架构中以提供对网格QoS的支持,而缺少对网格QoS的特性进行系统化的研究与归纳.为此,提出了网格QoS的层次结构模型,并对其中承上启下的虚拟组织层QoS参数进行了新的分类和测量;然后,利用SNAP(service negotiation and acquisition protocol)协议对基于网格QoS层次结构模型的网格QoS参数的映射转换过程进行了分析;最后,设计了网格资源管理仿真系统,并运用相关的网格QoS的研究改进了现有的Min-Min算法.仿真实验结果表明,基于QoS的网格资源管理可以在满足用户QoS需求下,有效地提高网格资源的利用率和服务请求的成功率.     

论Web服务与网格

网格是网络与异构环境中基于Web服务的分布式网络计算系统。从计算机网络体系结构的观点来探讨网格与计算机网络和Web服务的关系,通过对基于Web服务的网格服务体系结构和OSI/RM框架的对比分析,提出了将实现开放式网格服务结构（OGSA）的计算机系统划分为OSI/RM域内的部分和对OSI/RM不可见部分,从而理清了网格服务体系结构的层次结构与计算机网络层次结构的异同。     

一种基于网格服务的数据库元数据管理框架

该文主要针对数据网格的分布式异构数据库环境,提出一种基于网格服务来实现数据库元数据采集、存储、查询功能的参考框架。文章讨论了对于异构数据库的元数据,如何实现动/静态信息的管理。通过扩展GlobusToolkit中的MDS(MonitoringandDiscoverService)目录服务模块,使其支持后台关系型数据库,来存储静态元数据,而利用信息采集程序(InformationProvider)来生成动态元数据。整个系统框架建立在网格服务(GridService)基础之上,以网格服务方式提供元数据的访问功能。     

Semantic-enabled CARE Resource Broker (SeCRB) for managing grid and cloud environment

Grid computing is mainly helpful for executing high-performance computing applications. However, conventional grid resources sometimes fail to offer a dynamic application execution environment and this increases the rate at which the job requests of users are rejected. Integrating emerging virtualization technologies in grid and cloud computing facilitates the provision of dynamic virtual resources in the required execution environment. Resource brokers play a significant role in managing grid and cloud resources as well as identifying potential resources that satisfy users’ application requests. This research paper proposes a semantic-enabled CARE Resource Broker (SeCRB) that provides a common framework to describe grid and cloud resources, and to discover them in an intelligent manner by considering software, hardware and quality of service (QoS) requirements. The proposed semantic resource discovery mechanism classifies the resources into three categories viz., exact, high-similarity subsume and high-similarity plug-in regions. To achieve the necessary user QoS requirements, we have included a service level agreement (SLA) negotiation mechanism that pairs users’ QoS requirements with matching resources to guarantee the execution of applications, and to achieve the desired QoS of users. Finally, we have implemented the QoS-based resource scheduling mechanism that selects the resources from the SLA negotiation accepted list in an optimal manner. The proposed work is simulated and evaluated by submitting real-world bio-informatics and image processing application for various test cases. The result of the experiment shows that for jobs submitted to the resource broker, job rejection rate is reduced while job success and scheduling rates are increased, thus making the resource management system more efficient.