第5章基于网格计算的数字图书馆联盟协同服务架构.pdfVIP

第 5 章 基于网格计算的数字图书馆联盟 协同服务架构 5.1 引言 数字图书馆服务链主要是由数字图书馆联盟和内容服务提供商构成的分布式 内容服务提供平台，数字图书馆联盟和内容服务提供商一起为用户提供综合性“一 站式”服务。而由各个专业图书馆或跨域图书馆组成的数字图书馆联盟是用户可 获得 “综合性”内容或知识服务的基础，其可为用户提供跨专业或跨域的集成内 容服务。但是，数字图书馆联盟是由独立主体的、跨域的数字图书馆构成，要能 够为用户提供高效 “无缝”的内容服务，它们必须要协同工作和共享内容资源， 需要构建一个资源可动态配置的协同工作平台。 网格计算 （Grid Computing ）主要研究在分布、异构、自治的网络资源环境上 动态建构虚拟组织并实现跨域资源共享与协同工作。网格计算目的是将分散的网络 资源进行整合，并解决异构环境下的资源共享及资源的统一管理等方面的问题。本 章应用网格计算技术构建数字图书馆联盟的协同服务架构和内容资源共享平台。 5.2 网格计算及其应用 （1）网格和网格计算的基本概念 网格 （Grid ）是在20世纪90年代中期为构建先进科学和工程分布式计算设施 而引入的概念[112] ，是继Internet和Web之后的第三次技术浪潮。网格就是一个集成 的计算与资源环境，或者说是一个计算资源池。网格的主要特征有三个：第一， 资源共享，动态配置，协同工作，不存在任何集中控制；第二，使用标准、通用、 开放的协议和接口；第三，高服务质量，包括响应时间、流量、可用性和安全性。 第5 章 基于网格计算的数字图书馆联盟协同服务架构 一般来说，网格具有分布共享性、自相似性、动态多样性以及管理的多重性等多 个方面的特点。 网格应用通常是在虚拟组织中以网格服务 （Grid Service ）方式实现动态资源 的协调共享，它支持跨组织的协同工作，共享资源包括计算资源、数据资源、硬 件资源、软件组件以及应用程序等。按照网格的不同应用，可将其分为计算网格、 数据网格、服务网格、知识网格等。 网格计算就是通过将地理上分布、异构的各种高性能计算机、数据服务器、 大型检索存储系统和可视化、虚拟现实系统等，通过高速互联网络连接并集成起 来，形成对用户相对透明的虚拟的高性能计算环境。利用网格计算技术，用户能 将分散的功能整合起来，将各种应用系统加以集成，创建一个单一的系统。最终 实现跨域的虚拟共享、管理和设备访问，动态地管理网络上的资源、服务和应用， 在不同的组织中集成应用和交换数据。 （2 ）网格体系结构 准确定义网格的体系结构是构造网格的一个基础工作。到目前为止，比较重 要的网格体系结构主要有两个：五层沙漏模型和开放网格服务结构 （OGSA ）。 五层沙漏模型是Ian Foster等在早些时候提出的体系结构。它的基本思想和构 [112] 架类似于计算机网络中的TCP/IP协议的构架。图5.1所示即为五层沙漏模型 。 图5.1 五层沙漏模型 • 构造层 （Fabric ）。定义本地 （共享）资源接口，包括计算资源、数据存储 资源、网络资源、软件模块或其他系统资源等。 • 连接层 （Connectivity ）。定义基本的通信和认证协议，这些协议是针对专 门的网格服务定义的，如单一登录 （SSO ）等。 • 资源层 （Resource ）。在连接层的通信和安全协议之上，该层定义了单个资 55 数字图书馆服务链——服务模式·体系架构·关键技术 源的共享操作协议，包括安全协商、初始化、监测、控制、记账、付费等。 资源层还调用构造层的功能实现对本地资源的访问和控制，该层只处理单 个资源，不关心资源集合池中的全局状态和原子操作问题，这些问题由汇 聚层解决。 • 汇聚层 （Collective ）。负责全局资源的管理和资源集之间的交互。该层使 用部分资源层协议