智能网格系统结构体系研究.doc

智能网格系统结构体系研究 摘 要 本文以智能网格系统（Agent Grid System）为主题，研究网络异质资源共享的方法与技术。网络环境下，各种资源包括异质网络资源间的共享一直是网络研究的热点和难点。这里，我们给出了一套新的网络资源访问方法，在其上可以可靠的解决各类资源的共享问题，还有效降低了用户开发各类网络应用的难度，提高了资源利用的效率。方法基于Agent、RPC、XML、TCP/IP等技术，实现对网络上各种资源的分布式共享，不仅可以使计算机资源得到充分使用，还可以为嵌入式终端、数据传感器、过程控制器等设备提供一个可视的应用共享平台，使得资源可以通过一定的方式显式映射到网络系统中来，从而实现对异质资源的标准化的访问与共享。本文详细介绍了该项研究的背景、AGS的总体设计、基础协议、组件接口标准以及系统具体应用模型。 关键词： Agent AGS XML SOAP-EG RPC 中间件 网格 1 引言 1998年，美国副总统戈尔首次提出了数字地球概念。他认为数字地球是一个以地理坐标为依据的、具有多分辨率的、由海量数据组成的、多维显示的地球模拟系统。数字地球的出现，使人类在描述和分析地理空间事物的信息上，获得了一次飞跃：从静态到动态、从历时性到同时性、从二维到三维到四维。它代表了当前科技发展的战略目标和方向。数字地球，其实就是信息化的地球，是一个地球的信息模型，它把我们现在所能收集的地球上每一地点的信息都集中组织起来，并按地球的坐标加以整理，然后构成一个全球的信息模型，我们就可以快速、形象、完整的了解我们所在的这颗星球。 建立实时的数字地球信息系统会面临以下几个问题： 1、对各种分布态资源的访问控制 2、对事物形态信息的描述 3、信息资源和形态模型的协同工作 4、海量数据、信息的存储和处理 5、对系统信息模型的访问控制 要解决上述问题，现有技术是局限的，数字地球系统实时信息模型的建立需要出现新的技术平台来支撑。为此，我们提出了面向Internet的网格技术平台Agent Grid System(智能网格系统 简称AGS) 网格计算的重要战略意义及其广阔应用前景，使其成为当今吸引众多研究人员和巨大资金投入的研究热点，一些大型网格计算研究项目相继启动。目前网格开发领域最重要的软件包是Globus中的Globus Toolkit。Globus项目是由美国Argonne国家实验室等科研单位的研发项目，在初始阶段，全美有十多所大学和研究机构参与了该项目的研究工作。Globus对信息安全、资源管理、信息服务、数据管理以及应用开发环境等网格计算的关键理论和技术进行了广泛的研究，开发出能在多种平台下运行的网格计算工具软件包（Globus Toolkit），能够用来帮助规划和组建大型的网格试验和应用平台，开发适合大型网格系统运行的大型应用程序。Globus 工具包是Globus最重要的实践结果，其第一版在1999年推出，目前广泛流行的是其2003年初推出的3.0版。 在我国，已经完成的网格研究项目主要有清华大学的先进计算基础设施ACI(Advanced Computational Infrastructure) 和以中科院计算为主的国家高性能计算环境NHPCE (National High Performance Computing Environment)。目前我国正在进行的网格研究项目有： “中国网格（China Grid）”建设，863 计划支持有多家单位参加。 “上海教育科研网格”，多所上海的大学参加。 “仿真网格”的研究，由航天二院和清华大学共同开展。 “织女星网格”，由中科院计算所领衔开发。 网格研究正在我国迅速展开，但从总体上看来，当前国内的网格研究目前大都集中在高性能机群和集群计算领域，针对Internet的广义的网格系统及其开发工具的研究还比较少。因此，对AGS的研究工作具有重要意义。 2 系统结构 网络是信息的载体和传播手段，我们日常的身边有电力网、电话网、有线电视网，近些年来的网络正在向着三网合一的方向发展。有理由相信，在不久的未来所有的计算设备都可以工作在一个可以互相访问的网络环境下。为此，我们提出了广义的网络模型和在此环境下资源的访问模式。 2.1智能网格环境模型 1994年，互联网标准化组织推荐以IPv6作为今后的标准协议。IPv6的128位地址方案，将能提供约10亿的平方个IP地址。不仅如此IPv6协议将更加方便、安全，更具可操作性，网络的传输更为快捷。新协议将为互联网上的每一台装置分配一个惟一且永久的地址，从而可以使任何一台装置直接与其它装置进行端到端的连接，不必经过中间过程，这样