集群与网格计算试验室.PPT

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Comparison of Messaging and Queuing Systems * * 5.3 门户和科学网关 科学网关是支持交互的基于Web的科学、教育和协作的工具。网关提供以用户为中心的环境，通过用户界面与远端的计算资源进行交互，典型的用户界面构建方式是使用Web技术。网关是更为复杂的实体。科学网关也称为门户。 我们把网关软件分为“可立即使用的”方案，典型代表是HUBzero；以及“工具箱”方案，典型代表是开放网关计算环境（OGCE）项目。可立即使用的网关软件提供建造网关包括主机的端到端解决方案。工具箱网关软件提供解决特定问题的工具，可以集成到定制的软件栈里。 * 图5-8 科学应用的网关组件软件栈 * 科学协作的HUBzero平台 图5-9 HUBzero体系结构及其主要功能组件 一个开源的软件平台，用来创建科学协作、研究和教育的网站或“中心” * 开放网关计算环境（OGCE） 提供了在几个协同网关中使用的开源网关软件。OGCE包括一些组件，为远程科学应用管理提供更为复杂的解决方案。OGCE包括以下的组件工具： OGCE Gadget容器：一个用来集成用户接口组件的谷歌工具。 XRegistry：一个用来存储其他在线服务和工作流信息的注册表服务。 XBaya：一个工作流编排器和演出引擎。 GFAC：一个工厂服务，它可以用来封装命令行驱动的科学应用，把它们组成网络可以访问的鲁棒服务。 OGCE消息服务：支持在多个协作服务之间的事件和通知。 * 5.4 发现、注册表、元数据和数据库 分布式应用需要发现满足需要的资源并管理它们。注册表是复杂的命名和目录服务，它通过分类和归并服务或关于服务的元数据信息，在设计和动态运行时便利了服务资源发现。为了存储在注册表中的元数据，注册项需要一套数据结构规范，为了存储属主、包含和归类服务的元数据，还需要一套操作来存储、删除和查找数据。 注册表通常包含三类信息： 白页包含实体的名字和一般联系信息。 黄页包含条目提供的服务类型和位置的分类信息。 绿页包含如何调用所提供服务的详细信息（关于服务的技术数据）。 * UDDI和服务注册表 UDDI（统一描述发现和集成）规范通过创建一个平台无关的开放框架定义了一种描述、发布和发现关于Web服务信息的方法。UDDI提供了名字服务和目录服务来通过名字或特定的属性查找服务描述。版本3.0成为OASIS的公共服务注册表标准。 UDDI规范集中在一批服务的定义，它们支持以下内容的描述和发现：商业、组织和其他Web服务提供商；它们提供的Web服务；以及用来访问那些服务的技术接口。 注册表主要有两类：公共注册表，这是一个逻辑的集中式分布服务，彼此之间在一个约定的基础上复制数据；私有注册表，仅仅在单个的组织内部访问，或被一群有特定目的的商业伙伴所共享。 * 图5-10 UDDI实体及其关系 * 数据库和订阅-发布 订阅-发布是在分布式应用之间实现异步交互的设计模式。 许多高级应用为了使它们的运行和信息相适应而要定期地查询数据库。这种周期性的数据轮询不仅效率低和无法扩展，而且也在两端消耗了大量资源，尤其是数据库的调用间隔很短或者有多个消费者应用的情况下，它会大大增加网络通信的流量和CPU的使用。发布-订阅机制解决了这一问题，它已经在今天的应用实现中大量采用。在发布-订阅交互中，事件订阅者注册了某个事件类型，当事件发布者产生这样的事件时，订阅者就会从发布者处得到通知。 * 在事件发布者和事件订阅者之间存在一个动态的多对多的关系，对于在任何时间可能变化的任何类型事件，可以有任何数量的发布者/订阅者。发布-订阅为数据库的静态本质增加了动态性。 发布-订阅系统可以分为基于主题的和基于内容的。 数据库系统提供了基于消息传递的体系结构可以使用的许多特性，例如可靠的存储、事务和触发器。 * 图5-11 Oracle发布-订阅模型 * 元数据目录 元数据目录扮演一个重要的角色，它们为用户和应用在这种环境下提供了在大量站点之间发现和定位所需要的数据和服务的方式。 元数据是关于数据的信息。元数据很重要，因为它为了识别、定位和解释数据，给数据增加了上下文。 网格上的关键元数据包括数据源的名称和位置、在这些数据源中数据的结构、数据项名称和描述以及用户信息（姓名、地址、概括和偏好）或者可用服务的基本列表和简单查找、没有丰富上下文的相关函数和位置。各种群组和社区使用元数据目录，从高能物理到生物医学、地球天文观测站和地理科学。 * 语义We