基于领域QoS Agent的网格服务匹配框架的研究

摘要

网格计算是近年来得到快速发展的广域网络计算技术，其研究目的就是实现基于网络上动态的、异构的、分布的资源共享。随着网格计算的广泛扩展，服务质量(QoS)将变成衡量网格是否成功的重要因素之一。网格服务的功能与性能评价不只是采用传统计算机的评价标准，而是以用户满意度为目标，用服务质量来衡量。通过有效的资源管理来确保服务的服务质量是目前网格计算领域的研究热点之一。 在网格QoS的计算方面，需要讨论如何建立公开、公平、动态和安全的网格服务QoS实现机制。对QoS的公平计算和执行不能引入大量的额外开销，同时要赢得服务提供者和使用者双方的信任。本文的研究内容即是以此为出发点，同时又是上海高校网格项目的一部分。笔者在参与网格项目开发过程中体会到根据用户需求提供合适服务的重要性。 基于不同服务具有不同的QoS描述，不同领域服务的QoS需求侧重点也不相同，本文提出了一种区分领域服务的QoS代理，并设计了一种二次匹配机制：基于语义的服务功能匹配和基于QoS的属性级别筛选。在基于语义的服务功能匹配方面，重点针对网格特性对OWL-S进行扩充，引入了网格服务的语义表示形式，从而使得Agent可以参与基于功能的语义匹配过程。在此基础之上本文设计了一种基于领域QoS Agem的网格服务匹配框架(DQA-GSMF，Grid Service Matching Framework BaSed on Dommn QoS Agent)。该框架主要实现了三方面的改进：(1)满足用户QoS需求的服务选择；(2)QoS信息的实时更新，实现了QoS信息的易扩展性和准确性；(3)具有一定的容错能力，为用户任务的顺利执行提供了保障。 本文对该框架中的三大部分：服务请求部分，服务发布部分和领域QoS Agent(DQA)分别进行了详细设计，说明了各个关键部件的主要功能和特点，并对该框架中的三大部分进行了原型实现。结合一个网上购书服务的实例，详细说明了该框架的实现流程，给出了其中关键部件的数据流程图和实现算法描述。实例验证本文提出的框架是正确合理的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 引言

§1.1研究背景

§1.1.1网格服务匹配的研究意义

§1.1.2 QoS在网格环境中应用的必要性

§1.2课题的研究现状和本文的主要工作

§1.2.1课题的研究现状

§1.2.2本文的主要内容

§1.3本文的结构

第二章 网格QoS及服务匹配的关键技术研究

§2.1网格QoS的相关研究

§2.1.1网格中QoS定义及需求

§2.1.2网格QoS关键技术

§2.2网格服务匹配的研究

§2.2.1网格和语义web的融合

§2.2.2 Web Service本体描述OWL-S

§2.3 Agent技术应用

§2.4 GT4技术

§2.5小结

第三章 基于领域QoS Agent的网格服务匹配框架(DQA-GSMF)的总体设计

§3.1总体设计思想

§3.2 DQA-GSMF框架及部件介绍

§3.2.1领域QoS代理(DQA)

§3.2.2网格服务请求者

§3.2.3网格服务提供者

§3.3小结

第四章DQA-GSMF的实现

§4.1网格服务请求端部件

§4.1.1用户交互界面

§4.2网格服务提供者端

§4.2.1本体文件编辑器

§4.2.2 OWL-S GridServiceProfile文件构造器

§4.2.3文件上传部件

§4.3 DQA部件的实现

§4.3.1领域服务匹配算法

§4.3.2领域匹配算法应用示例

§4.3.3 QoS管理器的实现

§4.3.4 QoS动态数据库

§4.3.5资源预约及调度器

§4.3.6监视器

§4.3.7服务结果管理器

§4.3.8实例匹配结果

§4.4小结

第五章 总结与展望

§5.1总结

§5.2展望

参考文献

作者攻读学位期间公开发表的论文及参与的项目

致谢

附录