OGSA的校園網異構教學資源探索

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論文關鍵詞：ogsa網格服務資源共享

論文摘要：OGSA是一種網格體系結構，是在網格結構的基礎上，結合WebServices技術提出的，是以服務為核心的協議。因此，討論網格技術在校園網中的應用，提出在校園內實現異構教學資源共享的總體結構。

隨著互聯網的飛速發展，數字化校園也在快速前進。高等學校校園網在教學、科研、管理等領域發揮著越來越重要的作用。在信息時代，具備現代網絡化、智能化教學環境及教學科研資源庫是建設現代化大學的必要條件和重要標志。

利用網絡技術和Web服務技術相結合的OGSA技術，可以構建一個便捷、高效的校園網教學資源共享的平臺，以方便教師和學生獲取所需的信息，實現教學資源最大程度的共享，以減少教育資源的重復建設和浪費。

開放網格服務體系結構OGSA是把Globus標準與面向商業應用的萬維網服務結合起來，把網格計算從科學與計算應用擴展到更廣泛的以分布式系統服務集成為主要特征的商業應用領域，建立網格服務的基本概念。網格是把地理位置上分散的資源集成起來的一種基礎設施。通過這種基礎設施，用戶不需要了解這個基礎設施上的具體細節就可以使用自己需要的資源。分布式資源和通信網絡是網格的物理基礎，網格上的資源包括計算機、儀器、設備、傳感器、存儲設備、數據、軟件等實體。網格將高速互聯網、計算機、數據庫、傳感器等融為一體，為科技人員和普通百姓提供更多的資源、功能和服務?；ヂ摼W主要為人們提供E-mail、網頁瀏覽等通信功能，而網格則能提供更多更強的功能，它能讓人們共享計算資源、存儲資源和其他資源。網格把用通信手段連接起來的資源無縫集成為一個有機的整體。它給用戶提供一種基于互聯網的新型計算平臺，在這個平臺上對來自客戶的情趣和提供資源的能力之間進行合理的匹配，為用戶的請求選擇合適的資源服務，可實現廣域范圍的資源共享。服務就是一種通過信息交換來提供給客戶某種能力的實體。服務可定義為導致服務執行某些操作的特定信息交換的序列。只按照信息交換來定義服務操作，給如何實現服務以及放置服務帶來了極大的靈活性。在面向服務體系結構中，內部實體都是服務，因此任何對體系結構來說可見的操作都是消息交換的結果。

校園網的教學資源共享網格平臺系統是在各個教學資源服務器的基礎上，建立起統一的網格服務，通過網格門戶，用戶可以共享各個不同系統、不同資源服務器上的內容。

教學資源共享平臺總體結構圖如下:

整個系統由應用程序服務器、注冊服務器、資源服務節點構成。資源節點可由不同地理位置、不同系統結構的跨部門的各個服務器組成。

應用程序服務器主要任務是為用戶提供方便、透明、可靠的網格服務?？蛻舳思淳W格門戶，接受用戶請求，提交給網格節點A，網格節點A根據用戶請求訪問注冊服務器檢索資源服務器能夠提供的服務;訪問資源服務器的服務(調用本地服務或遠程服務的方式是相同的)，獲得結果數據，整理后返回給客戶端顯示在用戶界面上。應用程序服務器需要維護本地網格服務信息列表，不必每次使用服務時，都向注冊服務器查詢服務。同時，應用程序服務器還作為證書權威機構，負責為各網格節點簽署所需的證書，供各網格節點登錄網格和進行用戶時使用;此外，應用程序服務器配置網絡時間協議，為網格環境提供相對準確的時鐘同步機制，以滿足網格生命周期管理的需要。需要指出的是，網格客戶端和網格節點A是同一物理主機的不同邏輯主體共同構成應用程序服務器。

注冊服務器是提供支持服務發現的網格服務。注冊服務器主要實現注冊GSH，以及檢索己注冊的服務信息，有效地響應服務請求。資源服務器提供網格服務，相同的服務可以部署在多臺資源服務器，代碼可以復用。資源服務器可以將可提供的服務向注冊服務器。

整個系統的流程是:客戶端從網格節點A登錄網格，網格節點A向注冊服務器查詢所需要實現的網格服務由哪個服務器提供，獲得信息后，向提供服務的資源服務器請求服務，資源服務器處理數據后以通知的形式將結果返回給網格節點A，網格節點A將處理的結果返回給客戶端，顯示在用戶界面上。整個服務過程對用戶透明，用戶無需了解實現細節。

系統具有如下的特點:

1)它是一個特殊的兩層的C/S結構。網格客戶端中嵌入了網格的中間件層網格操作系統，其主要的目的是實現網格資源的統一分配和管理。網格客戶端不再是傳統客戶端那樣完成數據的邏輯處理和表示功能，而是一個網格的門戶;網格服務器也不是傳統意思上的物理服務器，而是一個系統映像下的虛擬服務器，通常由若干個提供網格服務器的設備在網格操作系統的協調管理下共同完成任務，打破了傳統服務器單獨提供服務的局限。

2)具有客戶端可編程能力。網格瀏覽器突破了“讀”的限制，可以通過編程接口向網格系統發送控制、調度等命令，使用戶具有了“主動”支配和監控應用服務的能力。

3)服務器服務組合的能力。網格系統的服務器可以讓用戶使用服務定義的接口將所需的服務自由地進行組合調用，達到更高層次的服務共享。

.4)用戶使用高度透明化。使用傳統的Web服務時，用戶必須知道提供服務的服務器的域名，并且客戶端與服務器端只能建立一對一的連接，而網格用戶在使用網絡服務時，只需通過指定的訪問接口來指定服務的名稱和類型來提交用戶數據，由網格系統來透明的完成服務之間的分配和協調，并且可以在網格客戶端和網格服務設備之間透明的建立一對多的連接關系。

5)減少系統中的瓶頸問題。嵌入了網格系統的使用模式突破了Web應用的“五個瓶頸”，實現了網格上的單一系統映像。網格系統就像是網格的處理器一樣，由于放在客戶端，不但可以快速地響應客戶請求，減少了通信時間、通信量和通信頻率，也消除了傳統Web服務由服務器來響應客戶請求而造成的服務瓶頸。

6)提高了系統的整體性能。由于網絡上通信次數的減少，網絡負載不會受到用戶數增加的直接影響，而主要取決于網絡數據傳輸量的大小，同時因為網格系統具有負載均衡的能力，可以按照服務負載的大小來分配網格服務設備，從而可以較好的保證網絡與服務器端的性能。