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气象数据分布共享管理的关键技术研究

作　者: 尚卫卫
导　师: 张卫民
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 气象数据 元数据 访问控制 目录服务
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 40次
引　用: 1次
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内容摘要


建立一个气象应用领域的分布数据共享管理系统,对于气象行业业务发展和科技创新具有十分重要的意义。要建立气象分布数据共享管理系统,需要解决两个关键的问题:气象分布数据的访问控制和目录服务的实现。访问控制机制作为安全模型的核心,是系统数据安全的保证;目录服务作为数据共享管理的核心功能,是系统功能实现的保证。只有同时解决上述两个问题,才能使分布气象数据共享管理系统安全有序运转。在数据访问控制方面,如何保证数据只被具有相应权限的用户访问,并且在保证安全的前提下尽量减少用户访问过程的复杂性,是论文所主要关注的内容。通过对当前广泛应用的角色访问控制模型进行研究,发现其在跨域访问时存在一些不足,可能会产生“角色关联冲突”和角色权限的“隐蔽提升”的问题,因而,对其进行改进,将信任域引入到安全模型中,通过角色推荐和单向角色映射,可以有效解决上述问题。同时,基于信任域的安全模型也可以减少用户操作,完成用户对数据的“一站式”访问。目录服务为用户提供了数据集的浏览、检索和下载功能,是系统的核心功能服务。论文首先分析了基于LDAP的目录服务模型,在其基础之上,结合当前气象数据领域对于目录服务的要求,对LDAP进行了适当的改进,把气象目录服务分割成元数据目录和资源信息目录两部分,每个结点对自己的元数据目录具有完全的自制性,因此,用户结点可以任意修改资源信息,资源中心的元数据目录不存在迁移问题。通过引入资源信息对象作为全局唯一的目录对象句柄,把命名实体与查找实体分开,同时改进了命名与定位算法,经过测试证明,可以在一定程度上提高系统的性能。根据上述研究,以开源项目SIMDAT作为原型系统,结合气象数据的特点,设计实现了分布气象数据共享管理系统。对其性能进行测试后,表明可以满足当前网格环境下对气象领域分布数据进行共享管理的要求。

全文目录


摘要  10-11
ABSTRACT  11-12
第一章 绪论  12-19
  1.1 研究背景  12-13
  1.2 科学数据的共享管理在国外的发展状况  13-14
  1.3 国内气象数据共享管理系统的发展  14-15
  1.4 国内气象数据共享领域存在的主要问题  15-16
  1.5 本文的主要研究内容和目标  16-17
  1.6 本文的组织结构  17-18
  1.7 本章小结  18-19
第二章 相关技术研究  19-28
  2.1 元数据在气象数据共享管理系统中的应用  19-22
    2.1.1 气象元数据标准  20-21
    2.1.2 元数据的发布  21-22
  2.2 Web Services 技术  22-24
    2.2.1 Web Services 的技术应用  23
    2.2.2 接口共享目录和目录服务系统  23-24
    2.2.3 Web Services 架构的基本流程  24
  2.3 XML 技术在系统中的应用  24-25
    2.3.1 XML 定义及技术特点  25
    2.3.2 XML 在数据共享中的应用  25
  2.4 系统中用于信息交换的数据网格技术  25-27
    2.4.1 数据网格的目标及功能  26
    2.4.2 数据网格在系统中的作用  26-27
  2.5 本章小结  27-28
第三章 基于信任域的角色访问控制模型的改进  28-42
  3.1 气象领域访问控制模型的需求及现状  28-30
    3.1.1 角色访问控制（RBAC）模型  28-29
    3.1.2 RBAC 模型的优势和不足  29-30
  3.2 基于信任域的RBAC 模型的改进  30-38
    3.2.1 VO 和信任域  31-33
    3.2.2 RBAC 模型的改进  33-36
    3.2.3 性能分析  36-38
  3.3 系统中基于信任域的访问控制过程  38-41
  3.4 本章小结  41-42
第四章 气象目录服务的研究与改进  42-56
  4.1 目录服务的应用需求  42-43
  4.2 LDAP 目录服务分析  43-46
    4.2.1 LDAP 协议  44
    4.2.2 LDAP 协议模型  44-45
    4.2.3 气象领域对于目录服务的新要求  45-46
  4.3 气象目录服务的改进  46-53
    4.3.1 气象目录服务的有关定义  46-47
    4.3.2 气象目录服务的基本思想  47
    4.3.3 气象目录服务的中心系统结构  47-48
    4.3.4 气象目录服务命名与定位方式的改进  48-49
    4.3.5 气象目录服务的更新与访问机制  49-52
    4.3.6 性能测试及优化分析  52-53
  4.4 系统中气象目录服务的实现  53-55
    4.4.1 气象目录服务的建立  53-54
    4.4.2 元数据信息服务的发布  54
    4.4.3 系统资源目录的定位  54-55
  4.5 本章小结  55-56
第五章 分布气象数据共享管理系统的设计与实现  56-74
  5.1 系统总体设计  56-61
    5.1.1 原型系统SIMDAT 分析  56-58
    5.1.2 系统总体体系架构设计  58-59
    5.1.3 单个结点架构设计  59-60
    5.1.4 系统功能框架设计  60-61
  5.2 元数据管理系统的实现  61-68
    5.2.1 元数据管理系统的组成  62-63
    5.2.2 用户管理支持  63-65
    5.2.3 元数据检索的实现  65-68
  5.3 系统测试  68-73
    5.3.1 测试环境  68-69
    5.3.2 测试内容  69-72
    5.3.3 测试结果  72-73
  5.4 本章小结  73-74
第六章 结束语  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-79
作者在学期间取得的学术成果  79

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络安全
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