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P2P-Grid模型及其环境下资源管理关键技术研究

作　者: 叶从欢
导　师: 孙世新
学　校: 电子科技大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 网格计算对等计算资源管理 P2P-Grid模型超级节点
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 393次
引　用: 2次
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内容摘要

网格计算近来引起了人们广泛的关注,其旨在把互连网上的各种资源整合成一个具有超级处理能力的庞大计算机,将会完全改变现有的工作、生活模式,因此世界各地对网格感兴趣的学者,对网格的各种关键技术进行了研究,并取得了相关方面的成果,目前已经可以用Globus Toolkit构造网格系统。本文阐述了网格技术产生的背景、网格的概念、特点和意义,并对五层沙漏结构和开放网格服务体系结构进行了概述性的分析。鉴于目前Globus项目的重要性,分析了其产生的背景,详细阐述了Globus Toolkit的主要功能模块,接着分析了P2P网络的体系结构、P2P环境下的资源发现以及一些主要的P2P应用。针对网格技术和P2P技术的特点,以及网络环境下资源的分布性特征,根据银行的运作模式,采用了“分而治之”的思想对单一的网格系统进行分割,将在地理位置彼此相近的资源组成一个小规模的网格系统,这些小规模的网格系统采用P2P技术进行分布式管理,既可以避免出现系统瓶颈也可以实现多个小规模网格系统同时工作,设计了一个P2P-Grid模型,在P2P-Grid模型中,Super-Peer是一个小型的网格系统,称为Grid-Peer。每个Grid-Peer可以采用不同的网格技术,但是必须提供统一的能和其它的Grid-Peer互操作的接口,实现资源共享,Broker被用来担任这一角色。在对三种比较流行资源管理模型:层次模型、抽象所有者模型和市场经济模型的思想及实现方式进行了分析与研究之后,提出了P2P-Grid环境下的资源管理系统的构架。在P2P-Grid环境下的资源管理系统的构架中,Grid-Peer系统中采用层次式资源组目录树组织资源,各Grid-Peer系统可以通过Broker和其它的Grid-Peer实现资源共享。层次式资源组目录树中,资源被分为PC、LAN和HPC三大类,把每类资源中具有“同等”处理能力的资源记录在某个资源组中,这些资源彼此之间也可以互为备份资源。根据层次式资源组模型,研究了P2P-Grid环境下的资源管理关键技术,如资源组织、注册、描述、发现、定位、调度、撤销、维护以及任务处理等,并设计了相应的层次式任务调度模型和基于资源组模式的资源调度模型。任务调度模型上层为三个任务调度器:PC任务调度器,LAN任务调度器和HPC任务调度器,每个任务调度器管理下层与资源组对应的若干个任务队列,并把Broker转交过来的任务按照先来先服务的方式插入到某个任务对列中;资源调度模型采用集中式与分布式相结合的方式,在每个资源组中进行集中调度,而多个资源组采用分布式的方式调度资源,处理任务。采用分类的层次式资源组模式组织资源,在目录树中查找资源时,可缩小资源的查找范围,资源查找时间缩短了,并可提高系统的性能。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-16
  1.1 研究背景  10-12
    1.1.1 网格技术出现的背景  10
    1.1.2 国内外研发动态  10-12
  1.2 网格计算技术概述  12-14
    1.2.1 网格计算的概念与意义  12
    1.2.2 网格系统的特点  12-13
    1.2.3 网格关键技术  13-14
    1.2.4 网格应用  14
  1.3 研究工作概述  14-16
    1.3.1 本文主要工作  14-15
    1.3.2 本文的组织  15-16
第二章网格体系结构  16-21
  2.1 网格体系结构概述  16
  2.2 五层沙漏结构  16-17
    2.2.1 五层沙漏结构的概念  16
    2.2.2 五层沙漏结构模型  16
    2.2.3 五层沙漏结构各层功能  16-17
  2.3 开放网格服务体系结构(OGSA)  17-20
    2.3.1 OGSA 的目标  18
    2.3.2 网格服务  18-20
    2.3.3 OGSI  20
  2.4 本章小节  20-21
第三章网格项目Globus  21-26
  3.1 Globus 项目概述  21
  3.2 Globus Toolkit  21-25
    3.2.1 网格安全构架GSI  22
    3.2.2 信息服务  22-23
    3.2.3 网格资源管理  23-25
    3.2.4 数据管理  25
  3.3 本章小节  25-26
第四章 P2P 技术  26-35
  4.1 P2P 概述  26-27
  4.2 P2P 体系结构  27-31
    4.2.1 分布式P2P  27-28
    4.2.2 集中式P2P  28-29
    4.2.3 混合式P2P  29-31
  4.3 P2P 环境下的资源发现方法  31-32
    4.3.1 集中式方法  31
    4.3.2 泛洪法  31-32
    4.3.3 文件路由法  32
    4.3.4 节点出度优先法  32
  4.4 P2P 应用  32-34
  4.5 本章小节  34-35
第五章 P2P-Grid 结构模型研究  35-44
  5.1 P2P 技术与网格技术的对比  35-36
  5.2 P2P 与Grid 结合  36-38
    5.2.1 网络资源分布特性  36-37
    5.2.2 P2P-Grid 模型构想  37-38
  5.3 P2P-Grid 与银行模式的比较  38-39
  5.4 P2P-Grid 模型设计  39-43
    5.4.1 P2P-Grid 物理结构模型设计  40-42
    5.4.2 Grid-Peer 功能模型设计  42-43
  5.5 本章小结  43-44
第六章网格资源管理系统模型  44-52
  6.1 网格环境下的资源管理功能与意义  44-46
  6.2 通用的网格资源管理框架  46-47
  6.3 网格资源管理结构模型  47-50
    6.2.1 层次模型  47-48
    6.2.2 抽象所有者模型  48-49
    6.2.3 市场经济模型  49-50
  6.3 三种资源管理模型的特点  50-51
  6.4 本章小结  51-52
第七章 P2P-Grid 结构模型中的资源管理关键技术研究  52-77
  7.1 P2P-Grid 环境下的资源管理  52-54
    7.1.1 P2P-Grid 环境下的资源管理意义  52-53
    7.1.2 P2P-Grid 环境下的资源管理目的  53-54
  7.2 P2P-Grid 环境下资源管理系统的概念模型  54-56
  7.3 面向P2P-Grid 结构模型的资源管理技术  56-75
    7.3.1 资源描述  57-58
    7.3.2 资源组织  58-60
    7.3.3 资源注册  60-62
    7.3.4 任务管理  62-64
    7.3.5 资源发现  64-66
    7.3.6 资源定位  66-67
    7.3.7 资源预留  67-68
    7.3.8 资源调度参数  68-69
    7.3.9 资源调度  69-73
    7.3.10 资源撤消  73
    7.3.11 模型评价  73-75
  7.4 本章小节  75-77
第八章结论与进一步工作  77-79
  8.1 已完成的工作  77-78
  8.2 进一步的工作  78-79
参考文献  79-82
致谢  82-83
个人简历及在校期间的学术成果  83

P2P-Grid模型及其环境下资源管理关键技术研究

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