OGSA的校园网异构教学资源探索

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论文关键词：ogsa网格服务资源共享

论文摘要：OGSA是一种网格体系结构，是在网格结构的基础上，结合WebServices技术提出的，是以服务为核心的协议。因此，讨论网格技术在校园网中的应用，提出在校园内实现异构教学资源共享的总体结构。

随着互联网的飞速发展，数字化校园也在快速前进。高等学校校园网在教学、科研、管理等领域发挥着越来越重要的作用。在信息时代，具备现代网络化、智能化教学环境及教学科研资源库是建设现代化大学的必要条件和重要标志。

利用网络技术和Web服务技术相结合的OGSA技术，可以构建一个便捷、高效的校园网教学资源共享的平台，以方便教师和学生获取所需的信息，实现教学资源最大程度的共享，以减少教育资源的重复建设和浪费。

开放网格服务体系结构OGSA是把Globus标准与面向商业应用的万维网服务结合起来，把网格计算从科学与计算应用扩展到更广泛的以分布式系统服务集成为主要特征的商业应用领域，建立网格服务的基本概念。网格是把地理位置上分散的资源集成起来的一种基础设施。通过这种基础设施，用户不需要了解这个基础设施上的具体细节就可以使用自己需要的资源。分布式资源和通信网络是网格的物理基础，网格上的资源包括计算机、仪器、设备、传感器、存储设备、数据、软件等实体。网格将高速互联网、计算机、数据库、传感器等融为一体，为科技人员和普通百姓提供更多的资源、功能和服务。互联网主要为人们提供E-mail、网页浏览等通信功能，而网格则能提供更多更强的功能，它能让人们共享计算资源、存储资源和其他资源。网格把用通信手段连接起来的资源无缝集成为一个有机的整体。它给用户提供一种基于互联网的新型计算平台，在这个平台上对来自客户的情趣和提供资源的能力之间进行合理的匹配，为用户的请求选择合适的资源服务，可实现广域范围的资源共享。服务就是一种通过信息交换来提供给客户某种能力的实体。服务可定义为导致服务执行某些操作的特定信息交换的序列。只按照信息交换来定义服务操作，给如何实现服务以及放置服务带来了极大的灵活性。在面向服务体系结构中，内部实体都是服务，因此任何对体系结构来说可见的操作都是消息交换的结果。

校园网的教学资源共享网格平台系统是在各个教学资源服务器的基础上，建立起统一的网格服务，通过网格门户，用户可以共享各个不同系统、不同资源服务器上的内容。

教学资源共享平台总体结构图如下:

整个系统由应用程序服务器、注册服务器、资源服务节点构成。资源节点可由不同地理位置、不同系统结构的跨部门的各个服务器组成。

应用程序服务器主要任务是为用户提供方便、透明、可靠的网格服务。客户端即网格门户，接受用户请求，提交给网格节点A，网格节点A根据用户请求访问注册服务器检索资源服务器能够提供的服务;访问资源服务器的服务(调用本地服务或远程服务的方式是相同的)，获得结果数据，整理后返回给客户端显示在用户界面上。应用程序服务器需要维护本地网格服务信息列表，不必每次使用服务时，都向注册服务器查询服务。同时，应用程序服务器还作为证书权威机构，负责为各网格节点签署所需的证书，供各网格节点登录网格和进行用户时使用;此外，应用程序服务器配置网络时间协议，为网格环境提供相对准确的时钟同步机制，以满足网格生命周期管理的需要。需要指出的是，网格客户端和网格节点A是同一物理主机的不同逻辑主体共同构成应用程序服务器。

注册服务器是提供支持服务发现的网格服务。注册服务器主要实现注册GSH，以及检索己注册的服务信息，有效地响应服务请求。资源服务器提供网格服务，相同的服务可以部署在多台资源服务器，代码可以复用。资源服务器可以将可提供的服务向注册服务器。

整个系统的流程是:客户端从网格节点A登录网格，网格节点A向注册服务器查询所需要实现的网格服务由哪个服务器提供，获得信息后，向提供服务的资源服务器请求服务，资源服务器处理数据后以通知的形式将结果返回给网格节点A，网格节点A将处理的结果返回给客户端，显示在用户界面上。整个服务过程对用户透明，用户无需了解实现细节。

系统具有如下的特点:

1)它是一个特殊的两层的C/S结构。网格客户端中嵌入了网格的中间件层网格操作系统，其主要的目的是实现网格资源的统一分配和管理。网格客户端不再是传统客户端那样完成数据的逻辑处理和表示功能，而是一个网格的门户;网格服务器也不是传统意思上的物理服务器，而是一个系统映像下的虚拟服务器，通常由若干个提供网格服务器的设备在网格操作系统的协调管理下共同完成任务，打破了传统服务器单独提供服务的局限。

2)具有客户端可编程能力。网格浏览器突破了“读”的限制，可以通过编程接口向网格系统发送控制、调度等命令，使用户具有了“主动”支配和监控应用服务的能力。

3)服务器服务组合的能力。网格系统的服务器可以让用户使用服务定义的接口将所需的服务自由地进行组合调用，达到更高层次的服务共享。

.4)用户使用高度透明化。使用传统的Web服务时，用户必须知道提供服务的服务器的域名，并且客户端与服务器端只能建立一对一的连接，而网格用户在使用网络服务时，只需通过指定的访问接口来指定服务的名称和类型来提交用户数据，由网格系统来透明的完成服务之间的分配和协调，并且可以在网格客户端和网格服务设备之间透明的建立一对多的连接关系。

5)减少系统中的瓶颈问题。嵌入了网格系统的使用模式突破了Web应用的“五个瓶颈”，实现了网格上的单一系统映像。网格系统就像是网格的处理器一样，由于放在客户端，不但可以快速地响应客户请求，减少了通信时间、通信量和通信频率，也消除了传统Web服务由服务器来响应客户请求而造成的服务瓶颈。

6)提高了系统的整体性能。由于网络上通信次数的减少，网络负载不会受到用户数增加的直接影响，而主要取决于网络数据传输量的大小，同时因为网格系统具有负载均衡的能力，可以按照服务负载的大小来分配网格服务设备，从而可以较好的保证网络与服务器端的性能。