[发明专利]一种控制网格任务执行的方法

说明书

技术领域

本发明是一种在网格计算环境中，任务正确、高效执行的解决方案。主要用于解决网格任务的安全调度问题，属于网格计算和分布式计算交叉技术应用领域。

背景技术

网格计算是近年来国际信息技术领域的研究热点，是以互联网和高性能计算为基础的一门新兴技术。网格计算是指通过高速网络将地理上广泛分布、系统异构的各种硬件、软件、信息资源(如高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等)连结成一个巨大的整体，使得人们能够利用这些资源完成各种大规模的、复杂的计算和数据处理的任务，从而实现高性能资源的共享和协同工作。作为未来计算的新模式，越来越多的人员和机构开发和研究网格计算。

任务方式是使用网格资源的一种形式，它根据用户确定的流程，为用户提供使用资源的功能。网格任务执行是网格的最主要的功能之一，主要涉及到网格计算环境下任务的提交、调度和分配，资源的审核，任务的执行等问题。网格任务一般都在远端节点上运行，任务提交者对远端设备的控制能力是非常有限的，为了有效控制任务的运行，需要网格任务控制机制，控制整个任务的执行过程。研究并实现有效的资源与任务控制模型以及任务调度机制，保证合理的资源共享和非平凡的服务质量已成为一个急待解决的研究热点和技术难点。

代理或智能代理是指模拟人类行为与关系、具有一定智能并能够自主运行和提供相应服务的程序。与其他软件实体相比，代理的粒度即实体的大小更大、智能化程度更高。广义上它是指具有智能的任何实体，包括人类、智能硬件(如机器人、智能嵌入式设备和计算机等)和智能软件。它的典型的定义为代理是驻留于环境中的实体，它可以解释从环境中获得的、反映环境中所发生事件的数据，并执行对环境产生影响的行为。代理被看作是一种在环境中“生存”的实体，它既可以是硬件(如机器人)，也可以是软件。随着网络的发展，特别是信息搜索、分布式计算以及电子商务的蓬勃发展，人们不满足于仅仅在本地计算机上找到所需的服务，而希望在整个网络范围内找到最佳的服务，希望将整个网络虚拟成为一个整体，使代理在整个网络中自由的移动，这便产生了移动代理。移动代理的提出，进一步扩展了代理处理的功能。移动代理，简单的说就是具有移动性的智能代理。它指的是能够自行决定在网络的各个节点之间移动，代表其它实体(人或其他代理)进行工作的一种软件实体。它能自行选择运行地点和时机，根据具体情况，中断当前自身的执行，移动至另一设备上恢复运行，并及时将有关的结果返回。移动的目的是使程序的执行尽可能靠近数据源，降低网络通信开销，节省带宽，平衡负载，加快任务的执行，从而提高分布式系统的处理效率。基于移动代理的系统具有生存、计算、安全、通信、迁移机制。生存机制指的是移动代理的产生、销毁、启动、挂起、停止等服务；计算机制指的是移动代理及其运行环境所具备的计算推理能力，包括数据操作和线程控制原语；安全机制描述移动代理访问其它移动代理和网络资源的方式；通信机制定义移动代理间及其和其它实体间的通讯方式；而迁移机制负责组织移动代理代码及其执行时的中间状态，以让它在不同位置间移动。

在网格计算中引用移动代理技术将会有以下优点：

1.在地域上分布的异构网格计算环境中能自主地将计算任务从一计节点迁移到另一节点，并可与其它代理或资源交互以实现任务和资源的控制和自适应。

2.移动代理可以迁移到网格计算环境的各级客户服务器或中央服务器上，与之进行本地高速通信，它不再占用网络资源，从而大大降低了网格的通讯量，并提高了网络资源的利用效率。

3.移动代理通过在局域网服务器之间双向移动来传递对应的资源信息、负载信息、通讯量和任务执行序列等信息。这些信息作为资源控制、负载平衡、通讯调整、任务调度等的参考依据，移动代理根据这些数据智能的判断控制的情况并做出相应处理。这将大大改善系统的性能和智能化水平，提高网格计算的可靠性和执行效率。

4.移动代理通过将服务器请求代理动态迁移到其它服务端执行，使得此代理较小依赖网络传输环节而直接面对要访问的服务器资源，从而避免了大量数据间的网络传送，降低了系统对网络带宽的依赖。

5.在网格计算中，移动代理不需要统一的调度。由用户创建的代理可以异步在不同计算节点运行，等任务完成再将结果传送给用户。同一用户或同一计算节点可创建多种代理，同时在一个或多个节点运行，形成并行求解的能力。

6.移动代理由于具有协作性和可移动性，并且具有面向对象的特征，在考虑实现安全措施的时候就会有更多的弹性。