[发明专利]对等式结点管理器及对等式结点管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络资源管理技术，尤其涉及网格资源的管理技术。

背景技术

资源是网格中的主要研究对象，网格的目的就是管理网格中的资源，并提 供给用户。资源管理关注的不是资源和服务的核心功能(即资源能够为用户做 什么)，而是控制网格资源和服务怎样向用户、应用或服务在内的其他实体提供 可用能力的一系列操作，即如何对资源进行描述和组织、如何发现资源以及资 源的功能以什么方式执行。

网格在广域范围内分布于多个域，规模庞大，资源种类多且异构性更强， 拥有非常多的用户，而且网格中同时拥有共享的和私有的资源。网格的这些特 点导致了网格资源管理比先前的集群等系统的资源管理更为复杂。

资源组织方式是网格计算环境中各种网格资源的结构形式，对网格资源管 理效率有着重要的影响。当前网格计算环境中资源的组织方式主要有两种：资 源池模型(集中式)和全局-本地两层资源模型。

资源池是一种简单资源模型，该组织方式是在一台中心服务器上记录计算 环境中所有资源的信息，对这些信息进行集中式的管理。在为计算问题分配资 源时，简单地从服务器的资源列表(资源池)中选择空闲资源来进行计算。资源 池中对资源的描述是无序的，并没有对资源进行有效地结构化组织，因而在为 计算问题分配计算资源时会比较盲目。代表性的软件有Parabon、Entropia、 Condor-G、Charlott等。这种集中式资源管理模式不能解决各结点的自治性，更 不用说各结点之间资源的协同和共享了。

采用全局-本地两层资源模型来组织资源的典型软件是Globus。由全球网格 论坛(GGF)下属Globus项目组成员联合开发的Globus Toolkit标准工具包， 已被公认为当前建立网格系统和开发网格软件事实的参考标准，该软件主要由 4部分组成：资源代理、协同分配器、资源信息服务组件以及资源分配管理器。 Globus所使用的本地资源管理工具各不相同，各个本地资源管理工具的管理机 制及对外部提供的接口都不相同。目前常用的本地资源管理工具有Condor、 NQE、CODINE、EASY、LSF、PBS、LoadLeveler。为了让一个计算任务能够 同时在整个网格环境中分布式地运行，Globus必须为每一种本地资源管理工具 提供一种GRAM实现，这就限制了Globus资源模型的可扩展性，将导致使用 其他本地资源管理工具的计算资源无法作为网格环境的一部分为计算任务提供 服务。

要管理网格资源，首先需要对资源统一描述。目前通常采用UDDI(Universal Description Discovery and Integration，统一描述、发现和集成协议)或类似的注 册工具。其主要存在的问题是：需要专门针对资源组织的注册单元进行数据采 集，导致已有的数据，如元数据库不能直接使用，不但会导致数据描述的不一 致性，同时还会浪费大量时间重新采集；大部分采用集中式管理，不符合网格 的特点；缺乏对硬件资源、软件资源、数据资源一体化的描述和组织。

其次，资源管理应是分布式的(结点结构是无中心的)，考虑结点的自治性、 协调和共享性，硬件资源、软件资源和数据资源应有局部和全局性的概念，局 部资源由结点自治，而全局资源由网格内资源共享和协同。目前通常采用的网 格资源管理工具的问题是：大多数采用集中式管理，是一种有中心式的管理， 无法体现自治性；没有局部资源的描述，无法体现自治性；没有协同与同步机 制，全局资源信息不可能多点复制，如果结点故障出现，部分资源无法发现和 使用。

最后，在网格计算或服务过程中，要支持长事务机制。用户在请求一个计 算或服务中，除了有交互和反馈过程，还有中间计算结果的重用性问题。即上 一环节的输出，又是下一环的输入，且可以提供多个用户重用。目前现有技术 的问题是：一般不支持长事务机制，一个请求在一个临时的环境下(计算容器) 进行工作，计算完成后，环境撤销，无法保持断点和再恢复断点环境计算；对 常事务计算机制来说，资源的重用性比较突出，如果全部把中间结果放在永久 性资源注册器中，会导致源管理器大量的“垃圾”资源的产生；没有考虑永久 性资源和暂时性资源的关系。

发明内容