网格服务工作流管理系统的研究与设计

随着互联网的迅猛发展,基于Web服务的工作流应用变得越来越庞大和复杂了。为此,本文将工作流技术扩展到网格环境中,首先介绍了工作流技术和网格服务的相关知识,然后给出了一个网格服务工作流的模型,并在此基础上设计了一个基于OGSA架构的网格服务工作流管理系统,将工作流的业务处理流程转化成一系列服务请求和满足的过程。最后本文重点阐述了系统的工作原理和其中主要功能模块的具体设计。     

网格工作流研究现状及存在问题

网格计算成为当前业界研究的热点,网格工作流能够方便地构建、执行、管理和监控网格应用,使得网格应用能够自动、高效地实施。由于网格的动态性、分布性、异构性和自治性导致传统工作流的一些方法和技术不能有效地处理网格环境中的有关问题。本文首先比较了网格工作流与传统工作流的不同,指出了网格工作流研究的必要性,然后介绍了当前网格工作流研究的现状,归纳了三种网络工作流规范及四种网格工作流系统。最后,给出了网格工作流研究存在的问题及研究方向。     

基于GRIDSIM的网格调度Min-Min算法改进研究

本文中的网格任务调度算法是在研究异构工作流系统基于OGSA网格协同任务调度的过程中,根据网格环境中资源的可用度,在特定的相依性网格任务环境下,对经典Min—Min算法进行了部分改进,提出基于资源可用度和任务相关性的相依性网格任务映射启发式算法。在作者所设计的层次网格任务调度器中得到了较好的调度效果和调度服务质量。     

网格环境下工作流的费用-时间调度算法

开放网格服务架构（OGSA）和计算经济模型的提出，使得动态的、不同QoS的服务支持下的资源调度成为一个复杂且具有挑战性的问题。该文提出了网格环境下基于费用-时间的工作流调度算法，该算法采用动态资源选择策略适应网格计算环境下的动态性和自治性。在追求较小的工作流完成时间的同时，对费用进行了优化。模拟结果显示该调度算法符合计算网格的复杂环境，能够更好地满足不同用户的实际需要。     

基于OGSA的网格数据库研究现状和趋势

网格上的大量数据需要使用数据库系统来管理.介绍了与网格环境下数据库系统相关的概念,讨论了网格数据库的关键技术,包括Web Services,OGSA,OGSI、Globus Toolkit和OGSA-DAI.OGSA是网格数据库的一种以服务为中心的结构形式,以此为基础的网格数据库研究正不断展开.分析了网格数据库研究的趋势,建议数据库研究人员对网格数据库作更多的研究,致力于从网格应用中发现并解决网格数据库面临的新问题.     

制造网格的工作流管理研究

为了实现制造网格平台中业务流程的构建、执行和管理监控,研究了制造网格中工作流管理的体系架构并对传统的工作流模型进行了扩充,设计了制造网格平台下的工作流模型。     

基于OGSA-DAI的异构数据集成研究

为降低异构数据库的集成通信开销和解决数据源的模式差异问题,通过对开放式网格服务体系结构-数据访问与集成(OGSA-DAI)中间件在数据集成中的优势进行了讨论,分析了OGSA-DAI的组件构成和各种工作流集成实现策略,采用了OGSA-DAI的最新集成分布式查询处理资源,基于网格服务架构(OGSA)的工具包来实现异构数据源的集成。通过具体实例介绍了OGSA-DAI工作流程执行和数据集成的实现过程。     

网格工作流引擎的设计与实现

针对传统工作流调度策略只强调任务的执行顺序、忽略任务本身相互间的逻辑关系等不足,基于GT4网格环境,以网格服务及其间的协作关系为出发点,设计并实现了用DAG(directed acyclic graph)模型描述网格工作流,并通过网格服务流语言(gridserviceflowlanguage,GSFL)形式化解析工作流的网格工作流引擎系统架构。在该架构中,设计并实现了基于Dijkstra的工作流调度算法,通过实例对该网格工作流引擎和调度算法进行了实验,实现了预期效果。     

网格中间件体系结构的研究

网格计算研究越来越多,但是当前的研究多数面向基层基础构架的研究,如Globus,Legion等,也有在此基础上的一些应用研究,如计算网格、信息网格、知识网格和商业应用网格等,而对于网格中间件GM的研究还是处于启蒙阶段。文中在讨论了网格和中间件技术后,将两者很好地结合,给出一种网格中间件的体系结构,旨在实现当前基于开放式网格服务架构(OGSA)标准下的网格服务聚合和工作流思想。     

网格中间件体系结构的研究

网格计算研究越来越多，但是当前的研究多数面向基层基础构架的研究，如Globus，Legion等，也有在此基础上的一些应用研究，如计算网格、信息网格、知识网格和商业应用网格等，而对于网格中间件GM的研究还是处于启蒙阶段。文中在讨论了网格和中间件技术后，将两者很好地结合，给出一种网格中间件的体系结构，旨在实现当前基于开放式网格服务架构（OGSA）标准下的网格服务聚合和工作流思想。     

Overhead Analysis of Scientific Workflows in Grid Environments

Scientific workflows are a topic of great interest in the grid community that sees in the workflow model an attractive paradigm for programming distributed wide-area grid infrastructures. Traditionally, the grid workflow execution is approached as a pure best effort scheduling problem that maps the activities onto the grid processors based on appropriate optimization or local matchmaking heuristics such that the overall execution time is minimized. Even though such heuristics often deliver effective results, the execution in dynamic and unpredictable grid environments is prone to severe performance losses that must be understood for minimizing the completion time or for the efficient use of high-performance resources. In this paper, we propose a new systematic approach to help the scientists and middleware developers understand the most severe sources of performance losses that occur when executing scientific workflows in dynamic grid environments. We introduce an ideal model for the lowest execution time that can be achieved by a workflow and explain the difference to the real measured grid execution time based on a hierarchy of performance overheads for grid computing. We describe how to systematically measure and compute the overheads from individual activities to larger workflow regions and adjust well-known parallel processing metrics to the scope of grid computing, including speedup and efficiency. We present a distributed online tool for computing and analyzing the performance overheads in real time based on event correlation techniques and introduce several performance contracts as quality-of-service parameters to be enforced during the workflow execution beyond traditional best effort practices. We illustrate our method through postmortem and online performance analysis of two real-world workflow applications executed in the Austrian grid environment.     

以服务为中心的网格体系结构OGSA

1 网格与网格体系结构网格(Grid)概念产生于20世纪90年代中期,是从电力网(Power Grid)概念借鉴过来的。网格的最终目的是希望大家能够像使用电力一样方便地使用分布在网络上强大而丰富的计算能力。网格计算(Grid Computing)就是基于网格的问题求解,它是在1995年的Ⅰ-WAY项目中提出来的。网格是目前越来越重要的研究领域,被称为是下一代的Internet,网格是一种关系科研、经济、社会、国防的重要国家基础设施,在国内外都引起了广泛的关注。网格的发展经历     

基于网格的远程教学新模式探究

指出将网格技术引入到远程教学中是必然的趋势,讨论面向服务的网格体系结构OGSA等网格相关技术,分析了远程教学网格系统构架,描述了基于OGSA的远程教学系统层次化模型,及其基本工作流程。最后在总结中肯定了模型的可行性。     

基于网格的远程教学新模式探究

指出将网格技术引入到远程教学中是必然的趋势,讨论面向服务的网格体系结构OGSA等网格相关技术,分析了远程教学网格系统构架,描述了基于OGSA的远程教学系统层次化模型,及其基本工作流程。最后在总结中肯定了模型的可行性。     

ServiceFlow: QoS-based hybrid service-oriented grid workflow system

Based on OGSA, grid workflow may construct new value-added services by composing existing elementary services with sophisticated workflow logic. Due to the highly heterogeneous and dynamic features of grid, Quality of Service (QoS) becomes essential and poses great challenges to grid workflow. This paper presents a QoS-based hybrid service-oriented grid workflow system called ServiceFlow, which enables the construction of QoS-aware workflow at both abstract and concrete service levels. To gather and delegate multiple concrete physical services providing equivalent functionality but diverse QoS capabilities, virtual service is proposed to participate in service composition. In addition, two phases of service selection, namely pre-matching phase and QoS-based service selection phase, are designed for dynamic service bindings at runtime. Performance evaluation results indicate that ServiceFlow can improve different QoS metrics to fulfill the user’s requirements.     

OGSA及其在具体宿主环境中服务的实例化

开放网格服务体系结构（open grid services architecture，0GSA）是继5层沙漏结构之后最重要也是目前最新的一种网格体系结构，被称为下一代的网格体系结构。分析了OGSA的基本原理，并对如何利用OGSA提供的各种接口实现服务进行了研究，最后在具体宿主环境中实现了MathService网格服务的实例化。     

基于OGSA的网格虚拟组织建立

OGSA是新型的网格体系结构，它支持虚拟组织中服务的创建、保持和应用。本文讨论了基于OGSA的虚拟组织合作伙伴选择以及虚拟组织建立的一般过程，给出了在一种网格环境下构建虚拟组织的方法。     

基于服务质量的网格工作流系统研究

网格工作流可以定义成为完成特定目标而在异构和分布的资源上以一定次序执行的网格应用服务的集合.在网格工作流中引入服务质量,为网格服务的调度提供了依据,使得工作流的执行更加满足用户需求.通过使用服务质量可以对网格工作流进行选择和执行,从而更加符合用户的期望.提出了一种典型的基于服务质量的网格工作流管理体系结构及相关的服务质量参数体系,讨论了基于服务质量的工作流调度算法,并给出一个基于快速遗传算法的应用实例.     

基于可扩展性的网格服务结构的研究

开放网格服务结构(OGSA)定义了一类专门用于实现创建新网格服务实例的接口-Factory,并提供了在网格服务中创建、管理和交换信息的机制。虽然,client／proxy可以动态地创建网格服务实例,但是不能创建网格服务。同样,OGSA也缺乏动态配置网格服务的机制,而不能适应网格环境中的资源的动态性。引入了一种可扩展的网格动态服务结构,提出了一些新的网格服务。在这些服务中,client／proxy可以动态地上传用于构建新服务所需的服务代码。Java以及run-time环境使得开发、测试和配置网格服务更具灵活性。