网格资源动态管理系统的研究与设计

网格的资源管理是网格计算系统的必要基础，它及时地收集网格资源的信息，并提供整个网格的统一资源信息视图。对于具有大科学、多单位合作特色的高能物理研究，网格计算将提供一个强大的计算技术支持。着重说明了网格计算资源动态管理系统的设计原理和总体结构，以及基于网络的信息查询、修改服务。     

广域网虚拟平台：网格计算和对等计算的融合

近几年，分布式计算领域出现了两个研究热点：网格计算(Grid Computing)和对等计算(PeertoPeer Computing)。网格计算和对等计算以不同的方法组织大规模分布式的资源，包括计算能力、存储资源和带宽等。两者的研究领域有一定的重叠，又有很好的互补性，融合将是必然趋势。我们构想了一个广域网虚拟平台，全世界的计算机连接成一个整体，任何人随时随地都可以得到所需的资源和服务。正是这一理想，驱动着网格计算和对等计算技术的快速进步。     

网格计算专刊前言

网格是高性能计算和信息服务的战略性基础设施，它将地理上分布、异构的各种资源通过高速网络连接并集成起来，共同完成重大的科学问题研究．它不仅能够为信息资源的获取、分布、传输和有效利用带来革命性和结构性的巨大变化，而且将根本改变我们的研究方式、教育方式以及生产和生活方式．从1998年国家科技部的国家高技术研究发展计划（863）启动中国的“高性能计算环境”项目开始至今，网格计算已在中国经历了8个年头,尤其是在国家“十五”计划期间，国家各部委先后启动了包括国家科技部的国家高技术研究发展计划（863）“中国国家网格（CNCrid）”、教育部211公共服务体系建设项目“中国教育科研网格计划（China Grid）”、国家自然科学基金委的重大专项“以网络为基础的科学活动环境研究”、国家重点基础研究发展规划（973）中的“语义网格的基础理论、模型、方法及关键技术”和“虚拟计算环境聚合与协同机理研究”等在内的国家级网格研究、开发和建设项目．这些研究项目在网格的各个方面都取得了有代表性的成果．     

存储网格面面观

网格研究迅速成为计算机行业的热门话题,参照适用领域,一般将网格研究分为计算网格、数据网格、信息网格、知识网格等。它们解决的一个共同问题是分布的、海量的资源共享和计算,其中数据与存储虚拟化是网格计算的基础,我们也可称为存储网格或者网格存储。     

网格安全研究

网格计算是新型的分布计算技术,是解决复杂度越来越高的新应用的重要方法。由于安全问题是网格计算成败的关键,所以研究网格的安全问题就显得尤为重要。本文简述了网格安全引起人们的关注,分析了网格面临的安全问题。详细地给出了网格安全的需求,网格安全研究内容和相关的解决方案。     

第三代Internet——网格及其关键技术研究

文章介绍了网格的概念及相关研究工作，从网格体系结构、关键技术及需解决的问题等几个方面来对其进行探讨。由于安全问题是网格计算成败的关键，所以研究网格的安全问题就显得尤为重要。最后分析了一个网格安全解决方案。     

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。     

网格计算的研究进展及应用前景

网格计算诞生了一个全新的领域，它以大规模的资源协作共享，创新的应用以及高性能计算的特点，区别于传统的分布计算，本文简述了网格计算的定义、特点、功能和基本体系结构，重点介绍了网格的研究新进展及其商业应用前景，分析了当前网格研究的现状和发展趋势及其对策。     

网格计算的安全技术分析

由于网格计算是互联网上的一组新技术，随着网格计算在各领域的不断应用，网格计算的安全技术的研究也倍受重视，本文对网格计算的几种重要的安全技术方案，从工作机理上进行了较为详细的分析，根据网格计算技术和计算机安全技术的最新研究，提出了网格计算安全技术的发展方向。     

基于知识图谱的国际协同计算领域可视化分析

通过CiteSpace对Web of Science的SCI数据库中收录的协同计算领域的2 297篇文献进行分析,具体对国际协同计算领域的发文量时间分布、研究力量及合作、研究方向、研究主流、发展演变过程、研究热点及前沿进行了分析。结果表明该领域的研究正处于上升期;国家、地区以美国、中国和欧洲为核心,其研究机构以美国和中国的机构为核心,虽然我国已经具备了一定的科研实力,但缺乏该领域的高产研究者,总体来看欧洲各国之间的合作最为密切;研究方向的构成以计算机科学为主;Foster I为该领域中最具影响力的主流研究者,该领域的主流期刊（文献）包括Lecture Notes in Computer Science、Commun ACM等,主流分支领域包括网格计算等9部分;发展演变过程为前期相关研究-分布式计算-网格计算-云计算,同时穿插协同过滤的发展路径;云计算、网格计算等关键词代表了当前该领域的热点,网格计算、云计算、分布式计算、网络服务、协同过滤等关键词则代表了当前该领域的前沿,且已经广泛渗透、融合到生物学、病理学、气候学、教育学、企业信息系统、社会网络、多媒体、文本分析、产学研等领域中,体现了协同计算这一领域具有较强的跨学科特点。     

基于网格的并行FFT计算研究

快速傅里叶变换（FFT）在科学和工程领域有着广泛的应用。在网格环境下进行并行FFT计算可以提高运算速度,促进FFT的应用。在介绍了网格计算发展状况的基础上,详细阐述了基于网格的分布式并行计算。实验以FFT算法为背景,在Globus Toolkit 4平台下实现了并行FFT计算,并对实验数据作了分析,说明了基于网格的并行FFT计算的可行性。最后指出网格资源调度对并行计算的重要性。     

网格计算门户的研究与实现

网格技术为人们提供了一个全面共享网络资源的计算环境，网格计算门户是用户通过互联网访问网格资源、执行网格计算的入口，因此是网格计算环境的重要组成部分。本文介绍了当前通用的网格平台软件Globus，研究分析了网格计算门户的功能需求以及网格门户开发工具GPDK，最后介绍了基于GPDK开发的中国气象应用网格计算门户（CMAG）的研究成果。     

计算网格应用可用性的度量模型

计算网格是很容易变化的不可靠的计算环境，因此如何保证应用的可用性成为构建网格系统的关键问题之一，而首先要解决的问题是如何对计算网格的可用性进行度量，分析了计算网格可用性的特征，提出从应用的角度度量计算网格可用性的方法，并设计了一种度量计算网格中应用可用性的模型，在这一模型中，应用的可用性用一个串行RBD来描述，每个网格结点上运行的应用的任务的可用性用概率模型描述，以此模型为基础，首先分析了在计算网格中影响应用可用性的关键因素，之后讨论了该度量模型在构建计算网格高可用服务体系结构中的应用。     

WebCom:一个基于Web技术的计算网格入口工具包

以西安交通大学校园网格计算环境建设为背景，分析了网格入口的概念和基本技术，设计并实现了一个基于Web技术的计算网格入口工具包——WebCom，它给计算网格系统用户提供了访问网格系统资源的良好交互界面、一致的使用模式和“傻瓜式”的使用方法，从而解决了网格系统使用复杂的问题。WebCom在设计和实现中充分考虑了系统的安全性、透明性、好用性、完备性等特点，并进行了测试，给出了测试结果和评价，为今后同类系统的设计、开发和实现提供了一个详细的参考模型。     

Sigiri: uniform resource abstraction for grids and clouds

With the maturation of grid computing facilities and recent explosion of cloud computing data centers, midscale computational science has more options than ever before to satisfy computational needs. But heterogeneity brings complexity. We propose a simple abstraction for interaction with heterogeneous resource managers spanning grid and cloud computing and on features that make the tool useful for the midscale physical or natural scientist. Key strengths of the abstraction are its support for multiple standard job specification languages, preservation of direct user interaction with the service, removing the delay that can come through layers of services, and the predictable behavior under heavy loads. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

Cross-layer optimization policy for QoS scheduling in computational grid

This paper presents a cross-layer quality of service (QoS) optimization policy for computational grid. Efficient QoS management is critical for computational grid to meet heterogeneity and dynamics of resources and users’ requirements. There are different QoS metrics at different layers of computational grid. To improve perceived QoS by end users over computational grid, QoS supports can be addressed in different layers, including application layer, collective layer, fabric layer and so forth. The paper tackles cross-layer grid QoS optimization as optimization decomposition, each layer corresponds to a decomposed subproblem. The proposed policy produces an optimal set of grid resources, service compositions and user's payments at the fabric layer, collective layer and application layer respectively to maximize global grid QoS. The cross-layer optimization problem decomposes into three subproblems: grid resource allocation problem, service composing and user satisfaction degree maximization problem, all of which interact through the optimal variables for capacities of grid resources and service demand. In order to coordinate the subproblems, cross-layer QoS feedback mechanism is established to ensure different layer interactions. The simulations are conducted to validate the efficiency of the proposed policy.     

容错计算网格作业调度模型的研究

网格技术的发展对网格系统的效率和服务质量提出了更高要求．在综合研究目前网格作业调度环境的基础上，提出一种容错计算网格作业调度的随机Petri网模型，并给出了网格作业分派策略和计算站点内的作业选择策略，以及容错计算网格的性能评价指标．仿真实验对容错计算网格的性能进行有效的分析，反映故障对网格中不同类别作业的影响．     

网格环境下分层并行多群体协作PSO框架设计与实现

针对利用广域范围内的计算资源参与PSO执行,从而提高工程最优化问题计算效率并降低计算成本,提出一个网格环境下分层并行多群体协作PSO（G-LPMCPSO）框架。首先给出一个适应负载不均衡和计算资源异构网格环境下的并行多群体协作PSO（PMCPSO）算法;然后着重阐述了如何利用标准的网格技术和PMCPSO算法设计并实现G-LPMCPSO框架,该框架具有一个扩展的GridRPC API用于隐藏网格环境的复杂性和一个元任务调度器用于无缝的资源发现和选取;最后,根据理论分析及实验结果,证明利用网格技术及PMCPSO可以提供一个可靠的框架用于加速解决科学工程最优化问题。     

Multi economic agent interaction for optimizing the aggregate utility of grid users in computational grid

This paper investigates the interactions between agents representing grid users and the providers of grid resources to maximize the aggregate utilities of all grid users in computational grid. It proposes a price-based resource allocation model to achieve maximized utility of grid users and providers in computational grid. Existing distributed resource allocation schemes assume the resource provider to be capable of measuring user’s resource demand, calculating and communicating price, none of which actually exists in reality. This paper addresses these challenges as follows. First, the grid user utility is defined as a function of the grid user’s the resource units allocated. We formalize resource allocation using nonlinear optimization theory, which incorporates both grid resource capacity constraint and the job complete times. An optimal solution maximizes the aggregate utilities of all grid users. Second, this paper proposes a new optimization-based grid resource pricing algorithm for allocating resources to grid users while maximizing the revenue of grid providers. Simulation results show that our proposed algorithm is more efficient than compared allocation scheme. Li Chunlin received the ME in computer science from Wuhan Transportation University in 2000, and PhD degree in Computer Software and Theory from Huazhong University of Science and Technology in 2003. She now is an associate professor of Computer Science in Wuhan University of Technology. Her research interests include computational grid, distributed computing and mobile agent. She has published over 15 papers in international journals. Li Layuan received the BE degree in Communication Engineering from Harbin Institute of Military Engineering, China in 1970 and the ME degree in Communication and Electrical Systems from Huazhong University of Science and Technology, China in 1982. Since 1982, he has been with the Wuhan University of Technology, China, where he is currently a Professor and PhD tutor of Computer Science, and Editor in Chief of the Journal of WUT. He is Director of International Society of High-Technol and Paper Reviewer of IEEE INFOCOM, ICCC and ISRSDC. His research interests include high speed computer networks, protocol engineering and image processing. Professor Li has published over 150 technical papers and is the author of six books. He also was awarded the National Special Prize by the Chinese Government in 1993.     

面向服务的电信宽带网格研究与设计

本文首先从网格技术的发展历程出发,阐述了网格技术从计算和数据网格向服务网格发展的重要趋势。由宽带业务发展产生的新需求展开分析,指明了新型的服务网格技术对于宽带业务模式革新具有重大的支撑作用。从我们的研究课题出发,提出了面向服务的电信宽带网格整体技术架构,然后主要阐述了该架构应用服务层和应用基础架构层两个层次的主要功能和实现机制,具体包括内容分发服务网格、多媒体在线游戏服务网格、宽带小区协同服务网格三个应用和资源,用户,安全,业务管理等基础服务机制。最后总结了服务网格给电信宽带业务模式转变带来的重大革新价值和未来的发展方向。