论文发表浅谈区域资源在检查网络中的运用管理

　　摘要：资源表示资源表示是所有资源发现服务的重要组成部分，资源发现的过程就是用户提交的请求与资源表示实例之间的匹配过程。在网格环境中为了提高资源发现的效率，需要对资源的表示方式进行精心设计。因此，用资源ID，资源类型ClassID以及资源关键字Key三个数据项表示资源。

　　关键词：网格,资源发现,P2P,资源区域

　　1引言网格研究的核心是网格资源管理，而网格资源发现是网格资源管理中的重要组成部分。

　　网格的最终目标是实现资源共享和协同工作，而网格系统中的资源具有分布范围广、数量巨大、动态变化和异构性等突出特点[1]。因此，为了更好的使用网格中的资源，良好网格资源的定位就成为一个迫切需要解决的问题。

　　当前网络化办公已经成为一种趋势，检察机关作为法律监督机关，网络化办公已经普遍实行，但是在网络化办公过程中，存在一些问题，影响网络化办公的效能，尚需进一步完善，以提高办公效率和效果。本文对网格系统的资源发现方法进行了深入的研究，从查询效率和网络流量两方面综合考虑，提出了一种结合P2P(Peer to Peer)技术基于资源区域的网格资源发现方法。该方法将网格资源分为多个区域，具有相同类型的资源组织在同一个区域内，区域之间引入分布式哈希表DHT(DistributedHashing Tables)的传播策略来进行资源查找，而对于区域内的资源则采用集中式资源查找算法，从而提高了查询效率和减少了网络流量。

　　2相关工作

　　2.1网格资源查找方法在Globus中主要采用的两种查找算法是集中式查找和分布式查找算法[2]。集中式查找，即以统一的策略管理位于一个或多个域中的资源，整个网格系统拥有一个全局的网格信息中心，该信息中心存储着所有资源节点的位置信息和资源与资源节点的对应关系。由于每次查找资源都必须先访问网格信息中心，在获得资源和节点的对应关系之后再去访问资源所在的节点进行确认，这就会形成性能瓶颈和单点崩溃的问题。分布式查找算法通过资源管理系统之间各自的相互作用，来决定哪个资源适合作业执行。然而，由于此算法在起点处不知道所要查找资源和资源所在节点的对应关系，所以只能依次查找每个节点来判断资源所在的位置，最坏情况下可能需要访问完所有的节点后才会查找到所需的资源，其时间复杂度和对网络带宽造成的影响都不能容忍。所以，在网格系统中，如何进行高效的查询处理，减小网络消耗，仍是资源发现急需解决的问题。

　　2.2 P2P技术

　　P2P是一种实现资源共享的分布式技术，与网格在动态性和异构性方面具有相同的特点。P2P系统中的参与者既是资源提供者，又是资源获取者。这是一种新的获取信息的方式，用户的电脑既是客户端，又是服务器。这是一个彻底"去中心化"的档案交换架构。P2P技术的特征之一就是弱化服务器的作用，甚至取消服务器，P2P将导致信息数量、成本资源都向网络中各节点均匀分布，而且交互性、即时性好，符合一对一的特点。P2P技术最大好处就是解决了客户机/服务器C/S(Client/Server)结构中由于终端节点的不断增加而产生的带宽瓶颈问题，而在P2P的分布式网络中每个节点都是资源提供者，从一定程度上来说，节点越多则速度越快[3，4]。基于P2P的这些特性，本文引入了P2P系统的分散资源发现思想，以提高发现方法的开放性。

　　3资源发现方法描述

　　3.1资源表示资源表示是所有资源发现服务的重要组成部分，资源发现的过程就是用户提交的请求与资源表示实例之间的匹配过程。在网格环境中为了提高资源发现的效率，需要对资源的表示方式进行精心设计。因此，用资源ID，资源类型ClassID以及资源关键字Key三个数据项表示资源。利用分布式哈希表DHT将网格资源节点按其提供服务的类型分类，用ClassID标志资源的类型，不同类的资源信息间不存在聚类和比较，将同类资源的不同属性或状态映射为Key、ClassID，每个资源表示为ClassID+Key的1个映射。查找的请求(request)也映射为ClassID+Key。其数据结构形式如下。

　　Typedef struct resourse

　　{Int resourse ID;//全局惟一的资源ID号Int ClassID;//资源类型Int Key;//资源关键字}3.2基于类型的资源组织为了更有效的提高资源发现的效率，设计了一个基于区域的网络结构，如图1所示。

　　在图1中，网格系统被划分为许多可供搜索的区域，每个区域由一个域中心节点CN(Center Node)和若干简单节点SN(SimpleNode)组成，它们之间有着各种连接关系。

　　3.3 DHT传播策略

　　DHT系统消除了集中式的索引服务器，查找又具有很高的效率，在一定程度上解决了系统规模和查找效率的矛盾，在P2P系统中，其不足之处是查询完全基于结点ID精确匹配，因此很难支持模糊和较为灵活的查询。在本文的资源发现体系结构中，基于资源分类的组织形式使P2P层等同于以"资源类型"这一唯一属性维系的P2P网络，而该层次上的传播查找没有模糊查询的需求，仅需要针对资源类型进行匹配，本文基于Chord这一比较成熟的DHT方法来实现P2P层的传播策略。每个CN节点都有一个m位的标识，该标识由哈希函数SHA-1对节点的资源类型值哈希转换得到，将标识对2m取模后顺序排列，各节点都被映射到一个大小为2m的环状逻辑空间中。如图2所示。每个节点除了维护其前驱和后继节点之外，还需维护一个指针表(finger table)。指针表中最多含有m个表项，节点n的指针表中第i项是圆环上标识大于或等于n+2i-1的第一个节点。图3给出了节点3的指针表。

　　3.4基于资源区域的网格资源发现算法基于上述资源表示以及资源域的划分，本文在区域之间引入DHT的传播策略进行资源查找，采用集中式资源查找算法在区域内查找与请求相匹配的最佳资源。该方法基于以下假设[6]。

　　假设1：对于每一个网格资源，都有唯一的网格资源类型。

　　假设2：结点覆盖拓扑在一次资源发现过程或一次资源信息更新过程中的变化可以忽略不计，且资源信息在一次资源发现过程中保持有效和稳定。

　　假设1中，假设一个网格资源只有唯一的类型是为了表述的方便。在该假设下，同时具有多种类型的资源被视为多个类型唯一的不同资源。相对于整个拓扑的演化过程而言，一次资源发现或信息更新的时间是非常短的，假设2的意义在于简化了资源发现的描述与建模，为比较不同的资源发现方法提供了一个共同的基础。

　　3.4.1算法描述

　　基于资源区域的划分和假设，提出基于资源区域的网格资源发现算法GRDARR(GridResource Dicovery Algorithm Based on Re-source Region)，算法描述如下：Input:查找请求request.

　　Output:最佳资源.

　　Begin(1)向网格系统发送要查找的资源请求;(2)根据资源表示确定资源ClassID;(3)SHA-1对ClassID进行哈希转换;(4)根据DHT传播策略进行查找匹配，得到在P2P层上符合请求要求的CN节点;(5)检查CN节点的自身负载情况;(6)if(负载情况符合)(7){根据集中式查找方法对区域内的资源进行匹配查找;将符合条件的最佳资源的信息返回给用户;}(8)else将请求转发给同类资源的其它CN节点;(9)重复(5);End3.4.2算法时间复杂度分析假设资源类型数为nt，资源区域内资源个数为nv，资源返回数为k，(1)用户请求在域间查找资源时，最坏的情况下用户请求遍历环状逻辑空间中的所有节点，请求与P2P层节点比较的次数为nt。(2)用户请求在域内查找资源时，当域内的所有资源满足资源请求时，比较次数为nv，所以算法的时间复杂度为O(nt+nv)。

　　3.4.3算法实例

　　根据GRDARR算法描述，本文通过实例来说明资源的查找算法。

　　如图4是一个m=4的环，环中分布着6个节点，环中存储了3个关键字，即校园网格被划分为3个具有相同类型的资源区域，用户请求资源类型为T，关键字为K，

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