（計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)專業(yè)論文）網(wǎng)格環(huán)境下的混雜副本管理拓撲結(jié)構(gòu).pdf

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 二十世紀八十年代以來人們開始借助大規(guī)模計算機來求解各類復(fù)雜闖 題。在科學(xué)、工程和商業(yè)計算領(lǐng)域，還有很多問題難以用現(xiàn)有的超級計算機 解決，如需要處理的海量數(shù)據(jù)資源分布在不同的地理區(qū)域，所需的特殊計算 設(shè)施和輸入輸出設(shè)備等不是本地等?；谶@種情況，網(wǎng)格計算( g r i dc o m p u t i n g ) 技術(shù)被提了出來。 網(wǎng)格就是個集成的計算與資源環(huán)境或者說是個計算資源池。網(wǎng)格能 夠充分吸納各種計算資源，并將它們轉(zhuǎn)化成種隨處可得的、可靠的、標準 的，同時還是經(jīng)濟的計算能力。除了各種類型的計算機，這里的計算資源還 包括網(wǎng)絡(luò)通信能力、數(shù)據(jù)資料、儀器設(shè)備、甚至是人等各種相關(guān)的資源。而 基于網(wǎng)格的問題求解就是網(wǎng)格計算。 旦前大多數(shù)網(wǎng)接系統(tǒng)中的副本管理機制部是靜態(tài)的或是基于應(yīng)用和用戶 驅(qū)動的，很難適應(yīng)網(wǎng)格系統(tǒng)本身具有的動態(tài)性的特點。因此在全面分析了 g l o b u s 中的副本管理機制后，本文提出了一種網(wǎng)格環(huán)境下的混雜副本管理拓 撲結(jié)構(gòu)( h g r m t ) 。該拓撲結(jié)構(gòu)根據(jù)網(wǎng)格節(jié)點所在的不同層次的組織域，將網(wǎng)格 節(jié)點在原有的樹狀組織下又相互結(jié)合成環(huán)狀。充分利用了c ，s 模式和p 2 p 模 式的特點。 本文的最后部分，通過模擬實驗對提出的拓撲結(jié)構(gòu)進行了性能分析。實驗 結(jié)果證明，h g r i t 具有良好的可擴展性，可靠性，自適應(yīng)性。 關(guān)鍵詞；網(wǎng)格：副本管理i 混雜拓撲結(jié)構(gòu) 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 a b s t r a c t l a r g e s c a l ec o m p u t e r sh a v eb e e nu t i l i z e dt os o l v ev a r i o u sc o m p l i c a t e dp r o b l e m s s i n c et h e1 9 8 0 s h o w e v e r , i nt h es p h e r e so fs c i e n c e ，e n g i n e e r i n g ，a n dc o m m e r c i a l c o m p u t a t i o n ，t h e r e a r es t i l ll o t so fp r o b l e m s b e y o n d t h er e a c ho fc u r r e n t s u p e r c o m p u t e r s f o re x a m p l e ，r e s o u r c e so fl i q u o rc a p a c i t yd a t aw a i t i n gf o r t r e a t m e n ta r ed i s t r i b u t e d i nd i f e r e n tp l a c e s ，r e q u i r e ds p e c i f i cc o u n t i n ga n di n p u t ， o u t p u te q u i p m e n t s ，e t c a r en o tl o c a l ，a n ds oo n c o n s i d e r i rga b o v ec a s e s ，t h eg r i d c o m p u t i n gt e c h n o l o g yi sp r o p o s e d t h eg r i di sa ne n v i r o n m e n ti n t e g r a t i n gc o m p u t a t i o na n dr e s o u r c e s ，n a m e l y , a c o m p u t i n g r e s o u r c ep 0 0 1 t h eg r i di sc a p a b l eo ff u l l ya b s o r b i n gv a r i o u s c o m p u t i n gr e s o u r c e s ，a n dt h e nt r a n s f o r m i n gt h e mi n t oa k i n do fc o m p u t i n ga b i l i t y t h a ti sa v a i l a b l ee v e r y w h e r e ，r e l i a b l e ，s t a n d a r d ，a n dm e a n w h i l ee c o n o m i c a l b e s i d e sc o m p u t e r so fd i f f e r e n tv a r i e t y , t h ec o m p u t i n gr e s o u r c e sh e r ea l s oc o n t a i n i n t e r n e tc o m m u n i c a t i n gc a p a c i t y , d a t a ，i n s t r u m e n t s ，e q u i p m e n t s ，a n de v e nh u m a n r e s o u r c e s ，e t c t h ep r o b l e mb a s e do nt h eg r i di st h eg r i dc o m p u t i n g c u r r e n t l y , t h er e p l c i am a n a g e m e n t o f e x i s t i n gg r i dp r o j e c t u s es t a t i c ，o r a p p l i c a t i o n d r i v e na n du s e r - d r i v e nr e p l i c a t i o n4 ：r v i c e s ，a n d c a nn o ta d a p tt o d y n a m i cc h a r a c t e ro fg r i d t h i sp a p e rp r e s c n t s an e wr e p l i c am a n a g e m e n t m e c h a n i s m ( h y b r i dg r i dr e p l i c am a n a g e m e n tt o p o l o g yh g r m t ) i nh g r m t ，i t c o m b i n e s b o t ht h er i n ga n dt r e et o p o l o g i e s a tt h ee n do ft h ep a p e r , i ti n t r o d u c e ss o m es i m u l a t i o ne x p e r i m e n t sa b o u th g r m t t h er e s u l t ss h o wt h a th g r m th a v eg o o ds c a l a b i l i t y , l o wl a t e n c y , r e l i a b i l i t y , a d a p t a b i l i t ya n de a s eo fi m p l e m e n t a t i o n k e yw o r d s ：g r i d ；r e p l i c am a n a g e m e n t ：h y b r i dt o p o l o g y n 原創(chuàng)性聲明和關(guān)于論文使用授權(quán)的說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指 導(dǎo)下，獨立進行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的 內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫 過的科研成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體， 均已在文中以明確方式標明。本聲明的法律責(zé)任由本人承 擔。 論文作者簽名：盔彗盎日期：絲幽塑日 關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的聲明 本人完全了解山東大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留 或向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借 閱；本人授權(quán)山東大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫 進行檢索，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文和匯編本學(xué)位論文。 ( 保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定) 敝作者彌蛐燧名：梅 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 1 網(wǎng)格的產(chǎn)生與發(fā)展 第一章緒論 網(wǎng)格是借鑒電力網(wǎng)( e l e c t r i c p o w e r g r i d ) 的概念提出來的1 1 1 ，其最終目的是 希望用戶在使用網(wǎng)格計算能力時，就如同現(xiàn)在使用電力一樣方便我們在使 用電力時，不需要知道它是從哪個地點的發(fā)電站輸送過來的，也不需要知道 該電力是通過什么拌的發(fā)電機產(chǎn)生的，不管是通過水力發(fā)電，還是通過核反 應(yīng)發(fā)電，我們使用的是一種統(tǒng)一形式的“電能”。網(wǎng)格也希望給最終用戶提供 的是與地理位置無關(guān)的、與具體計算設(shè)施無關(guān)的通用的計算能力 對于“網(wǎng)格”現(xiàn)在還沒有一個精確定義。全球網(wǎng)格研究的領(lǐng)軍人物、美 國a r g o n n e 國家實驗室的資深科學(xué)家、美國g l o b u s l 2 1 項目的領(lǐng)導(dǎo)人l a nf o s t e r 曾在1 9 9 8 年出版的網(wǎng)格：2 1 世紀信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的藍圖【1 1 一書中這樣描 述網(wǎng)格：“網(wǎng)格是構(gòu)筑在互聯(lián)網(wǎng)上的一組新興技術(shù)，它將高速互聯(lián)網(wǎng)、高性能 計算機、大型數(shù)據(jù)庫、傳感器、遠程設(shè)備等融為一體，為科技人員和普通老 百姓提供更多的資源、功能和交互性互聯(lián)網(wǎng)主要為人們提供電子郵件、網(wǎng) 頁瀏覽等通信功。能而網(wǎng)格功能則更多更強，讓人們透明地使用計算、存儲 等其他資源?！? 0 0 0 年，i a nf o s t e r 在網(wǎng)格的剖析1 3 1 這篇論文中把網(wǎng)格進一 步描述為“在動態(tài)變化的多個虛擬機構(gòu)間共享資源和協(xié)同解決問題”至此， 人們?nèi)匀痪褪裁词蔷W(wǎng)格而璽論不休 2 0 0 2 年7 月，i a nf o s t e r 在什么是網(wǎng)格? 判斷是否網(wǎng)格的三個標準【4 】 一文中，限定網(wǎng)格必須同時滿足三個條件：( 1 ) 在非集中控制的環(huán)境中協(xié)同使 用資源；( 2 ) 使用標準的、開放的和通用的協(xié)議和接口；( 3 ) 提供非平凡的服務(wù)。 這三個條件非常嚴格，象p 2 p , s u ng r i de n g i n e 。c o n d o r , e n t r o p i a , m u l t i c l u s t e r 等都被排除在網(wǎng)格之外。 但并不是所有人都同意他的觀點，例如，有許多人贊同廣義的網(wǎng)格概念， 它稱作巨大全球網(wǎng)格“g g g ( g r e a tg l o b a lg r i d ) ”，它不僅包括計算網(wǎng)格、數(shù)據(jù) 網(wǎng)格、信息網(wǎng)格、知識網(wǎng)格、商業(yè)網(wǎng)格，還包括一些已有的網(wǎng)絡(luò)計算模式， 例如對等計算p 2 p ( p e e r t op e e r ) 、寄生計算等?？梢赃@樣認為，i a nf o s t e r 贊成 狹義的“網(wǎng)格觀”，而g g g 是一種廣義的“網(wǎng)格觀”。 不管是狹義還是廣義的網(wǎng)格，其目的不外乎是要利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同 地理位置的計算機組織成一臺“虛擬的超級計算機”，實現(xiàn)計算資源、存儲資 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 源、數(shù)掘資源、信息資源、知識資源、人力資源等各種資源的全面共享其 中每一臺參與的計算機就是一個結(jié)點，就像擺放在圍棋棋盤上的棋子一樣 而棋盤上縱橫交錯的線條對應(yīng)于現(xiàn)實世界的網(wǎng)絡(luò)，所以整個系統(tǒng)就叫做“網(wǎng) 格”了在網(wǎng)格上做計算，就像下圍棋一樣，不是單個棋子完成的，而是所 有棋子互相配合完成的。傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了計算機硬件的連通，w e b 實現(xiàn)了 網(wǎng)頁的連通，而網(wǎng)格試圖實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上所有資源的全面連通。 1 2 網(wǎng)格計算與其他計算模式的比較 網(wǎng)格計算與傳統(tǒng)的分布式計算，以及其他網(wǎng)絡(luò)計算形式有很多不同。它 是分布式計算和高性能計算的一個發(fā)展，同時也是網(wǎng)絡(luò)計算的一個具有重要 創(chuàng)新思想和巨大發(fā)展?jié)摿Φ姆种 。 傳統(tǒng)的分布式計算強調(diào)的是分布式系統(tǒng)的集成能力，以兩層或多層 c l i e n t s e r v e r 為主要計算模式，關(guān)心的是簡化用戶端的工作，強化多層服務(wù)器 的功能，注重分布系統(tǒng)之間的協(xié)同工作和快速的應(yīng)用開發(fā)和實現(xiàn)，強調(diào)應(yīng)用 服務(wù)之間的可交互、可操作性，代碼的可移植性，通常關(guān)注一個組織內(nèi)的資 源共享傳統(tǒng)的分布式計算技術(shù)沒有提供多組織之間的資源共享通用框架。 其他網(wǎng)絡(luò)計算形式如企業(yè)計算也是強調(diào)一個組織內(nèi)的資源共享；而對等 計算強調(diào)網(wǎng)絡(luò)中個體的作用，也沒有提出多組織之間的資源共享方案。 網(wǎng)格計算主要專注于解決分布式計算的系統(tǒng)管理問題，例如安全、驗證 及跨異構(gòu)平臺和跨不同機構(gòu)的策略管理。網(wǎng)格計算在i n t e r a c t 基礎(chǔ)上強調(diào)對計 算、數(shù)據(jù)、設(shè)備等網(wǎng)絡(luò)基本資源進行整合，力圖將i n t e r a c t 作為一個社會化的 計算基礎(chǔ)設(shè)施。它在計算模型、技術(shù)路徑和研究目標上，與目前分布式計算 領(lǐng)域面向應(yīng)用級別的交互、互操作和開發(fā)有很大的不同。它強調(diào)多組織之間 大規(guī)模的資源共享和協(xié)作使用，并提供了資源共享的基本方法。 另外，網(wǎng)格計算技術(shù)是高性能計算技術(shù)的發(fā)展方向之一，但它并不能替 代高性能計算機。高性能計算機是網(wǎng)格計算環(huán)境的結(jié)點和重要組成部分網(wǎng) 格計算技術(shù)的目的是結(jié)合高性能計算技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)計算技術(shù)將高性能計算機的 能力釋放出去，構(gòu)造一個公共的高性能處理和海量信息存儲的計算基礎(chǔ)設(shè)施， 使各類用戶和應(yīng)用能夠共享資源。 1 3 本文在網(wǎng)格領(lǐng)域中研究的具體內(nèi)容 網(wǎng)格環(huán)境為廣域網(wǎng)范圍的用戶提供了數(shù)據(jù)共享和計算能力集成，而廣域 1 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 網(wǎng)絡(luò)的高延遲限制了用戶對分散大數(shù)據(jù)的快速訪問，為此，系統(tǒng)需根掘用戶 的動態(tài)訪問特征及時向用戶端擴展數(shù)掘副本，數(shù)掘復(fù)制減少了數(shù)據(jù)在節(jié)點間 的移動，從而降低了用戶對遠端數(shù)據(jù)的訪問延遲和帶寬消耗同一數(shù)據(jù)創(chuàng)建 多個副本也能有效的改善負載平衡和數(shù)掘可靠性因此網(wǎng)格數(shù)據(jù)副本模型的 研究，就成為網(wǎng)格研究中的重點問題。 對網(wǎng)格副本模型的研究中副本的創(chuàng)建策略和副本的一致性是兩個關(guān)鍵性 問題。前者是根據(jù)代價規(guī)則評估副本創(chuàng)建時機和地點所帶來的數(shù)據(jù)訪問性能 提升，后者側(cè)重于如何在廣域范圍內(nèi)保證數(shù)據(jù)副本更新一致性。 1 4 本文研究工作的目標 面對如此復(fù)雜的網(wǎng)格層次結(jié)構(gòu)，和如此大量的g r i p 和g r r p t 2 1 中的實體 信息的傳輸，如何提高信息服務(wù)系統(tǒng)的效率，如何處理大量實體信息的存儲， 執(zhí)行和分布，是一個應(yīng)該引起研究的問題。 在如此大數(shù)掘量，復(fù)雜的層次結(jié)構(gòu)和頻繁的往復(fù)過程的網(wǎng)格信息服務(wù)系 統(tǒng)中，我們需要使用動態(tài)復(fù)本策略來處理實體信息，當g r i p 和g r r p 對某個 信息服務(wù)組件產(chǎn)生請求，再把組件信息傳送到集合目錄，如此大數(shù)據(jù)量，復(fù) 雜的層次結(jié)構(gòu)和頻繁的往復(fù)過程中需要消耗大量的帶寬。使用復(fù)本的主要目 的是減少存取和帶寬的消耗。副本的另一優(yōu)點是它有助于負載平衡而且可用 多次副本方式提高可靠性。 靜態(tài)復(fù)本1 6 j 能繼承以上所述的優(yōu)點，但缺點是它不能適應(yīng)網(wǎng)格信息服務(wù)組 件行為的變化。在現(xiàn)在的網(wǎng)格環(huán)境中，信息服務(wù)組件越來越分布式，而且個 體來源常常失效，信息提供者的總數(shù)要求很大，而且種類越來越多樣性。靜 態(tài)復(fù)本并不可行，而且也并不必要。首先，缺少讓信息提供者明確地存儲有 關(guān)信息、實體的信息這樣一個要求：例如，只有當被要求時，信息提供者才 能產(chǎn)生動態(tài)信息。由此可以判斷，實體的數(shù)量沒有必要可枚舉：提供者可表 現(xiàn)無限的參數(shù)名字空間，產(chǎn)生這個空間的要素，松散地響應(yīng)直接查詢。同樣， l d a p l 命名習(xí)慣( 即，有等級的，全局唯一的別名) 僅需在專門的提供者或目 錄范圍內(nèi)可發(fā)現(xiàn)。雖然普通的命名習(xí)慣可以簡化一些管理任務(wù)，但是全局唯 一的名字卻要由提供者范圍的信息名字和提供者的名字( 0 0 ，包括所述信息的 主機名、端口數(shù)和別名的一個l d a p u r l ) 相結(jié)合而得以確定。 同時，對于基于用戶和應(yīng)用驅(qū)動的副本管理，用戶要實現(xiàn)編寫復(fù)雜的資 源描述信息，才能夠獲得所需的資源。這樣就需要對網(wǎng)格資源描述文件的格 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 式有比較深入的了解。使使用者僅限于專業(yè)人員，大大的限制了網(wǎng)格的使用 范圍 因而，這樣的系統(tǒng)需要動態(tài)副本策略0 8 j 1 9 1 i l o l l ，動態(tài)副本的產(chǎn)生，刪除， 管理都是自動完成。動態(tài)副本能適應(yīng)信息服務(wù)組件行為的變化。有三個基本 的問題是任何副本策略都必須回答的：什么時候復(fù)制? 那一個文件應(yīng)該被復(fù)制? 復(fù)制到什么地方? 不同的回答將會產(chǎn)生不同的副本管理策略本文就是在網(wǎng)格信息服務(wù) o i i s 與g p , i s 的基礎(chǔ)之上，提出了一種動態(tài)的副本管理策略。 2 1 網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu) 第二章網(wǎng)格分析 網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)就是如何建造網(wǎng)格的技術(shù)，它給出了網(wǎng)格的基本組成與功 能，描述了網(wǎng)格各組成部分的關(guān)系以及他們集成的方法網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)還必 須對各個部分的功能，目的，特點等進行清晰的描述，使人們能夠了解各個 組成部分的作用。網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)是網(wǎng)格的骨架和靈魂，是網(wǎng)格核心的技術(shù)， 只有建立合理的網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)，才能夠設(shè)計和建造好網(wǎng)格，才能夠使網(wǎng)格有 效地發(fā)揮作用。網(wǎng)格體系機構(gòu)的研究對網(wǎng)格的研究與構(gòu)建有重要的意義。 山東大學(xué)碩。士學(xué)位論文 2 1 1 五層沙漏結(jié)構(gòu) 應(yīng)用層( a p p l i c a t i o n ) 。 l 匯聚層( c o l l e c t i v e ) 資源層( r e s o u r c e ) 鏈接層( c o n n e c t i v r y ) 應(yīng)用層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 圖2 - 1 五層沙漏結(jié)構(gòu)與t c p f l p 協(xié)議層的比較 五層沙漏【3 】結(jié)構(gòu)是一種影響十分廣泛的網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)，它的主要特點就是 簡單，主要側(cè)重于定性的描述而不是具體的協(xié)議定義，因此很容易從整體上 進行理解。五層沙漏結(jié)構(gòu)的一個最重要的思想就是以“協(xié)議”為中心，另外， 它也十分強調(diào)服務(wù)與a p i 和s d k 的重要性五層沙漏結(jié)構(gòu)并不提供嚴格的規(guī) 范，它不是對全部所需協(xié)議的完整羅列，而是對該結(jié)構(gòu)中各部分組件的通用 要求進行定義，而且將這些組件形成一定的層次關(guān)系，每一層的組件具有相 同的特征，上層組件可以在任何一個底層組件的基礎(chǔ)上建造。五層沙漏結(jié)構(gòu) 根據(jù)該結(jié)構(gòu)中各組成部分與共享資源的距離，將對共享資源進行操作、管理 和使用的功能分散在五個不同的層次，越向下層就越接近與物理的共享資源， 與特定資源相關(guān)的成分就越多；越向上層就越感覺不到共享資源的細節(jié)特征， 對資源的描述就越抽象。 2 1 2 開放網(wǎng)格服務(wù)結(jié)構(gòu) 開放網(wǎng)格服務(wù)結(jié)構(gòu)o g s a 1 2 】1 1 3 j 【“j ( o p e ng r i ds e r v i c e s a r c h i t e c t u r e ) ，是 g l o b a lg r i df o n l m 4 【1 5 】的重要標淮協(xié)議，是繼五層沙漏結(jié)構(gòu)之后最新的一種網(wǎng) 格體系結(jié)構(gòu)，被稱為是下一代的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 1 2 1 基本思想 1 以服務(wù)為中心的模型 如果說五層沙漏結(jié)構(gòu)是以協(xié)議為中心的“協(xié)議結(jié)構(gòu)”，則o g s a 就是以服 務(wù)為中心的“服務(wù)結(jié)構(gòu)” 這里的服務(wù)是指具有特定功能的網(wǎng)絡(luò)化實體。在五層沙漏結(jié)構(gòu)中，強調(diào)的 是被共享的物理資源( 或者是這些資源所支持的服務(wù)) ，在o g s a 中，服務(wù)所指 的概念更廣，包括各種計算資源、存儲資源、網(wǎng)絡(luò)、程序、數(shù)據(jù)庫等等，簡 而言之，一切都是服務(wù)。五層模型試圖實現(xiàn)的是對資源的共享，而在o g s a 中，實現(xiàn)的將是對服務(wù)的共享。從資源到服務(wù)，這種抽象，將資源、信息、 數(shù)據(jù)等統(tǒng)一起來，十分有利于靈活的、一致的、動態(tài)的共享機制的實現(xiàn)，使 得分布式系統(tǒng)管理有標準的接口和行為。 為了使服務(wù)的思想更加明確和具體，o g s a 定義了。網(wǎng)格服務(wù)”( g r i d s e r v i c e ) 的概念。網(wǎng)格服務(wù)是一種w e bs e r v i c e l l 6 】，該服務(wù)提供了一組接口，這 些接口的定義明確并且遵守特定的慣例，解決服務(wù)發(fā)現(xiàn)、動態(tài)服務(wù)創(chuàng)建、生 命周期管理、通知等問題。在o g s a 中，將一切都看作是網(wǎng)格服務(wù)，因此網(wǎng) 格就是可擴展的網(wǎng)格服務(wù)的集合，即網(wǎng)格= 網(wǎng)格服務(wù)。網(wǎng)格服務(wù)可以以不同的 方式聚集起來滿足虛擬組織的需要，虛擬組織自身也可以部分地根據(jù)它們操 作和共享的服務(wù)來定義。 簡單地說，網(wǎng)格服務(wù)= 接口+ 行為+ 服務(wù)數(shù)據(jù)。與五層模型一樣，在o g s a 中也非常重視互操作性，但是從服務(wù)的觀點，o g s a 將互操作性問題轉(zhuǎn)化為 兩個子問題，即定義服務(wù)的接口和識別，激活特定接口的協(xié)議五層模型是 按照支持虛擬組織組件互操作的協(xié)議要求來構(gòu)造的，更多的體現(xiàn)出一種解剖 學(xué)的特點，而o g s a 強調(diào)的是與協(xié)議消息相對應(yīng)的服務(wù)，側(cè)重于實體表現(xiàn)出 來的行為特征，即特定對象的生理機能。 以網(wǎng)格服務(wù)為中心的模型具有如下好處：1 由于網(wǎng)格環(huán)境中所有的組件都 是虛擬的( 這里的具體含義是指對相同接口不同實現(xiàn)的封裝1 ，因此，通過提 供一組相對統(tǒng)一的核心接口，所有的網(wǎng)格服務(wù)都基于這些接口實現(xiàn)，就可以 很容易地構(gòu)造出具有層次結(jié)構(gòu)的、更高級別的服務(wù)，這些服務(wù)可以跨越不同 的抽象層次，以一種統(tǒng)一的方式來看待。2 虛擬化也使得將多個邏輯資源實例 映射到相同的物理資源上成為可能，在對服務(wù)進行組合時不必考慮具體的實 現(xiàn)，可以以底層資源組成為基礎(chǔ)，在虛擬組織中進行資源管理通過網(wǎng)格服 務(wù)的虛擬化，可以將通用的服務(wù)語義和行為，無縫地映射到本地平臺的基礎(chǔ) 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 設(shè)施之上。 2 統(tǒng)一的w e bs e r v i c e 框架 w e bs e r v i c e 的定義是這樣的| i6 | ：一個w e bs e r v i c e 就是一個可以被u r i 識別的軟件應(yīng)用，它的接口和綁定可以被x m l i l i ( e x t e n s i b l e m a r k u p l a n g u a g e ) 描述與發(fā)現(xiàn)，并且可以通過基于i n t e m e t 的協(xié)議直接支持與其它基于x m l 消 息的軟件應(yīng)用的交互w e bs e r v i c e 在w 3 c 中由三個工作組和一個協(xié)調(diào)組組 成，這三個工作組分別是w e bs e r v i c e 結(jié)構(gòu)工作組，x m l 協(xié)議工作組，w e b s e r v i c e 描述工作組。 w e bs e r v i c e 標準正在w 3 c 內(nèi)部以及其它的標準體內(nèi)部被定義，他們形成 了新的主要工業(yè)提議的基礎(chǔ)，比如m i c r o s o f t 的n e t i 捕j ，i b m 的d y n a m i c e b u s i n e s s l 坶l ，s u n 的s u n o n e l 2 0 1 ，三個與網(wǎng)格服務(wù)有關(guān)的標準分別是：s o a p ( s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c 0 1 ) 1 2 ”w s d l ( w e bs e r v i c ed e s c r i p t i o nl a n g u a g e ) f 2 2 1 和u d d i ( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o nd i s c o v e r ya n di n t e g r a t i o n ) l ! ” w e bs e r v i c e 描述了一種新出現(xiàn)的、重要的分佰式計算范式，和 d c e ，c o r b a ，j a v a ，r m i 等方法不同，它更強調(diào)基于單個i n t e r n e t 標準 ( x m l ) 來解決異構(gòu)分布計算的問題。w e bs e r v i c e 定義了一種技術(shù)，用于描述 被訪問的軟件組件、訪問組件的方法以及找到相關(guān)服務(wù)提供者的發(fā)現(xiàn)方法， w e bs e r v i c e 并不傾向于特定的編程語言、編程模型以及系統(tǒng)軟件。 o g s a 是符合標準的w e bs e r v i c e 框架的。w e bs e r v i c e 解決了發(fā)現(xiàn)和激發(fā) 永久服務(wù)的問題，但是在網(wǎng)格中，大量的是臨時服務(wù)，因此o g s a 對w e b s e r v i c e 進行了擴展，提出了網(wǎng)格服務(wù)( c - r i ds e r v i c e ) 的概念，使得它可以支持 臨時服務(wù)實例，并且能夠動態(tài)創(chuàng)建和刪除。網(wǎng)格服務(wù)是由他們提供的能力來 刻畫的。一個網(wǎng)格服務(wù)實現(xiàn)一個到多個接口，每一個接口定義了一些操作， 這些操作通過交換定義好的一系列消息來激活。 網(wǎng)格服務(wù)接口和w s d l 的p o r t t y p e s 相對應(yīng)，網(wǎng)格服務(wù)提供p o r t t y p e s 的 集合，包括一些與版本有關(guān)的附加倍息，在網(wǎng)格服務(wù)中用s e r v i c e t y p e 來描述， s e r v i c e t y p e 是o g s a 定義的w s d l 的擴展元素。 由于o o s a 采用統(tǒng)一的w e bs e r v i c e 框架，因此很自然就具備了原來w e b s e r v i c e 的所有有利因素，比如服務(wù)描述和發(fā)現(xiàn)；可以從服務(wù)描述中自動產(chǎn)生 客戶與服務(wù)端的代碼；將服務(wù)描述和互操作的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議綁定在一起；和新出 現(xiàn)的高級開放標準，服務(wù)和工具兼容；有廣泛的工商業(yè)支持等等。 w e bs e r v i c e 框架有如下好處f 1 4 i ：l 網(wǎng)格環(huán)境需要支持服務(wù)的動態(tài)發(fā)現(xiàn)和 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 組織，在異構(gòu)動態(tài)環(huán)境里，這就需要一些必須的機制，用于注冊和發(fā)現(xiàn)接口 的定義和端點實現(xiàn)的描述，以及基于特定的接口綁定動態(tài)產(chǎn)生代理。w s d l 提供的標準機制支持這種要求，可以將接口定義和特定綁定的實現(xiàn)分開。2 廣 泛接受的w e bs e r v i c e 機制意味著基于w e bs e r v i c e 的框架可以開發(fā)大量的工 具和服務(wù)，比如可以對不同的語言產(chǎn)生語言綁定的w s d l 處理器等。使用w e b s e r v i c e 并不意味著在所有通信中必須使用s o a p ，如果需要，可以便用替代 的傳輸方法，以贏得更高的性能或者在特定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上運行。 2 1 2 2o g s a 的兩大支撐技術(shù) 建造o g s a 的兩大支撐技術(shù)是網(wǎng)格技術(shù)( 即g l o b u s 軟件包) 和w e bs e r v i c e g l o b u s 是已經(jīng)被科學(xué)與工程計算廣泛接受的網(wǎng)格技術(shù)求解方案，w e bs e r v i c e 是一種標準的存取網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的框架。 1g 1 0 b u s g l o b u s 是一種基于社團的、開放結(jié)構(gòu)、丌發(fā)源碼的服務(wù)的集合，也是支持 網(wǎng)格與網(wǎng)格應(yīng)用的軟件庫，該工具包解決了安全，信息發(fā)現(xiàn)，資源管理，數(shù) 據(jù)管理，通信，錯誤檢測以及可移植等問題。g l o b u s 工具包在世界上的許多 網(wǎng)格項目包括幾百個地點被使用 和o g s a 關(guān)系密切的g l o b u s 組件是g r a m 網(wǎng)格資源分配與管理協(xié)議和門 衛(wèi)服務(wù)，他們提供了安全可靠的服務(wù)創(chuàng)建和管理功能，元目錄服務(wù)通過軟狀 態(tài)注冊、數(shù)據(jù)模型以及局部注冊來提供信息發(fā)現(xiàn)功能，g s l 支持單一登錄點、 代理和信任映射。這些功能提供了面向服務(wù)結(jié)構(gòu)的必要元素，但是比o g s a 中的通用性要小 2 w e bs e r v i c e 關(guān)于x m l 協(xié)議方面的工作是w e bs e r v i c e 的基礎(chǔ)。由于x m l 在分布式應(yīng) 用之間被廣泛用于作為信息交換的方式，在2 0 0 0 年9 月w e bs e r v i c e 的x m l 工作組成立。 w e bs e r v i c e 中幾個比較重要的協(xié)議標準是s o a p ( s i m p l eo b j e c ta c c e s s p m t o c d ) ，w s d l ( w e bs e r v i c e sd e s c r i p t i o nl a n g u a g e ) ，w s - i n s p e c t i o n , u d d i ( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n ，d i s c o v e r ya n di n t e g r a t i o n ) s o a p 是基于x m l 的i 心c 限e m o t ep r o c e s sc a l l ) 協(xié)議，用于描述通用的 w s d l 目標。通過將s o a p 進行擴展，比如數(shù)字簽名，加密等支持w e bs e r v i c e 框架的安全性。 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 w s d l 用于描述服務(wù)，包括接口和訪問的方法復(fù)雜的服務(wù)可以由幾個服 務(wù)組成。它是w e bs e r v i c e 的接口定義語言。 w s i n s p e c t i o n 給出了一種定義服務(wù)描述的慣例，包括一種簡單的x m l 語 言和相關(guān)的管理，用于定位服務(wù)提供者公布的服務(wù)。u d d i 定義了w e bs e r v i c e 的目錄結(jié)構(gòu)。 3 網(wǎng)格計算與w c bs e r v i c e 的關(guān)系 網(wǎng)格項目a v a k i l 2 4 1 認為網(wǎng)格計算和w e bs e r v i c e 之間存在著密切的聯(lián)系， 并且進行了如下歸納：w e bs e r v i c e 的核心是在大的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上將各種應(yīng)用連 接起來，借助于w e b 標準u d d i ，w s d l 和x m l s o a p 等將i n t e r n e t 從一個通 信網(wǎng)絡(luò)進一步發(fā)展到一個應(yīng)用平臺。 當越來越多的w e b s e r v i c 。實現(xiàn)后，應(yīng)用的各種特征將會隨著改變。一些 應(yīng)用就可以根據(jù)需要或者是根據(jù)可以得到的功能，從可得的服務(wù)中來動態(tài)構(gòu) 造，比如，可以動態(tài)地將一個新的服務(wù)加入到基因組分析或者金融市場模擬 的分析功能或者服務(wù)庫中。 一旦w e bs e r v i c e 在更大的范圍內(nèi)得以實現(xiàn)，應(yīng)用連接標準的制定就會成 為一個突出問題。由于w e bs e r v i c e 一開始就設(shè)計為在整個異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上工作， 當前標準還沒有考慮其它方面的復(fù)雜性，比如網(wǎng)格己經(jīng)解決的不同操作系統(tǒng) 之間的通信問題，訪問基于不同文件系統(tǒng)的文件等，因此w e bs e r v i c e 自然地 需要下層網(wǎng)格軟件提供的服務(wù)。 現(xiàn)在需要的是高級的協(xié)議：( 1 ) 在x m l s o a p 之上可以運行其它的協(xié)議比 如j x t a 2 5 1 ；( 2 ) 可以突破d n s 限制的命名和綁定方式；( 3 ) 實現(xiàn)可擴展的命 名、相互的安全認證、位置透明、以及透明遷移四個關(guān)鍵的能力，它可以便 w e bs e r v i c e 可擴展、更安全、更可靠而且具有高性能，網(wǎng)格軟件的設(shè)計要滿 足這些要求，這樣網(wǎng)格軟件也將成為w e bs e r v i c e 的很好補充。 2 2 虛擬組織v 0 網(wǎng)格是按照v o l 2 6 即虛擬組織的部署來管理的，本文中新提出的網(wǎng)格副本 管理拓撲結(jié)構(gòu)也是基于網(wǎng)格節(jié)點所在的不同層次的組織域，即虛擬組織的不 同層次來組織的，所以先介紹一下與之相關(guān)的v o 的特性。v o 具有動態(tài)性， 異構(gòu)性，自治性和層次性的特點。 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 c 、必 ( p ) ( 鏟) 、一， u l ? u 2 u 3 。 7， ， 一敗 、瀋 f p ) 網(wǎng)絡(luò)故障 虛擬組織a 虛擬組織b 、嗄 ( p ，) 可用同格資源民不可用網(wǎng)格資潭 u i 單個用戶 一， 圈2 - 2 分布式虛擬組織 ( 1 ) 自治性。v o 的自治性是指一個v o 自身構(gòu)成一個完整的、獨立的系統(tǒng)， 不僅v o 的成員具有共同的目標，相互協(xié)作，充分共享各自擁有的資源，而 且所有成員都遵循一個統(tǒng)一的管理機制和一個統(tǒng)一的對外接口我們可以認 為，一個v o 就是一個局部網(wǎng)格。按照v o 的自治性。可以給出v o 的定義如 下：v o ：= ( v o 元素，統(tǒng)一管理機制，統(tǒng)一對外接口 。在網(wǎng)格中對v o 具體解 釋為：v o 的元素包括一般網(wǎng)格實體e 、信息提供者p 、信息請求者r 和網(wǎng)格目 錄d ；統(tǒng)一管理機制包括統(tǒng)一的存儲網(wǎng)格對象的數(shù)據(jù)模型m 、統(tǒng)一的信息搜 集、信息對象化、信息登記、網(wǎng)格目錄的復(fù)制與引用等統(tǒng)一的功能模塊：統(tǒng)一 對外接口為支持g i r p ( g - r i di n f o r m a t i o nr e g i s t r a t i o np r o t o c 0 1 ) 和g i q p ( g r i d i n f o r m a t i o nq u e r yp r o t o c 0 1 ) 協(xié)議的a p i 。 。 ( 2 ) 層次性。v o 具有普遍的層次性。一個v o 可能對應(yīng)現(xiàn)實中的一個機 構(gòu)，如一個實驗室、一個大學(xué)等，而現(xiàn)實中這些機構(gòu)是按照層次關(guān)系組織的 所以網(wǎng)格中的 q o 也具有層次性。所謂v o 的層次性是指v o 之間的上下級關(guān) 系，上級v o 管轄下級v o ，同一級的v o 同屬于它們的上級v o 2 3 網(wǎng)格中的副本管理 2 3 1 副本管理簡介 網(wǎng)格系統(tǒng)中數(shù)據(jù)管理有一個基本服務(wù)是副本管理( r 印l i c am a n a g e m e n t ) 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 2 7 1 。副本管理通過把部分相關(guān)數(shù)掘智能地放置在離科學(xué)應(yīng)用程序最近的位置， 使得科學(xué)應(yīng)用程序可快速地對數(shù)掘進行訪問簡而言之，副本管理主要管理 數(shù)據(jù)集合拷貝的完整副本或部分副本，副本管理服務(wù)的功能主要包括：創(chuàng)建全 部或部分文件集合的新拷貝、注冊新的拷貝到副本目錄( r e p l i c ac a t a l o g ) q b 以 及允許用戶和應(yīng)用程序查詢副本目錄來找到所有存在的部分獲全部文件集合 的拷貝 副本管理服務(wù)在網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)中的c o l l e c t i v e 層，副本管理獨立于具體存 儲系統(tǒng)臺勻存儲技術(shù)和數(shù)據(jù)移動協(xié)議。副本管理服務(wù)主要包括的組件有副本管 理( r 印1 i c a m a n a g e m e n t ) 、元數(shù)據(jù)管理( m e t a d a t a m a n a g e m e n t ) 、副本選擇( r e p l i c a s e l e c t i o n ) 2 引和副本與分布目錄管理( m a n a g e m e n to fr e p l i c a t e da n dd i s t r i b u t e d c a t a l o g ) 。而與副本耳錄服務(wù)相關(guān)的組件有元數(shù)據(jù)目錄( m e t a d a t ac a t a l o g ) 和副本 目錄( r e p l i c ac a t a l o g ) ，它們位于網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)中的構(gòu)造層。元數(shù)據(jù)目錄組件主 要保存與文件相關(guān)的描述性信息，而副本目錄組件保存由副本管理組件注冊 的副本信息。 副本管理體系結(jié)構(gòu)中的數(shù)掘模型是基于文件的，即數(shù)據(jù)是按照文件來組織 的。為方便起見，用戶可把一組文件作為一個集合( c o l l e c t i o n s ) 。一個r e p l i c a 或l o c a t i o n 指的是一個集合的子集，被存儲在一個特定的物理存儲系統(tǒng)中。由 于伴在多個存儲系統(tǒng)，所以集合中的子集可能有重疊。 邏輯文件名是在數(shù)據(jù)網(wǎng)格的名字空間中的一個全局唯一的標識符。在副本 管理體系結(jié)構(gòu)中使用邏輯文件名，而表示物理文件名。而副本管理服務(wù)的一 個主要任務(wù)就是把一個邏輯文件名映射到特定存儲系統(tǒng)中的某個物理文件名 上。 2 3 2 副本管理的特點 1 副本信息與元數(shù)據(jù)( m e t a d a t a ) 信息分離 在副本目錄中只保存在映射邏輯文件到物理文件過程中需要的信息。其它 元數(shù)據(jù)信息( 如文件的內(nèi)容描述，文件的創(chuàng)建時間等) 則由元數(shù)據(jù)管理服務(wù)進行 保存。 在典型情況下，一個用戶可首先查詢元數(shù)據(jù)管理服務(wù)，根據(jù)文件的屬性選 擇邏輯文件。一旦用戶確定了邏輯文件，則用戶可接著查詢副本管理服務(wù)， 以找到一個或多個存儲邏輯文件的物理位置。 2 副本語義 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 一般而言，“r e p l i c a ”的語義是指“一個文件的拷貝要與文件本身保持一 致”，這就要求支持上述語義的副本管理體系結(jié)構(gòu)，要實現(xiàn)一個全面的支持廣 域網(wǎng)的分布式數(shù)據(jù)庫，且在對拷貝進行修改或原子操作時要對文件加鎖 由于實現(xiàn)這樣的分布式數(shù)據(jù)庫過于復(fù)雜，所以在g l o b u s 項目中沒有采用 這樣的方案。g l o b u s 中的副本管理服務(wù)實際上沒有按照“r e p l i c a ”的一般語義 進行實現(xiàn)，而是對“r e p l i c a ”的語義放寬了限制換句話說，對于文件的多個 拷貝，g l o b u s 中的副本管理服務(wù)并不保證它們的一致性當用戶注冊文件為 一個邏輯集合的副本時，這些文件之間的一致性由用戶來保證g l o b u s 的副 本管理服務(wù)不會主動執(zhí)行任何操作來檢查、并確保文件的一致性。 3 副本管理服務(wù)的一致性 雖然g l o b u s 的副本管理服務(wù)保證注冊文件拷貝的一致性，但要保證存儲 在副本管理服務(wù)中信息的一致性因為主分布式計算環(huán)境中計算和網(wǎng)絡(luò)失 敗是不可避免的，副本管理服務(wù)必須能夠從計算或網(wǎng)絡(luò)錯誤中恢復(fù)，并達到 一個一致的狀態(tài)。 4 回滾操作( r o b a c k ) 在副本管理中的某些操作是原子操作，如果這些操作正常結(jié)束，則副本管 理服務(wù)的狀態(tài)才會更新如果這些操作失敗，則副本管理服務(wù)的狀態(tài)保持不 變這些原子操作的例子有：對副本管理服務(wù)增加新的項，刪除項或者對存在 的項進行修改等 而副本管理中的其它一些操作由多個步驟組成，且這些操作中任何一個步 驟的失敗都會導(dǎo)致整個操作的失敗g l o b u s 體系結(jié)構(gòu)不保證這些復(fù)雜的操作 必須是原子性的，這樣可能導(dǎo)致副本管理服務(wù)中的注冊信息可能崩潰。使用 g l o b u s 的副本管理服務(wù)保證；如果副本的操作失敗，副本管理服務(wù)的狀態(tài)會回 滾到?jīng)]有執(zhí)行這個操作的前一個一致的狀態(tài)。這要求副本管理服務(wù)要保存更 多的信息 5 無分布式鎖機制 由于g l o b u s 的副本管理服務(wù)沒有實現(xiàn)分布式鎖機制，所以當用戶改變或 刪除文件且沒有調(diào)整副本管理服務(wù)時，會導(dǎo)致副本管理服務(wù)中的數(shù)據(jù)與實際 情況不一致，使得副本管理服務(wù)中的數(shù)據(jù)可能會崩潰g l o b u s 不會阻止但不 鼓勵用戶執(zhí)行這些操作 通過分布式鎖機制可以避免上述情況，但實現(xiàn)太復(fù)雜，所以g l o b u s 副本 管理體系結(jié)構(gòu)沒有實現(xiàn)分布式鎖，且不保證副本信息與實際情況的一致性。 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 3 3 副本管理的功能 副本管理服務(wù)中包含多種操作功能，主要有注冊，修改、查詢、存儲等。 現(xiàn)簡要描述如下 1 副本管理服務(wù)中注冊一個新項。 這個新項主要包括：一個包含邏輯文件列表的新邏輯集合；一個包含存在映 射信息的新位置( 這個映射信息反映了一個存在的邏輯集合中的文件子集) ；在 一個已有的邏輯集合中的新邏輯文件項( 主要保存與文件相關(guān)的一些信息，如 文件大小等) 。 2 副本管理服務(wù)中修改一個已有的項。 主要的操作包括：從一個已有的邏輯集合和位置項中增加或刪除一個文 件、從己有的邏輯文件項中刪除與文件相關(guān)的描述屬性。 3 查詢副本管理服務(wù)。 主要的操作包括：根掘特定的邏輯文件、邏輯集合或位置查找對應(yīng)的項、 尋找一個特定邏輯文件的物理拷貝的所有位置、返回與某項聯(lián)系的需要的屬 性( 對于一個邏輯集合項而言，返回集合中的文件名；對于位置項而言，服務(wù)映 射邏輯文件名到物理文件名的屬性。對于邏輯文件項而言，返回描述邏輯文 件的屬性) 。 4 結(jié)合存儲和注冊操作 主要的操作包括：把一個文件拷貝到目的存儲系統(tǒng)，并把文件注冊到對應(yīng) 的位置項中。把文件拷貝到目的存儲系統(tǒng)，并把文件注冊到對應(yīng)的位置項和 邏輯集項中，從副本管理服務(wù)中刪除項。 第三章新提出的混雜網(wǎng)格副本管理拓撲結(jié)構(gòu)( h g r m t ) 3 1 產(chǎn)生背景 g l o b u s 中的副本管理經(jīng)過證明在一定的條件下有著較好的性能。但是在該 機制中，對副本的管理都是基于用戶或是基于應(yīng)用來驅(qū)動的。每個應(yīng)用都要 在提交時填寫詳細的資源描述。因此我們提出了一種混雜的網(wǎng)格副本管理拓 撲結(jié)構(gòu)( h g r m t ) ，在該結(jié)構(gòu)下實現(xiàn)對副本的動態(tài)管理。 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 3 2h g r m t 的基本結(jié)構(gòu) 為了滿足網(wǎng)格環(huán)境自身的高可擴展性和動態(tài)性的需求，我們使用混雜網(wǎng) 格副本管理拓撲結(jié)構(gòu)來組織網(wǎng)格中的各節(jié)點，如圖3 1 所示。網(wǎng)格中的各節(jié)點 由所在的不同層次的組織域形成樹狀的邏輯結(jié)構(gòu)，同時對于有同一父節(jié)點的 各兄弟節(jié)點又由其所在下一層次的組織域結(jié)合成環(huán)狀該種拓撲結(jié)構(gòu)利用了 “s 模式與p 2 p 模式的特點，充分開發(fā)了副本的本地性與網(wǎng)絡(luò)帶寬的有效性來 減少數(shù)據(jù)的訪問時間在傳統(tǒng)的c s 模式下，所有副本的索引及定位信息歸中 央副本服務(wù)器集中進行管理，所有數(shù)據(jù)的更新都由其發(fā)出，因而c s 模式大大 的簡化了副本的一致性問題然而這種模式可靠性較低，因為中央服務(wù)器的 崩潰會使網(wǎng)格中的各節(jié)點無法及時得到副本的更新信息，同時某節(jié)點的副本 更新信息也無法傳送到其它節(jié)點。在本文中我們使用分布式的多個副本服務(wù) 器來管理副本，它們分布于拓撲結(jié)構(gòu)的不同層次中 oc o oc ) () o o o o 圖3 1 混雜網(wǎng)格副本管理拓撲結(jié)構(gòu) 上述的混雜式拓撲結(jié)構(gòu)是動態(tài)自適應(yīng)的。當有新的節(jié)點加入或離開系統(tǒng) 的時候，節(jié)點之間的連接會動態(tài)的作出調(diào)整以適應(yīng)相應(yīng)的改變。節(jié)點在該拓 撲結(jié)構(gòu)之中的位置是由該節(jié)點所在的組織域所決定的。在初始狀態(tài)下，其它 副本節(jié)點先作為子節(jié)點與主存儲節(jié)點連接，然后與其它兄弟節(jié)點結(jié)合成環(huán)狀 根據(jù)網(wǎng)格環(huán)境中組織域的數(shù)量和層次，來擴充該拓撲結(jié)構(gòu)形成多級和環(huán)狀并 存的混雜模式。我們將以環(huán)狀結(jié)構(gòu)相連的各兄弟節(jié)點稱之為同一組。父節(jié)點 中記錄了其所有子