收 稿日期 : 2006-01-13; 修 返日期 : 2006-05-19 基 金项 目: 国 家自 然 科学 基 金资 助 项目 ( 10576027) ; 四 川省 科 技厅 攻 关计 划 资 助项 目
( 05GG07-006)
作 者简介 : 卢 国明 ( 1976-) , 男, 四川 成都人 , 博 士研 究生, 主要 研究 方向为 网格 计算、分布 式计 算 及语 义 网相 关 技术 ( lu_g_m@ 163. com) ; 韩 永
国( 1963- ) , 男, 四川 遂宁 人, 副教 授, 博士研 究生 , 主 要研究 方向 为分布 式计 算、网格计 算; 孙 世新 ( 1940- ) , 男 , 湖北 孝 感人 , 教 授, 博 导, 本 科, 主 要
研究方 向为网 格计 算、并行 分布式 计算以 及组 合优化 等; 王磊 ( 1978-) , 男, 河南 信阳人 , 博 士研 究生, 主要 研究 方向为 网络 安全、模式 识别 等.
基 于 知 识 的 P2 P 网 格 资 源 发 现 研 究
*
卢国明
1
, 韩永国
1, 2
, 孙世新
1
, 王 磊
1
( 1. 电子 科技 大学 计 算机 科学与 工程 学院 , 四川 成 都 610054; 2. 西 南 科 技大 学 计 算 机 科学 与 技 术学 院 , 四 川
绵阳 621002)
摘 要: 针 对当 前网 格资 源管 理系 统扩展 性差 的问 题, 提出 了具 有分 布式 本体 知识 库的 网格 资 源 管理 模 型。 新
模型 由分 布的 多个自 治管 理域 组成 ; 自 治域 之间 通 过 DHT 覆 盖 网连 接 。 网格 资 源 信 息 以 本 体 知识 库 的 形 式 管
理: 本地 知识 库管 理域 内网 格知 识; 全局 知识 库则提 供 分布 本 体 的 语义 映 射 以 及 知 识 的 索引 和 定 位 。资 源 发 现
转换 为本 体知 识库的 实例 检索 推理 , 并 且支 持跨 管理 域的 资源 集发 现。新 模型 极大 地提 高了 网格 资 源 管理 系 统
的可 扩展 性。
关键 词: 知 识库 ; 本体 ; 网 格; 资 源发 现; 离 散哈 希表
中图 分类 号: TP302; TP393 文献标 志码 : A 文章 编号 : 1001-3695( 2007) 04-0295-04
Research on Knowledge-based P2P Grid Resource Recovery
LU Guo-ming
1
, HAN Yong-guo
1,2
, SUN Shi-xin
1
, WANG Lei
1
( 1. School of Computer Science & Engineering, University of Electronic Science & Technology of China, Chengdu Sichuan 610054, China;
2. School of Computer Science & Technology, Southwest University of Science & Technology, Mianyang Sichuan 621002, China)
Abstract: To improve the scalability of grid resource management system, a new resource management model, Knowledge-
based Resource Management Model( KRMM) , which is based on distributed ontology knowledge base, was presented. KRMM
is composed of distributed autonomy domains, which connected by DHT overlay network. Resource information is maintained
by knowledge base. Local knowledge base manages the knowledge of local domain, and the global knowledge base provides
distributed ontology integration and knowledge indexing. Resource discovery in the Gird is converted into inference operations
on the two-layer knowledge base. Furthermore, KRMM provides resource set discovery across grid domains.
Key words: base; ontology; grid; resource discovery; DHT
0 引言
资源管理 技 术 是 网格 计 算
[ 1]
中 重 要 而 基 础 性 的 研 究 工
作, 在网格研究中得到极大重视。当前正在进行的网格项目如
Globus、Condor 等都在进行相关方面的 研究。前一阶 段的研 究
工作主要集中在屏蔽资源异构性、动态性等方面相对忽略的网
格环境的分 布、跨管 理 域特 性。由此 研 究得 到 的研 究成 果 如
Globus、Condor 等大多采用集中控制方 式。这种技术 不利于 网
格规模的进一步扩展。随着大规模网格应用需求的逐步增大,
网格系统的扩展性能已显 得相当 重要。提高 网格的 扩展性 能
也成为网格研究中的一个热点。
文献[ 2, 3] 从资源描述方面入手, 解决网 格资源 管理的 可
扩展性问题。笔者 将语 义 网
[ 4]
技 术 引入 到 网格 资源 描 述, 建
立了共享的网格资源本体( Ontology)
[ 5]
, 通过 基于本 体的推 理
获得满足资源需求的资源。与传统关键字匹配方法相比, 这类
方法具有资源描述灵活、易扩展, 并且 提供知 识级别 的资源 共
享。不足的是该方法依赖网格的集中控制机制, 在体系结构上
不具备可扩展 性。文献 [ 6] 则 从构 建分 布式 网格 资源信 息 系
统入手, 通过将各网格自治域的服务器连接成 DHT 覆盖网络,
借助 DHT网络高效的定位 能力和 良好的 可扩 展性, 构 造出 高
扩展性的分布式网格信息 系统。但是 该系统 采用的 是传统 的
关键字匹配方式。文献[ 7] 在 基于 DHT 的网 络上建 立了基 于
语义的结构化 P2P 资源 管理 模型, 较好 地结 合 了上 述两 者 的
优势。但是它对资源本体描述能力差, 不能表达资源类间的关
系, 因此对于网格资源集合 分配支 持不足; 而 且其存 储模型 在
存储顶级父类时存在性能瓶颈。
本文结合网格跨多个管理域的特点, 提出了基于知识的网
格资 源 管 理 模 型 ( Knowledge-based Resource Management Mo-
del, KRMM) 。KRMM由 多个 分布 式 自治 管理 域 组成, 更 加 符
合真实网格环境。采用 RDF 语言描述包括网格 资源类以及 描
述资源概念之间相互关系的属性, 从而建立比较完善的网格资
源本体描述机制; 网格知识以知识库形式存放于各个网格域的
资源服务器之上, 并且资源服务器构成基于 DHT的 覆盖网络,
从而建立了高扩展性的网格 知识系 统; 基于该知 识库系 统, 网
格资源发现转换为基于知识库的推理, 极大地提高了网格资源
管理系统的扩展能力。
第 24 卷 第 4 期
2007 年 4 月
计 算 机 应 用 研 究
Application Research of Computers
Vol. 24, No. 4
April 2007