基于OGSA的網(wǎng)格工作負(fù)載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

為對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)管理并適應(yīng)其動(dòng)態(tài)變化，需要對(duì)其工作負(fù)載進(jìn)行監(jiān)測(cè)，因此提出網(wǎng)格工作負(fù)載監(jiān)測(cè)體系結(jié)構(gòu)。該體系結(jié)構(gòu)以端到端的方式對(duì)基于OGSA的網(wǎng)格構(gòu)件的工作負(fù)載進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便進(jìn)行分類(lèi)和確立相互關(guān)系。通過(guò)設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)算法，建立Petri網(wǎng)模型，該模型能自動(dòng)收集工作單元的數(shù)據(jù)，為網(wǎng)格用戶(hù)提供監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息瀏覽，有利于用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行有效管理。在建立上述體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了未來(lái)擴(kuò)展系統(tǒng)功能方面的思路，以適應(yīng)網(wǎng)格環(huán)境的復(fù)雜性，減少通信延遲和通信代價(jià)，為用戶(hù)更好地監(jiān)測(cè)網(wǎng)格系統(tǒng)提供方便。
關(guān) 鍵 詞 網(wǎng)格; 監(jiān)控; 開(kāi)放網(wǎng)格服務(wù)結(jié)構(gòu); Petri網(wǎng); 工作負(fù)載

典型的網(wǎng)格環(huán)境是由多種元素組成的動(dòng)態(tài)異構(gòu)分布式環(huán)境。網(wǎng)格通過(guò)中間件等技術(shù)隱藏其復(fù)雜性，可為用戶(hù)的操作帶來(lái)便利。這種情況在系統(tǒng)運(yùn)行良好時(shí)是可行的。但是，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，用戶(hù)需要準(zhǔn)確了解故障的來(lái)源并及時(shí)做出補(bǔ)救措施時(shí)，則存在弊端。掌握網(wǎng)格工作負(fù)載變化是網(wǎng)格調(diào)度和應(yīng)用性能分析與預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)[1]，因此網(wǎng)格的監(jiān)控是非常有必要的。
網(wǎng)格監(jiān)控用來(lái)度量和顯示網(wǎng)格組件在某個(gè)時(shí)刻的狀態(tài)。為了保證有效監(jiān)控，監(jiān)控必須是“端到端”的。在應(yīng)用端的所有組件都需要監(jiān)控，監(jiān)控的內(nèi)容包括組件的狀態(tài)信息、運(yùn)行時(shí)間信息等。監(jiān)控這些信息有助于對(duì)網(wǎng)格性能的判斷。
基于開(kāi)放式網(wǎng)格服務(wù)體系結(jié)構(gòu)(Open Grid Service Architecture，OGSA)的網(wǎng)格[2]是一種標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)。該體系結(jié)構(gòu)具有基于Web服務(wù)的特性，可以實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)調(diào)度和管理。本文基于該體系結(jié)構(gòu)提出一種工作負(fù)載監(jiān)控的體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)分類(lèi)和跟蹤工作單元，使用收集的數(shù)據(jù)自動(dòng)構(gòu)建響應(yīng)時(shí)間，服務(wù)Petri網(wǎng)模型。建立基于OGSA的網(wǎng)格中間件，使用開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)方法，能在異構(gòu)環(huán)境和多平臺(tái)環(huán)境下使用。
1 監(jiān)測(cè)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
網(wǎng)格監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要解決的主要問(wèn)題是：工作負(fù)載變化頻繁，信息更新應(yīng)能及時(shí)反應(yīng)；由于傳遞的信息量大，監(jiān)控信息的系統(tǒng)資源占用率要控制在合理的范圍內(nèi)；性能度量的系統(tǒng)花銷(xiāo)要實(shí)現(xiàn)最小化；用戶(hù)要能夠通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)和直觀地了解系統(tǒng)運(yùn)行狀況。
典型的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括信息生產(chǎn)者、信息中介者和信息消費(fèi)者三個(gè)部分。生產(chǎn)者采集相關(guān)信息，發(fā)布到具有目錄服務(wù)設(shè)施的中介者。消費(fèi)者根據(jù)不同的需要查詢(xún)、使用、訂閱特定信息。訂閱信息可以定時(shí)發(fā)送給消費(fèi)者，在生產(chǎn)者更新信息后，中介者也需做出相應(yīng)更新，并提供給消費(fèi)者。也就是說(shuō)，消費(fèi)者既可以主動(dòng)獲取信息，也可以被動(dòng)獲取信息。