專利名稱：網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)及其信息處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信息服務(wù)系統(tǒng)及其信息處理方法，尤其是一種應(yīng)用于網(wǎng)格環(huán)境下的信息服務(wù)系統(tǒng)、該系統(tǒng)的子節(jié)點狀態(tài)信息處理方法以及該系統(tǒng)的信息查詢方法。
背景技術(shù)：
在網(wǎng)格中，資源按照不同的隸屬關(guān)系組織成不同的自治域，自治域內(nèi)的資源在地理分布上比較接近，相互訪問的網(wǎng)絡(luò)開銷比較小，且具有相對一致的管理策略。在網(wǎng)格規(guī)模比較小時，加入網(wǎng)格的自治域數(shù)量有限，可以采用集中式的信息服務(wù)結(jié)構(gòu)，即通過部署一個全局的網(wǎng)格信息服務(wù)(GridInformation Service，簡稱GIS)來管理各種實體的信息，如MDS-1、Hawkeye以及Web服務(wù)環(huán)境中的注冊與發(fā)現(xiàn)服務(wù)的統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成(UniversalDescription，Discovery，and Integration，簡稱UDDI)。但隨著網(wǎng)格規(guī)模的逐步擴大，參與網(wǎng)格環(huán)境的自治域的數(shù)量以及網(wǎng)格環(huán)境中的資源總數(shù)迅速增長，集中式的方案會迅速成為性能瓶頸而變得不可行。為解決這一問題，許多研究者提出了分布式的信息服務(wù)管理機制，如MDS-2、R-GMA以及VEGA的網(wǎng)格資源路由器等。分布式的信息服務(wù)系統(tǒng)在每個自治域內(nèi)部署一個或多個GIS實例管理域內(nèi)網(wǎng)格實體信息，分布的GIS實例之間通過一定的拓撲結(jié)構(gòu)(如層次結(jié)構(gòu)或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))連接起來，并通過信息交換協(xié)議進行資源(服務(wù))發(fā)現(xiàn)請求的轉(zhuǎn)發(fā)和資源狀態(tài)更新。因此，分布式信息服務(wù)管理機制實際上是一種邏輯上集中，實現(xiàn)上分布的信息服務(wù)體系結(jié)構(gòu)。
UDDI是Web服務(wù)協(xié)議族的重要組成部分，它定義了描述Web服務(wù)的信息模型，并提供了一個全局統(tǒng)一的注冊和發(fā)現(xiàn)服務(wù)，通過tModel這種抽象的方式描述服務(wù)的類別，并可以通過對tModel的擴充支持對QoS屬性的存儲和查詢。UDDI的實際部署由三個相互鏡像的站點組成，在結(jié)構(gòu)上仍是集中式的方式。此外，UDDI只針對服務(wù)類型的注冊信息進行檢索，往往不包括服務(wù)的可用性信息。
元計算目錄服務(wù)(Meta-computing Directory Service，簡稱MDS)是早期的Globus項目所采用的信息服務(wù)。MDS-1中的數(shù)據(jù)被組織成一個目錄信息樹。這種集中式的方案可能形成性能瓶頸，并可能造成單點故障。其改進版本MDS-2有兩個功能模塊，一個是網(wǎng)格資源信息服務(wù)(Grid ResourceInformation Service，簡稱GRIS)，另一個是網(wǎng)格索引信息服務(wù)(Grid IndexInformation Service，簡稱GIIS)。GIIS和GRIS可以形成一種層次結(jié)構(gòu)，并通過GIIS來定義查詢的范圍，從而允許用戶在一個指定的虛擬組織(VirtualOrganization，簡稱V0)范圍內(nèi)進行資源/服務(wù)發(fā)現(xiàn)。但隨著一個GIIS所連接的GRIS數(shù)量的增多，查詢的響應(yīng)時間也增長的很快。MDS-3以后的版本改稱為監(jiān)視發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)(Monitoring&Discovery System)，以層次化的結(jié)構(gòu)對信息服務(wù)加以組織。信息自底向上匯聚，不但存在冗余，而且存在信息不一致的問題。
R-GMA(Relational Grid Monitoring Architecture)是GGF提出的網(wǎng)格監(jiān)控體系結(jié)構(gòu)(Grid Monitoring Architecture)[TieO2]的一個實現(xiàn)，是歐洲高效電子科學網(wǎng)絡(luò)(the Enabling Grids for E-science in Europe，簡稱EGEE)的組成部分。R-GMA基于關(guān)系數(shù)據(jù)模型存儲服務(wù)信息，設(shè)立一個集中的GMA注冊表，使用RDBMS管理服務(wù)提供者注冊的資源信息。其部署結(jié)構(gòu)是集中式的，存在單點失效的問題，如果集中的信息服務(wù)失敗，則所有信息服務(wù)將無法進行；可能產(chǎn)生超負荷的訪問量，導致信息服務(wù)成為系統(tǒng)的性能瓶頸；隨著信息量和信息訪問量的增加，提供集中式信息服務(wù)的硬件的存儲能力和計算能力可能不能滿足信息服務(wù)的需求，信息服務(wù)的可擴展性受到很大的限制。
Hawkeye是Condor項目采用的集中管理可用計算資源狀態(tài)的信息服務(wù)。它通過Condor ClassAd語言來描述資源，并通過ClassAd匹配機制(ClassAdMatchmaking)根據(jù)計算資源的具體參數(shù)，如體系架構(gòu)類型、CPU的主頻和個數(shù)、可用內(nèi)存容量等，選取合適的計算資源。Hawkeye系統(tǒng)在部署時包括一個管理員，管理多個監(jiān)視代理。用戶首先向管理員進行查詢得到一個代理的地址，由一個特定的代理響應(yīng)用戶請求。從結(jié)構(gòu)上看，Hawkeye是一種半集中的結(jié)構(gòu)。
資源路由器(Resource Router)是中國科學院計算技術(shù)研究所為織女星(VEGA)網(wǎng)格研制的信息服務(wù)體系結(jié)構(gòu)。它采用基于層次結(jié)構(gòu)的分布式的信息服務(wù)結(jié)構(gòu)。頂層由邊界網(wǎng)格資源名稱服務(wù)(Border Grid Resource NameService，簡稱BGRNS)構(gòu)成，負責域之間的資源發(fā)現(xiàn)，各個BGRNS之間通過廣播機制實現(xiàn)信息共享，每個BGRNS匯集了域內(nèi)的所有資源的相關(guān)信息。中間層為域內(nèi)的多個網(wǎng)格資源名稱服務(wù)(Grid Resource Name Service，簡稱GRNS)構(gòu)成，GRNS負責收集所有注冊其上的信息提供者發(fā)布的信息，底層則是由信息的請求者(用戶)和信息提供者兩部分構(gòu)成。由于將全局信息分散在主干網(wǎng)上的多個BGRNS節(jié)點上，因此能夠適應(yīng)信息的規(guī)模變化。在信息交換方面，它采用了類似路由轉(zhuǎn)發(fā)的發(fā)現(xiàn)機制，在每個節(jié)點上緩存了其他節(jié)點的部分的資源信息，根據(jù)這些緩存的信息，指導資源定位過程。這種信息服務(wù)體系結(jié)構(gòu)存在信息的冗余，實驗表明，網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)以及資源的分布狀況對織女星網(wǎng)格信息服務(wù)的資源發(fā)現(xiàn)的效率影響很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，提供一種網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有良好的可擴展性，能夠適應(yīng)網(wǎng)格環(huán)境中各種資源的動態(tài)變化，各類資源可方便的加入其中，實現(xiàn)各類資源的共享和無縫集成，并能有效避免信息冗余以及信息不一致的問題。
本發(fā)明的又一目的在提供一種網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)的子節(jié)點狀態(tài)信息的處理方法，使自治域具有穩(wěn)定健壯的拓撲結(jié)構(gòu)，能夠適應(yīng)各種組員的動態(tài)變化，各類資源可以方便地加入到網(wǎng)格環(huán)境，盡可能整合所有可用的網(wǎng)絡(luò)資源，避免信息孤島的形成。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)的信息查詢方法，以滿足用戶對網(wǎng)格環(huán)境下海量信息的查詢要求，減少分布式結(jié)構(gòu)造成的頻繁的信息交互。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)，其中包括多個由樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的自治域構(gòu)成的森林狀網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)，每個自治域由多個資源定位描述服務(wù)設(shè)備組成，該資源定位描述服務(wù)設(shè)備以樹狀的拓撲結(jié)構(gòu)彼此相連，并存儲網(wǎng)格資源信息，該多個資源定位描述服務(wù)設(shè)備中的一個資源定位描述服務(wù)設(shè)備是所述自治域的根節(jié)點，還存儲所述自治域的拓撲結(jié)構(gòu)信息，除作為根節(jié)點資源定位描述服務(wù)設(shè)備之外的每一資源定位描述服務(wù)設(shè)備均只有一個父節(jié)點，且還存儲以該資源定位描述服務(wù)設(shè)備為根的樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息；交換設(shè)備，與所述自治域的一個資源定位描述服務(wù)設(shè)備相連接，用于為自治域轉(zhuǎn)發(fā)信息；一個管理設(shè)備，與交換設(shè)備相連接，用于維護自治域列表。
在上述技術(shù)方案中，位于不同的所述樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自治域的交換設(shè)備以對等方式連接；所述交換設(shè)備的數(shù)目與所述自治域的數(shù)目相同，每一交換設(shè)備用于為一個自治域轉(zhuǎn)發(fā)信息，交換設(shè)備與對應(yīng)自治域中的一個資源定位描述服務(wù)設(shè)備相連接；所述管理設(shè)備與所有交換設(shè)備相連結(jié)。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的又一目的，本發(fā)明提供了一種網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)的子節(jié)點狀態(tài)信息的處理方法，該方法執(zhí)行以下步驟步驟1、子節(jié)點向父節(jié)點報告狀態(tài)信息；
步驟2、父節(jié)點根據(jù)子節(jié)點報告的狀態(tài)信息，判斷所述子節(jié)點的狀態(tài)，若所述子節(jié)點處于失效狀態(tài)，則刪除所述父節(jié)點和子節(jié)點的父子關(guān)系。
在上述技術(shù)方案中，所述步驟1具體為步驟100、子節(jié)點檢測是否已向父節(jié)點注冊，若是，執(zhí)行步驟130，否則執(zhí)行步驟110；步驟110、所述子節(jié)點向所述父節(jié)點發(fā)送注冊信息；步驟120、所述父節(jié)點接收所述注冊信息，并向所述子節(jié)點發(fā)送表明注冊是否成功的注冊標志信息；步驟130、等待一段時間后，所述子節(jié)點判斷是否注冊成功，若注冊成功，執(zhí)行步驟140，否則，執(zhí)行步驟170；步驟140、所述子節(jié)點向所述父節(jié)點發(fā)送保持所述子節(jié)點激活狀態(tài)的信息；步驟150、所述父節(jié)點接收到保持所述子節(jié)點激活狀態(tài)的信息后，更新所述子節(jié)點的狀態(tài)信息，并向所述子節(jié)點返回表明更新是否成功的激活標志信息；步驟160、所述子節(jié)點判斷是否更新成功，若更新成功，執(zhí)行步驟100，否則，執(zhí)行步驟170；步驟170、所述子節(jié)點將自己設(shè)置為非注冊狀態(tài)，執(zhí)行步驟100。所述步驟2具體為步驟200、所述父節(jié)點判斷與其連接的子節(jié)點的狀態(tài)信息是否過期，若過期，則該子節(jié)點失效，執(zhí)行步驟210，否則，執(zhí)行步驟220；步驟210、所述父節(jié)點刪除所述父節(jié)點與失效子節(jié)點的父子關(guān)系；步驟220、等待指定時間，執(zhí)行步驟200。
在步驟210和步驟220之間還包括步驟211、所述父節(jié)點判斷失效子節(jié)點是否有下層節(jié)點，若有，執(zhí)行步驟212，否則，執(zhí)行步驟213；步驟212、所述父節(jié)點將所述失效子節(jié)點的子節(jié)點設(shè)置為所述父節(jié)點的子節(jié)點，并保存所述失效子節(jié)點的相關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)信息；步驟213、執(zhí)行步驟220。在所述父節(jié)點保存失效子節(jié)點的相關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)信息后，所述父節(jié)點在接收到子節(jié)點的注冊信息，對其進行注冊時執(zhí)行以下步驟步驟121、所述父節(jié)點接收并記錄所述注冊信息；步驟122、父節(jié)點判斷是否保存有所述子節(jié)點的相關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)信息，若是，執(zhí)行步驟123，否則，執(zhí)行步驟125；步驟123、所述父節(jié)點按照所述子節(jié)點的相關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)信息恢復樹，將所述子節(jié)點設(shè)置為所述父節(jié)點的子節(jié)點，并將所述子節(jié)點原來的子節(jié)點設(shè)置為所述子節(jié)點的子節(jié)點；步驟124、所述父節(jié)點刪除所述子節(jié)點的相關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)；步驟125、所述父節(jié)點向所述子節(jié)點發(fā)送表明注冊是否成功的注冊標志信息。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的再一目的，本發(fā)明提供了一種網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)的信息查詢方法，該方法執(zhí)行以下步驟步驟10、資源定位描述服務(wù)設(shè)備接收到信息查詢請求后，查詢本地信息是否能滿足所述查詢請求，若能滿足，執(zhí)行步驟70，否則，執(zhí)行步驟20；步驟20、所述資源定位描述服務(wù)設(shè)備查詢以所述資源定位描述服務(wù)設(shè)備為根的子樹范圍內(nèi)的信息是否能滿足所述查詢請求，若能滿足，執(zhí)行步驟70，否則，執(zhí)行步驟30；步驟30、所述資源定位描述服務(wù)設(shè)備若為樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自治域的根節(jié)點，執(zhí)行步驟40，否則，執(zhí)行步驟60；步驟40、所述資源定位描述服務(wù)設(shè)備判斷所述信息查詢請求是否為可以跨自治域查詢請求，若是，執(zhí)行步驟50，否則，執(zhí)行步驟60；步驟50、所述資源定位描述服務(wù)設(shè)備通過交換設(shè)備向其他自治域轉(zhuǎn)發(fā)查詢請求，執(zhí)行步驟70；步驟60、所述資源定位描述服務(wù)設(shè)備向其父節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)查詢請求；步驟70、結(jié)束。
在上述技術(shù)方案中，所述步驟10具體為步驟11、資源定位描述服務(wù)設(shè)備接收到信息查詢請求后，判斷是否允許緩存查詢，若允許，執(zhí)行步驟12，否則，執(zhí)行步驟15；步驟12、所述資源定位描述服務(wù)設(shè)備查詢本地緩存中的信息是否能滿足所述查詢請求，若是，執(zhí)行步驟14，否則，執(zhí)行步驟13；步驟13、所述資源定位描述服務(wù)設(shè)備查詢本地數(shù)據(jù)庫中的信息是否能滿足所述查詢請求，若是，執(zhí)行步驟14，否則，執(zhí)行步驟15；步驟14、執(zhí)行步驟70；步驟15、執(zhí)行步驟20。
本發(fā)明的網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)了各類資源的共享和無縫集成，具有良好的可擴展性，能夠適應(yīng)網(wǎng)格環(huán)境中各種資源的動態(tài)變化，各類資源可方便的加入其中，并能有效避免信息冗余以及信息不一致的問題。
本發(fā)明的網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)的子節(jié)點狀態(tài)信息的處理方法，使自治域具有穩(wěn)定健壯的拓撲結(jié)構(gòu)，能夠適應(yīng)各種組員的動態(tài)變化，各類資源可以方便地加入到網(wǎng)格環(huán)境，盡可能整合所有可用的網(wǎng)絡(luò)資源，避免信息孤島的形成。
本發(fā)明的網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)的信息查詢方法，能夠有效滿足用戶對網(wǎng)格環(huán)境下海量信息的查詢要求，并大大減少了分布式結(jié)構(gòu)造成的頻繁的信息交互，從而有效提高了查詢效率。
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明的網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的子節(jié)點狀態(tài)信息的處理方法中子節(jié)點向父節(jié)點報告狀態(tài)信息的方法流程圖。
圖3為本發(fā)明的子節(jié)點狀態(tài)信息的處理方法中父節(jié)點檢查子節(jié)點狀態(tài)信息的方法流程圖。
圖4為本發(fā)明的子節(jié)點狀態(tài)信息的處理方法中父RLDS節(jié)點保留失效子節(jié)點下層網(wǎng)絡(luò)的方法流程圖。
圖5a和圖5b為本發(fā)明的子節(jié)點狀態(tài)信息的處理方法中處理失效節(jié)點之前和之后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明的子節(jié)點狀態(tài)信息的處理方法中父節(jié)點對子節(jié)點進行注冊的方法流程圖。
圖7為本發(fā)明的網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)的信息查詢方法流程圖。
圖8為本發(fā)明的網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)的信息查詢方法中在本地查詢信息的方法流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示，為本發(fā)明的網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)包括一個管理設(shè)備101、交換設(shè)備102及自治域103。自治域103為樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，根節(jié)點104和其它節(jié)點105均為資源定位描述服務(wù)(Resource Locating&Description Service，簡稱RLDS)設(shè)備，均稱為RLDS節(jié)點，共享相同的信息模型和安全策略，用于向網(wǎng)格用戶和網(wǎng)格應(yīng)用提供網(wǎng)格環(huán)境下的各類信息并對信息進行有效的管理。網(wǎng)格環(huán)境下的各類信息包括服務(wù)信息，包括服務(wù)的類型、接口定義、訪問地址等；計算結(jié)點的靜態(tài)信息和動態(tài)信息，包括計算節(jié)點的IP地址、CPU類型、存儲容量、實時CPU占用率等。每個RLDS節(jié)點可有多個子RLDS節(jié)點，除根RLDS節(jié)點104之外的其他RLDS節(jié)點105均只有一個父RLDS節(jié)點。每個自治域103配制一個交換設(shè)備102，交換設(shè)備102與自治域103的內(nèi)的任一RLDS節(jié)點相連接，用于為自治域103轉(zhuǎn)發(fā)信息，在自治域103之間轉(zhuǎn)發(fā)跨域的查詢請求；在全局的網(wǎng)格環(huán)境下必須被指一個管理設(shè)備101，管理設(shè)備101與交換設(shè)備102相連接，用于維護當前存在的交換設(shè)備102列表。管理員可以通過建立新的自治域加入網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)，從而共享網(wǎng)格環(huán)境下的各種資源，也可通過加入已存在的自治域而加入網(wǎng)格環(huán)境，共享網(wǎng)格環(huán)境下的各種資源。從而，本發(fā)明的網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)了各類資源的共享和無縫集成，具有良好的可擴展性，各類資源可方便的加入其中。
自治域的每個RLDS節(jié)點，都只存儲以本節(jié)點為根節(jié)點的樹狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)信息，即根RLDS節(jié)點104中，存儲有自治域103的拓撲結(jié)構(gòu)信息，其他的RLDS節(jié)點105中，存儲有以本節(jié)點為根的子樹的拓撲結(jié)構(gòu)信息，從而使得網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)能夠隨著信息服務(wù)節(jié)點的加入和退出而動態(tài)地重構(gòu)和恢復，保持一種相對穩(wěn)定的系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)，保證信息服務(wù)的質(zhì)量，避免出現(xiàn)由于部分信息服務(wù)節(jié)點失效而產(chǎn)生的信息孤島問題。本系統(tǒng)可包括一個或多個自治域103，當包括多個自治域103時，不同的自治域103的交換設(shè)備102以對等方式組織在一起；交換設(shè)備102的數(shù)目與自治域103的數(shù)目相同，每一交換設(shè)備102用于為一個自治域103轉(zhuǎn)發(fā)信息，交換設(shè)備102可與對應(yīng)自治域103的其他節(jié)點105相連接，也可與根RLDS節(jié)點104相連接；從而，本系統(tǒng)在邏輯上形成了一個森林狀結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)了各類資源的共享和無縫集成，具有良好的可擴展性，能夠適應(yīng)網(wǎng)格環(huán)境中各種資源的動態(tài)變化，各類資源可方便的加入其中，并能有效避免信息冗余以及信息不一致的問題。
本發(fā)明的網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)維護包括以下三方面內(nèi)容(1)RLDS節(jié)點之間關(guān)系的維護同一自治域內(nèi)的RLDS節(jié)點之間通過建立父子關(guān)系構(gòu)造虛擬的樹狀拓撲結(jié)構(gòu)，感知彼此的位置。這樣就可以將以某個RLDS服務(wù)為入口的查詢請求轉(zhuǎn)發(fā)到域內(nèi)或域間的其它RLDS節(jié)點，完成對域內(nèi)多個RLDS節(jié)點或跨域的信息查詢，實現(xiàn)信息的集成共享。
(2)計算設(shè)備與其所屬的RLDS節(jié)點之間關(guān)系的維護計算設(shè)備向其所屬的RLDS節(jié)點注冊并定期發(fā)送保持激活狀態(tài)的信息，將計算設(shè)備的信息匯聚到其所屬的RLDS節(jié)點。
(3)交換設(shè)備與管理設(shè)備之間關(guān)系的維護交換設(shè)備向管理設(shè)備注冊并定期發(fā)送保持激活狀態(tài)的信息，使管理設(shè)備能夠記錄所有當前存在自治域列表。
父子RLDS節(jié)點通過定期的進行信息交互，維持彼此之間的父子關(guān)系。本發(fā)明的網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)的子節(jié)點狀態(tài)信息的處理方法執(zhí)行以下步驟步驟1、子RLDS節(jié)點向父RLDS節(jié)點報告狀態(tài)信息；子RLDS節(jié)點采用“推”模式，將自己最新的狀態(tài)信息主動報告給父RLDS節(jié)點，從而使父RLDS節(jié)點意識到子RLDS節(jié)點的存在，并將當前的父子關(guān)系保存下來；步驟2、父RLDS節(jié)點根據(jù)子RLDS節(jié)點報告的狀態(tài)信息，判斷所述子RLDS節(jié)點的狀態(tài)，若所述子RLDS節(jié)點處于失效狀態(tài)，則刪除所述父RLDS節(jié)點和子RLDS節(jié)點的父子關(guān)系。
父RLDS節(jié)點定期檢查子RLDS節(jié)點報告的狀態(tài)信息，根據(jù)該信息判斷子RLDS節(jié)點的狀態(tài)，若子RLDS節(jié)點處于失效狀態(tài)，則刪除父RLDS節(jié)點和子RLDS節(jié)點的父子關(guān)系。
如圖2所示，為本發(fā)明的子RLDS節(jié)點狀態(tài)信息的處理方法中，子RLDS節(jié)點向父RLDS節(jié)點報告狀態(tài)信息的方法流程圖，包括以下步驟步驟100、子RLDS節(jié)點檢測是否已向父RLDS節(jié)點注冊，若是，執(zhí)行步驟130，否則執(zhí)行步驟110；步驟110、子RLDS節(jié)點向其父RLDS節(jié)點發(fā)送注冊信息；注冊信息包括子RLDS節(jié)點的RLDS服務(wù)訪問點，即子RLDS節(jié)點的位置。
步驟120、父RLDS節(jié)點接收注冊信息，并向子RLDS節(jié)點發(fā)送表明注冊是否成功的注冊標志信息；步驟130、子RLDS節(jié)點在等待指定時間后，判斷是否注冊成功，若注冊成功，執(zhí)行步驟140，否則，執(zhí)行步驟170；子RLDS節(jié)點沒有收到該注冊標志信息以及收到了表明注冊不成功的注冊標志信息均為注冊不成功，只有收到了表明注冊成功的注冊標志信息，才是注冊成功。
步驟140、子RLDS節(jié)點向父RLDS節(jié)點發(fā)送保持子RLDS節(jié)點激活狀態(tài)的信息；步驟150、父RLDS節(jié)點接收到保持子RLDS節(jié)點激活狀態(tài)的信息后，更新子RLDS節(jié)點的狀態(tài)信息，并向子RLDS節(jié)點返回表明是否成功地保持了激活狀態(tài)的激活標志信息；步驟160、子RLDS節(jié)點判斷是否成功地保持了激活狀態(tài)，若成功保持了，執(zhí)行步驟100，否則，執(zhí)行步驟170；子RLDS節(jié)點沒有收到該激活標志信息以及收到了表明保持激活狀態(tài)不成功的激活標志信息均為沒有成功保持激活狀態(tài)，只有收到了表明成功地保持了激活狀態(tài)的注冊標示信息，才是成功保持的。
步驟170、子RLDS節(jié)點將自己設(shè)置為非注冊狀態(tài)，執(zhí)行步驟100。
由于子RLDS節(jié)點只要有效，它就會定期向父RLDS節(jié)點報告狀態(tài)信息，因此父RLDS節(jié)點只需定時檢查子RLDS節(jié)點報告的狀態(tài)信息，判斷該狀態(tài)信息是否過期，若過期，則表明該子RLDS節(jié)點失效，父RLDS節(jié)點就會刪除父RLDS節(jié)點和子RLDS節(jié)點的父子關(guān)系。
如圖3所示，為本發(fā)明的子RLDS節(jié)點狀態(tài)信息的處理方法中，父RLDS節(jié)點檢查子RLDS節(jié)點狀態(tài)信息的方法流程圖，包括以下步驟步驟200、父RLDS節(jié)點判斷與其連接的子RLDS節(jié)點的狀態(tài)信息是否過期，若過期，執(zhí)行步驟210，否則，執(zhí)行步驟220；步驟210、父RLDS節(jié)點刪除父RLDS節(jié)點與狀態(tài)信息過期的子RLDS節(jié)點的父子關(guān)系；步驟220、等待指定時間，執(zhí)行步驟200。
每個有子RLDS節(jié)點的節(jié)點會定期檢查該節(jié)點的每個子RLDS節(jié)點的狀態(tài)信息。
管理設(shè)備與交換設(shè)備也可通過上述方法維持注冊關(guān)系。
由于在網(wǎng)格環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點具有不可靠性，需要自治域具有相對穩(wěn)定和健壯的拓撲結(jié)構(gòu)，即可能整合所有可用的網(wǎng)格資源，避免形成虛擬組織的信息孤島。在RLDS設(shè)備構(gòu)成的樹狀拓撲結(jié)構(gòu)中，一旦中間層節(jié)點失敗將導致下層節(jié)點構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)無法接入網(wǎng)格系統(tǒng)。因此，在父RLDS節(jié)點判斷某一子RLDS節(jié)點失效時，處理刪除相應(yīng)父子關(guān)系外，還需要將該子RLDS節(jié)點的下層節(jié)點構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)仍然繼續(xù)保留在網(wǎng)格環(huán)境中，并且保證其結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化。如圖4所示，父RLDS節(jié)點保留失效子RLDS節(jié)點的下層網(wǎng)絡(luò)的方法流程圖，包括以下步驟步驟211、父RLDS節(jié)點判斷狀態(tài)過期的子RLDS節(jié)點是否有下層節(jié)點，若有，執(zhí)行步驟212，否則，執(zhí)行步驟213；步驟212、父RLDS節(jié)點將失效子RLDS節(jié)點的子RLDS節(jié)點設(shè)置為父RLDS節(jié)點的子RLDS節(jié)點，并保存失效子RLDS節(jié)點的相關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)信息；
步驟213、執(zhí)行步驟220。
如圖5a所示，為處理失效節(jié)點前的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖，節(jié)點50是節(jié)點51的父節(jié)點，節(jié)點51是節(jié)點52及53的父節(jié)點。在節(jié)點50檢測到其子節(jié)點51失效后，會刪除與節(jié)點51的父子關(guān)系，并將節(jié)點52及53設(shè)置為自己的子節(jié)點形成如圖5b所示的處理失效節(jié)點后的部分網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。
在自治域拓撲結(jié)構(gòu)維護過程中，父RLDS節(jié)點可能由于如下兩種原因認為子RLDS節(jié)點失效一是子RLDS節(jié)點的服務(wù)不可用；二是由于網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定導致其父RLDS節(jié)點沒有收到保持激活狀態(tài)的消息而誤認為其失效。由于節(jié)點或網(wǎng)絡(luò)的恢復，失效節(jié)點很可能很快重新加入自治域。為此，在發(fā)現(xiàn)子RLDS節(jié)點失效后，父RLDS節(jié)點在刪除父子關(guān)系，保留下層網(wǎng)絡(luò)的同時，還會記錄下失效子RLDS節(jié)點的相關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)，例如，圖5a中的節(jié)點50檢測到節(jié)點51失效后，會保存節(jié)點51與節(jié)點52、53的連接關(guān)系。在失效子RLDS節(jié)點重新向父RLDS節(jié)點注冊時，父RLDS節(jié)點會根據(jù)該失效子RLDS節(jié)點的相關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)進行樹的恢復。
如圖6所示，為父RLDS節(jié)點對子RLDS節(jié)點進行注冊的方法流程圖，包括如下步驟步驟121、父RLDS節(jié)點接收并記錄注冊信息；步驟122、父RLDS節(jié)點判斷是否保存有子RLDS節(jié)點的相關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)信息，若是，執(zhí)行步驟123，否則，執(zhí)行步驟125；例如，圖5b中的節(jié)點50保存有失效節(jié)點51的相關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)信息，那么，在節(jié)點51再次注冊時，節(jié)點50就根據(jù)保存的拓撲結(jié)構(gòu)信息調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
步驟123、父RLDS節(jié)點按照子RLDS節(jié)點的相關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)信息恢復樹；父RLDS節(jié)點將子RLDS節(jié)點設(shè)置為子RLDS節(jié)點，并按照子RLDS節(jié)點的相關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)信息將子RLDS節(jié)點原來的子RLDS節(jié)點設(shè)置為子RLDS節(jié)點的子RLDS節(jié)點。例如，圖5b中，節(jié)點50將節(jié)點51設(shè)置為自己的子節(jié)點，并根據(jù)保存的節(jié)點51的拓撲結(jié)構(gòu)信息，將節(jié)點52及53歸還節(jié)點51，設(shè)置為節(jié)點51的子節(jié)點，從而，形成如圖5a所示的節(jié)點51失效前的拓撲結(jié)構(gòu)。
步驟124、父RLDS節(jié)點刪除子RLDS節(jié)點的相關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)；步驟125、父RLDS節(jié)點向子RLDS節(jié)點發(fā)送表明是否注冊成功的注冊標志信息。
本發(fā)明的網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)的子RLDS節(jié)點上報信息的處理方法，使自治域具有穩(wěn)定健壯的拓撲結(jié)構(gòu)，能夠適應(yīng)各種組員的動態(tài)變化，各類資源可以方便地加入到網(wǎng)格環(huán)境，盡可能整合所有可用的網(wǎng)絡(luò)資源，避免信息孤島的形成。
為了提高網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)信息中的信息查詢效率，在滿足用戶查詢要求的前提下，盡可能把查詢限定在合理可控的范圍內(nèi)，減少分布式查詢造成的消息通信代價。如圖7所示，為本發(fā)明的網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)的信息查詢方法流程圖，包括以下步驟步驟10、RLDS節(jié)點接收到信息查詢請求后，查詢本地信息是否能滿足查詢請求，若能滿足，執(zhí)行步驟70，否則，執(zhí)行步驟20；步驟20、RLDS節(jié)點查詢以該RLDS節(jié)點為根的子樹范圍內(nèi)的信息是否能滿足查詢請求，若能滿足，執(zhí)行步驟70，否則，執(zhí)行步驟30；步驟30、RLDS節(jié)點若為自治域的根節(jié)點，執(zhí)行步驟40，否則，執(zhí)行步驟50；步驟40、RLDS節(jié)點判斷信息查詢請求是否為可以跨自治域查詢請求，若是，執(zhí)行步驟50，否則，執(zhí)行步驟60；步驟50、RLDS節(jié)點通過交換設(shè)備向其他自治域轉(zhuǎn)發(fā)查詢請求，執(zhí)行步驟70；步驟60、RLDS節(jié)點向其父節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)查詢請求；步驟70、結(jié)束。
用戶將查詢請求提交給某個RLDS節(jié)點，如果該RLDS節(jié)點的本地信息能夠滿足用戶的查詢請求，則查詢結(jié)束，否則查詢以該RLDS節(jié)點為根的子樹范圍，如果還不能滿足用戶的查詢請求，則繼續(xù)向該RLDS節(jié)點的父節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)查詢請求。如果已經(jīng)到了自治域的根RLDS節(jié)點，仍然不能滿足用戶的查詢請求，則將查詢請求轉(zhuǎn)發(fā)給其他的自治域。本信息查詢方法合理地限定了查詢請求的擴散方向和范圍，有著較高的查詢效率。
RLDS節(jié)點在本地的查詢分為在緩存內(nèi)的查詢和在本地數(shù)據(jù)庫中的查詢，如圖8所示，為RLDS設(shè)備在本地查詢信息的方法流程圖，包括如下步驟步驟11、RLDS節(jié)點接收到信息查詢請求后，判斷是否允許緩存查詢，若允許，執(zhí)行步驟12，否則，執(zhí)行步驟15；步驟12、RLDS節(jié)點查詢本地緩存中的信息是否能滿足所述查詢請求，若是，執(zhí)行步驟14，否則，執(zhí)行步驟13；步驟13、RLDS節(jié)點查詢本地數(shù)據(jù)庫中的信息是否能滿足所述查詢請求，若是，執(zhí)行步驟14，否則，執(zhí)行步驟15；步驟14、執(zhí)行步驟70；步驟15、執(zhí)行步驟20。
本發(fā)明的網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)的信息查詢方法，能夠有效滿足用戶對網(wǎng)格環(huán)境下海量信息的查詢要求，并大大減少了分布式結(jié)構(gòu)造成的頻繁的信息交互，從而有效提高了查詢效率。
最后應(yīng)當說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術(shù)方案范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)，其中包括多個由樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的自治域構(gòu)成的森林狀網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)，每個自治域由多個資源定位描述服務(wù)設(shè)備組成，該資源定位描述服務(wù)設(shè)備以樹狀的拓撲結(jié)構(gòu)彼此相連，并存儲網(wǎng)格資源信息，該多個資源定位描述服務(wù)設(shè)備中的一個資源定位描述服務(wù)設(shè)備是所述自治域的根節(jié)點，還存儲所述自治域的拓撲結(jié)構(gòu)信息，除作為根節(jié)點資源定位描述服務(wù)設(shè)備之外的每一資源定位描述服務(wù)設(shè)備均只有一個父節(jié)點，且還存儲以該資源定位描述服務(wù)設(shè)備為根的樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息；交換設(shè)備，與所述自治域中的一個資源定位描述服務(wù)設(shè)備相連接，用于為自治域轉(zhuǎn)發(fā)信息；一個管理設(shè)備，與交換設(shè)備相連接，用于維護交換設(shè)備列表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)，其中位于不同的所述樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自治域的交換設(shè)備以對等方式連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)，其中所述交換設(shè)備的數(shù)目與所述自治域的數(shù)目相同，每一交換設(shè)備用于為一個自治域轉(zhuǎn)發(fā)信息，交換設(shè)備與對應(yīng)自治域中的一個資源定位描述服務(wù)設(shè)備相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)，其中所述交換設(shè)備與對應(yīng)自治域中作為根節(jié)點的資源定位描述服務(wù)設(shè)備相連接。
5.一種網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)的子節(jié)點狀態(tài)信息的處理方法，其中執(zhí)行以下步驟步驟1、子節(jié)點向父節(jié)點報告狀態(tài)信息；步驟2、父節(jié)點根據(jù)子節(jié)點報告的狀態(tài)信息，判斷所述子節(jié)點的狀態(tài)，若所述子節(jié)點處于失效狀態(tài)，則刪除所述父節(jié)點和子節(jié)點的父子關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述步驟1具體為步驟100、子節(jié)點檢測是否已向父節(jié)點注冊，若是，執(zhí)行步驟130，否則執(zhí)行步驟110；步驟110、所述子節(jié)點向所述父節(jié)點發(fā)送注冊信息；步驟120、所述父節(jié)點接收所述注冊信息，并向所述子節(jié)點發(fā)送表明注冊是否成功的注冊標志信息；步驟130、等待指定時間后，所述子節(jié)點判斷是否注冊成功，若注冊成功，執(zhí)行步驟140，否則，執(zhí)行步驟170；步驟140、所述子節(jié)點向所述父節(jié)點發(fā)送保持所述子節(jié)點激活狀態(tài)的信息；步驟150、所述父節(jié)點接收到保持所述子節(jié)點激活狀態(tài)的信息后，更新所述子節(jié)點的狀態(tài)信息，并向所述子節(jié)點返回表明是否成功地保持了激活狀態(tài)的激活標示信息；步驟160、所述子節(jié)點判斷是否成功地保持了激活狀態(tài)，若更新成功，執(zhí)行步驟100，否則，執(zhí)行步驟170；步驟170、所述子節(jié)點將自己設(shè)置為非注冊狀態(tài)，執(zhí)行步驟100；所述步驟2具體為步驟200、所述父節(jié)點判斷與其連接的子節(jié)點的狀態(tài)信息是否過期，若過期，則該子節(jié)點失效，執(zhí)行步驟210，否則，執(zhí)行步驟220；步驟210、所述父節(jié)點刪除所述父節(jié)點與失效子節(jié)點的父子關(guān)系；步驟220、等待指定時間，執(zhí)行步驟200。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中在步驟210和步驟220之間還包括步驟211、所述父節(jié)點判斷失效子節(jié)點是否有下層節(jié)點，若有，執(zhí)行步驟212，否則，執(zhí)行步驟213；步驟212、所述父節(jié)點將所述失效子節(jié)點的子節(jié)點設(shè)置為所述父節(jié)點的子節(jié)點，并保存所述失效子節(jié)點的相關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)信息；步驟213、執(zhí)行步驟220。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述步驟120具體為步驟121、所述父節(jié)點接收并記錄所述注冊信息；步驟122、所述父節(jié)點判斷是否保存有所述子節(jié)點的相關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)信息，若是，執(zhí)行步驟123，否則，執(zhí)行步驟125；步驟123、所述父節(jié)點按照所述子節(jié)點的相關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)信息恢復樹，將所述子節(jié)點設(shè)置為所述父節(jié)點的子節(jié)點，并將所述子節(jié)點原來的子節(jié)點設(shè)置為所述子節(jié)點的子節(jié)點；步驟124、所述父節(jié)點刪除所述子節(jié)點的相關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)；步驟125、所述父節(jié)點向所述子節(jié)點發(fā)送表明注冊是否成功的注冊標志信息。
9.一種網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)的信息查詢方法，其中執(zhí)行以下步驟步驟10、資源定位描述服務(wù)設(shè)備接收到信息查詢請求后，查詢本地信息是否能滿足所述查詢請求，若能滿足，執(zhí)行步驟70，否則，執(zhí)行步驟20；步驟20、所述資源定位描述服務(wù)設(shè)備查詢以所述資源定位描述服務(wù)設(shè)備為根的子樹范圍內(nèi)的信息是否能滿足所述查詢請求，若能滿足，執(zhí)行步驟70，否則，執(zhí)行步驟30；步驟30、所述資源定位描述服務(wù)設(shè)備若為樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自治域的根節(jié)點，執(zhí)行步驟40，否則，執(zhí)行步驟60；步驟40、所述資源定位描述服務(wù)設(shè)備判斷所述信息查詢請求是否為可以跨自治域查詢請求，若是，執(zhí)行步驟50，否則，執(zhí)行步驟60；步驟50、所述資源定位描述服務(wù)設(shè)備通過交換設(shè)備向其他自治域轉(zhuǎn)發(fā)查詢請求，執(zhí)行步驟70；步驟60、所述資源定位描述服務(wù)設(shè)備向其父節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)查詢請求；步驟70、結(jié)束。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述步驟10具體為步驟11、資源定位描述服務(wù)設(shè)備接收到信息查詢請求后，判斷是否允許緩存查詢，若允許，執(zhí)行步驟12，否則，執(zhí)行步驟15；步驟12、所述資源定位描述服務(wù)設(shè)備查詢本地緩存中的信息是否能滿足所述查詢請求，若是，執(zhí)行步驟14，否則，執(zhí)行步驟13；步驟13、所述資源定位描述服務(wù)設(shè)備查詢本地數(shù)據(jù)庫中的信息是否能滿足所述查詢請求，若是，執(zhí)行步驟14，否則，執(zhí)行步驟15；步驟14、執(zhí)行步驟70；步驟15、執(zhí)行步驟20。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)，包括由資源定位描述服務(wù)設(shè)備組成的樹狀結(jié)構(gòu)自治域、交換設(shè)備及管理設(shè)備。又涉及一種網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)的子節(jié)點狀態(tài)信息的處理方法，子節(jié)點向父節(jié)點報告狀態(tài)信息；父節(jié)點根據(jù)狀態(tài)信息判斷子節(jié)點的狀態(tài)，若子節(jié)點失效則刪除父子關(guān)系。還涉及一種網(wǎng)格信息服務(wù)系統(tǒng)的信息查詢方法，收到查詢請求的節(jié)點先查詢本地信息能否滿足請求，若不能則在以該節(jié)點為根的子樹內(nèi)查詢，如果還不能，則繼續(xù)向父節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)查詢請求，若已經(jīng)到自治域根節(jié)點，則將可跨自治域的查詢請求轉(zhuǎn)發(fā)給其他自治域。本發(fā)明實現(xiàn)了資源可方便地加入網(wǎng)格環(huán)境，避免了信息冗余及不一致，系統(tǒng)具有相對穩(wěn)定和健壯的結(jié)構(gòu)，提高了分布式結(jié)構(gòu)的信息查詢效率。
文檔編號H04L12/28GK1791023SQ20051013253
公開日2006年6月21日 申請日期2005年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月26日
發(fā)明者懷進鵬, 胡春明, 孫海龍, 富公為, 夏先波 申請人:北京航空航天大學