【正文】 imary Key 和 Destroy By Primary Key 兩個操作，前者返回根據(jù)特定鍵值創(chuàng)建的服務(wù)句柄，后者撤消特定鍵值創(chuàng)建的網(wǎng)格服務(wù)實例。6．用于通知機制的 Notification Source/Notification Sink 接口。動態(tài)分布的網(wǎng)格服務(wù)需要能夠?qū)⒆陨頎顟B(tài)的改變通知對方，這就需要定義通知機制。OGSA 的通知機制包括兩個接口：消息的發(fā)布方接口 Notification Source 和消息的接收方接口 Notification Sink。通過這兩個接口實現(xiàn)通知機制，以便以一種標(biāo)準(zhǔn)的方式來處理通知。通知機制允許客戶端通過注冊來獲得特定的消息，并且支持消息的異步單向傳輸。如果一個服務(wù)愿意向外提供消息通知，它必須支持 Notification Source 接口，對消息的訂閱行為進行管理，一個服務(wù)愿意接收消息通知，它必須實現(xiàn) Notification Sink 接口，通過該接口可以獲取通知的消息。 WSRF 結(jié)構(gòu)OGSI 作為 OGSA 的核心規(guī)范已經(jīng)有三年了， OGSI 設(shè)計的目的在于提供一個標(biāo)準(zhǔn)的方式通過 Web 服務(wù)接口來管理狀態(tài)。這在網(wǎng)格計算中是一個重要的必不可少的條件，然而在實踐當(dāng)中，很多人在 Web 服務(wù)領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn) OGSI 與現(xiàn)在主流 Web 服務(wù)思想過于分離，與現(xiàn)代流行的 Web 服務(wù)技術(shù)存在著許多矛哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 15 盾，這也被認(rèn)為是 OGSI 的一個明顯的不足，正是因為這點不足，Web 服務(wù)資源框架 WSRF 的提出似乎也成了必然的事情 [27]。WSRF 針對上述不足提出了比較全面和徹底的解決方案，WSRF 結(jié)構(gòu)強調(diào)網(wǎng)格技術(shù)主要是由 Web 服務(wù)和有狀態(tài)資源組成的，而有狀態(tài)資源是指可以被 XML 語言說明的狀態(tài)數(shù)據(jù)，它可以被一個或者多個 Web 服務(wù)訪問，擁有在被創(chuàng)建時就分配的定義完整的實體，該實體是以創(chuàng)建資源、撤銷生命周期來表示的，并具有多種實現(xiàn)方式。Web 服務(wù)和有狀態(tài)資源是分開的，在 WSRF 結(jié)構(gòu)中的 Web 服務(wù)是一種運行在有狀態(tài)資源上的無狀態(tài)服務(wù)。從本質(zhì)上而言，WSRF 是一組 Web 服務(wù)規(guī)范，它從特定的消息交換和XML 規(guī)范的角度，定義了 Web 服務(wù)資源(WSResource)方法的表現(xiàn)形式。這些規(guī)范可用來構(gòu)建 Web 服務(wù)和一個或者多個有狀態(tài)的資源間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。相比 OGSI 而言，WSRF 有了很多改進的地方：WSRF 使用了不同的結(jié)構(gòu)來模型化有狀態(tài)資源和相應(yīng)的 Web 服務(wù)，而 OGSI 則是采用同一種結(jié)構(gòu)來模型化狀態(tài)資源以作為一個 Web 服務(wù)進行表示。在這點上 WSRF 比 OGSI 更具有表達(dá)力，因為它允許 Web 服務(wù)和任何相關(guān)聯(lián)的有狀態(tài)資源之間可以形成多對多的映射，而 OGSI 只能形成一對一的映射關(guān)系。另外，在 OGSI 中能表達(dá)的模式在 WSRF 中也都可以表達(dá)。 Web 服務(wù)資源是 Web 服務(wù)和有狀態(tài)資源的組合，它被表示為帶有明確定義類型的 XML 文檔和 Web 服務(wù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，也包括用來尋址和訪問的端點的引用方法，同時還提供狀態(tài)執(zhí)行所需要的環(huán)境。在WSRF 中，不同的實體具有不同的生命周期和資源能力，相應(yīng)的資源特性可以表示為 Web 服務(wù)資源特性文檔中的一個 XML 元素，客戶端是通過 WSDL 的端口類型來得到 Web 服務(wù)資源特性文檔的， Web 服務(wù)資源特性文檔用來充當(dāng)Web 服務(wù)資源實際狀態(tài)的視圖或投影。 WSRF 通過約定的 Web 服務(wù)機制來使Web 服務(wù)資源可以被聲明、創(chuàng)建、訪問、監(jiān)測、改變和撤銷，同時不需要對相關(guān)聯(lián)的有狀態(tài)資源進行處理。WSRF 的目的是把它自己合成到 Web 服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)中去，而不像 OGSI 一樣僅僅像是服務(wù)的碎片。網(wǎng)格采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)是大勢所趨，而 WSRF 解決了許多困擾網(wǎng)格研究的問題，更有力地推動了 OGSA 的發(fā)展，得到了網(wǎng)格界的一致好評、廣泛采用和支持，被認(rèn)為是實現(xiàn) OGSA 架構(gòu)的理想網(wǎng)格服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。 WSRF(WSResource Framework)規(guī)范包括以下 4 個主要組件：WSResource Properties、WSResource Lifetime、WSService Group 和 WSBase Faults。1．WSResource Properties 處理與一個給定資源相關(guān)的屬性和那個資源的哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 16 特征。WSResource Properties 規(guī)范文檔對于服務(wù)如何在一個 Web 服務(wù)架構(gòu)中提供資源屬性的定義進行了標(biāo)準(zhǔn)化。通過使用這些規(guī)范，可以提供關(guān)于有什么可用資源以及如何通過 WSRF 訪問這些資源的一個標(biāo)準(zhǔn)化視圖。 WSResource Properties 提供了一組標(biāo)準(zhǔn)的消息，請求者可以使用這些消息來查詢和更新一個發(fā)布的資源中的屬性值。根據(jù)一個給定服務(wù)和資源定義了的資源屬性，這些消息被緊縮成一個個子集。WSRT(Web Services Resource Transfer)使用了 WSResource Properties 中的 get、put、create 和 destroy 語句的一些擴展的能力，以提供對資源文檔的分段訪問。2．WSResource Lifetime 處理如何銷毀/刪除一個給定的資源，以及在一個資源的“生命周期”上加上什么約束。生命周期約束可以包括立即銷毀資源或者安排定時銷毀資源。生命周期約束放在 WSResource Properties 中，因此可以查詢這些約束。WSRT 在 WSResource Lifetime 規(guī)范的基礎(chǔ)上為資源屬性增加了生命周期約束的概念。與之前單獨的 WSTransfer 相比，這提供了對資源列表時間方面的更大的控制。3．WSService Group 主要處理異構(gòu)的 Web 服務(wù)和資源集合的創(chuàng)建。服務(wù)組由被稱作 entries 的組件表示，這些組件本身也被當(dāng)作是資源。從某種意義上說，服務(wù)組是頂級 WSRF 框架中提供的基于 WSRF 的多個資源的子分組。服務(wù)組可以包含用于組中收集的各個遵從 WSRF 的資源的大多數(shù)屬性和對象。4．WSBase Faults 提供出錯方面的標(biāo)準(zhǔn)，它涵蓋了原來的 WSTransfer 規(guī)范，同時還包括對 WSRT 的增強。WSBase Faults 提供一組標(biāo)準(zhǔn)的、簡化的錯誤信息，通過報告這些錯誤信息，可以幫助解決 Web 服務(wù)中的問題。WSBase Faults 還提供了擴展這些標(biāo)準(zhǔn)錯誤信息的規(guī)則，以及 Web 服務(wù)使用錯誤信息的基本用法。WSRF 具有以下能力：1．定義了如何使用 XML 描述和訪問資源的屬性。2．闡明了定位狀態(tài)資源的方法。3．定義了如何創(chuàng)建一個資源和撤銷資源的消息。4．為 Web Services 提供了消息預(yù)定和事件通知機制。5．概述了如何組織資源和服務(wù)組。6．為 WSAddressing 增加了容錯能力。7．定義了一個標(biāo)準(zhǔn)化、可擴展的 Web Services error messages 格式。哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 17 Globus 支撐平臺及開發(fā)環(huán)境Globus 是目前全球最有影響的網(wǎng)格研究計劃之一，主要項目成員有美國阿貢國家實驗室、芝加哥大學(xué)、南加州大學(xué)，IBM 公司現(xiàn)在也參與其中。其主要研究任務(wù)分 4 個方面：網(wǎng)格基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研究、軟件及工具的開發(fā)、試驗平臺的建立、網(wǎng)格應(yīng)用的開發(fā)。2022 年 Globus 小組和 IBM 聯(lián)合提出 OGSA的網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)，意味著大型商業(yè)公司將正式開始大規(guī)模進入網(wǎng)格產(chǎn)品研制當(dāng)中。Globus Toolkit是一種基于社團的、開放結(jié)構(gòu)、開放源代碼的服務(wù)的集合，也是支持網(wǎng)格及其應(yīng)用的軟件庫，它解決了安全、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 [28]。Globus Toolkit具有較為統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，有利于整合現(xiàn)有資源，也易于維護和升級換代。目前一些知名公司，包括IBM 和微軟等都公開宣布支持Globus Toolkit。該軟件包被世界上包括幾百個地點的許多網(wǎng)格項目采用。大多數(shù)網(wǎng)格項目都是采用基于Globus Toolkit所提供的協(xié)議及服務(wù)建設(shè)的。Globus Toolkit工具包來源于 Globus項目，是國際上最有影響力的與網(wǎng)格計算相關(guān)的項目之一，是由來自世界各地關(guān)注網(wǎng)格技術(shù)的研究人員和開發(fā)人員共同努力的成果 [29]。Globus 體系結(jié)構(gòu)的變化經(jīng)歷了幾次飛躍。從 1997 年起，Globus Toolkit 工具包的第二版(GT2)成為了網(wǎng)格計算的事實標(biāo)準(zhǔn)。它著重于可用性和互操作性能力，定義和實現(xiàn)了一些協(xié)議、API 和服務(wù)。GT2 通過定義和實現(xiàn)的“標(biāo)準(zhǔn)”協(xié)議和服務(wù)，真正地實現(xiàn)了可互操作的網(wǎng)格系統(tǒng)。但是，GT2 終究是針對網(wǎng)格的具體實現(xiàn)，它并沒有一個正式的標(biāo)準(zhǔn)，也沒有接受公開的審閱，所以在某種程度上限制了它的發(fā)展。2022 年符合 OGSA 規(guī)范的 Globus Toolkit (GT3)發(fā)布，這標(biāo)志著 OGSA已經(jīng)從一種理念、一種體系結(jié)構(gòu)，走到付諸實踐的階段了。GT3 提供了一個完整的開放網(wǎng)格服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施 OGSI 實現(xiàn)，它的許多功能重構(gòu)成與 OGSI 兼容的服務(wù)。GT3 將服務(wù)發(fā)現(xiàn)、程序執(zhí)行作業(yè)的提交、監(jiān)控和可靠的文件傳輸，定義成了與 OGSI 兼容的服務(wù)。其它如數(shù)據(jù)傳遞、副本定位和授權(quán)等服務(wù)也盡量構(gòu)建成與 OGSI 相兼容。并且 GT3 定義了一組關(guān)于使用 Web 服務(wù)描述語言WSDL 和擴展標(biāo)識語言 XML 模式的約定與擴展，以便啟用有狀態(tài)服務(wù) [30]。2022 年 4 月 30 日，Globus Alliance 正式向開放社區(qū)發(fā)布了最新的 Globus 版本 [31]。它是程序員相信代碼質(zhì)量已經(jīng)足以滿足企業(yè)需求的第一個哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 18 版本，與 GT 以前的版本相比，GT4 包括很多 Web 服務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)格先驅(qū) Ian Foster 在一次訪談中談到：“GT4 是 Globus 進化的一個延續(xù)，其重要之處在于這是我們第一次覺得可以告訴其他組織——代碼質(zhì)量足以滿足企業(yè)需求了” 。GT4 有以下的新特性：1．GT4 遵守最新的 Web Services Interoperability Organization(WSIO)Web服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，在不同環(huán)境之間提供了最大的互操作性。2．GT4 包含對一些重要授權(quán)標(biāo)準(zhǔn)的初步支持，其中包括 SAML 和XACML。3．GT4 實現(xiàn)了 WSRF 和 WSNotification 規(guī)范。4．GT4 具有復(fù)雜的授權(quán)和安全功能，Globus 一直非常注重網(wǎng)格的安全性，從安全性的角度來看，GT4 是滿足企業(yè)需求的。5．GT4 提供了高級的執(zhí)行和數(shù)據(jù)管理功能。GT4 對一組 Web 服務(wù)進行打包，這些服務(wù)提供了一個面向服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。GT4 最重大的改進在于 WSRF 和 Web Services Notification(WSN)這兩個新標(biāo)準(zhǔn)的實現(xiàn)，從而在建立對有狀態(tài)資源進行訪問的 Web 服務(wù)時，不再需要像OGSI 那樣對 Web 服務(wù)進行擴展，而是以通用的標(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)，更有利于網(wǎng)格應(yīng)用的發(fā)布與使用。鑒于以上介紹，GTOGSA、WSRF 和 Web 服務(wù)之間的關(guān)系可以用圖 23 所示。 本章小結(jié)介紹了網(wǎng)格技術(shù)概念、研究現(xiàn)狀和結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述了 OGSA 和 WSRF兩種結(jié)構(gòu)的組成和服務(wù)實現(xiàn)原理對比。同時介紹了本課題的開發(fā)環(huán)境 Globus，并分析了 Globus 的發(fā)展成熟度及應(yīng)用狀況。最后分析了OGSA，WSRF ，GT4，Web 服務(wù)四者之間的關(guān)系。通過介紹當(dāng)前網(wǎng)格技術(shù)在各領(lǐng)域哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 19 GT4OGSAWSRF網(wǎng)格應(yīng)用的高層服務(wù)有狀態(tài)的 Web 服務(wù)Web 服務(wù)實現(xiàn)實現(xiàn)定義擴展需要應(yīng)用符合圖 23 OGSA、WSRF、GTWeb 服務(wù)四者之間的關(guān)系Fig. 23 Relationship among OGSA, WSRF, GT4 and Web service的研究和發(fā)展?fàn)顩r，為第四、五章研究的展開積累了技術(shù)基礎(chǔ)。哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 20 第 3 章 核心開發(fā)技術(shù)和平臺 Java/J2EE 技術(shù)為了達(dá)到資源全面集成的目的，本課題采用了 Java 技術(shù)作為主要的開發(fā)基礎(chǔ)。此外，J2EE 在分布式計算、計算能力整合和安全性管理等方面的強大功能為本研究的應(yīng)用提供了有力的支撐環(huán)境和運行平臺。 Java 對企業(yè)異構(gòu)數(shù)據(jù)集成的支持Java 語言最初被稱為 Oak，1990 年出現(xiàn)在 Sun 公司的實驗室中，設(shè)計這種語言的目的是實現(xiàn)一種為嵌入式處理器編寫程序的可移植方法。由于 Java 語言身兼解釋性語言和面向?qū)ο笳Z言兩者的優(yōu)勢，使之成為進行系統(tǒng)集成最合適的開發(fā)語言，這主要體現(xiàn)在：1．Java 支持移動代碼方式 (Mobile code system)。移動代碼不同于通常意義下的代碼，它能夠由運行環(huán)境中的應(yīng)用動態(tài)地執(zhí)行，利用移動代碼可以構(gòu)成移動代理(Mobile Agent)。代碼要移動，必須與平臺無關(guān)，Java 通過虛擬機和字節(jié)碼機制保證它能在各種平臺上使用。因為 Java 應(yīng)用能夠漫游于企業(yè)信息系統(tǒng)中的任何客戶機上，所以需要用戶能夠下載并且執(zhí)行程序而不影響計算機系統(tǒng)的運行環(huán)境，像內(nèi)存、文件系統(tǒng)等等。2．Java 僅支持單繼承，避免了由多重繼承引起的復(fù)雜語義問題。Java 接口與 CORBA IDL 文件非常相似，通過接口可以了解對象的交互界面而不