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第Ⅰ部分 网格计算3

第1章 引言3

1.1 早期网格工作5

1.1.1 数据5

1.1.2 计算6

1.1.3 计算网格与数据网格6

1.2 当前网格工作7

1.3 网格业务领域概述9

1.3.1 生命科学10

1.3.2 金融分析和服务10

1.3.3 研究协作11

1.3.4 工程与设计11

1.3.5 协作游戏11

1.3.6 政府机构11

1.4 网格应用12

1.4.1 调度程序12

1.4.3 负载均衡13

1.4.2 资源代理13

1.4.4 网格门户14

1.4.5 集成方案14

1.5 网格基础设施14

1.5.1 安全15

1.5.2 资源管理16

1.5.3 信息服务16

1.5.4 数据管理17

1.6 结论17

1.7 参考资料18

第Ⅱ部分 网格计算全球计划21

第2章 网格计算组织及其任务21

2.1 开发网格标准和最佳实践指导原则的组织22

2.2 开发网格计算工具包及框架的组织23

2.2.1 Globus23

2.2.2 Legion24

2.2.3 Condor和Condor-G26

2.2.4 Nimrod27

2.2.5 UNICORE(计算机资源的统一接口)28

2.3 建立并使用基于网格的方案解决计算、数据和网络需求的组织29

2.2.6 NSF中间件计划(NMI)29

2.3.1 美国能源部：Science Grid(DOE)30

2.3.2 欧盟：EUROGRID计划30

2.3.3 欧盟：Data Grid计划31

2.3.4 TeraGrid32

2.3.5 NASA Information Power Grid(IPG)33

2.4 建立并使用基于网格方案的商业组织35

2.5 参考资料35

3.1.1 虚拟组织的概念37

3.1 网格问题37

第3章 网格计算剖析37

3.1.2 网格体系结构39

3.1.3 网格体系结构以及与其他分布式技术的关系42

3.2 小结44

3.3 参考资料44

第4章 网格计算路线图45

4.1 自主计算46

4.2 Business On Demand及基础设施虚拟化47

4.3 面向服务的体系结构及网格48

4.4 语义网格50

4.5 小结51

4.6 参考资料51

第Ⅲ部分 新一代网格计算应用55

第5章 网格服务体系结构与Web服务体系结构的结合55

5.1 面向服务体系结构55

5.2 Web服务体系结构57

5.3 XML、相关技术以及它们与Web服务的关联58

5.4 XML消息及封装58

5.4.1 SOAP58

5.4.2 SOAP处理模型60

5.4.3 SOAP特征61

5.4.4 消息交换模式61

5.4.5 SOAP模块62

5.5 服务消息描述机制62

5.5.1 Web服务描述语言63

5.5.2 全球XML体系结构设想66

5.5.3 服务策略68

5.5.4 策略表示及断言69

5.5.5 安全70

5.5.6 获取消息完整性74

5.5.7 一些高级的GXA安全标准77

5.5.8 寻址(WS-Addressing)78

5.6 Web服务与网格服务之间的关系80

5.6.1 交互感知状态信息81

5.6.2 应用感知状态信息81

5.7 Web服务互操作性以及WS-I组织的任务82

5.7.1 Basic Profile指导方针介绍83

5.7.2 Basic Profile的细节及实例83

5.7.3 WSDL文档结构84

5.8 参考资料87

第Ⅳ部分 网格计算的技术观点91

第6章 开放网格服务体系结构91

6.1 引言91

6.2 OGSA体系结构及目标91

7.1 Commercial Data Center(CDC)93

7.1.1 摘要93

第7章 驱动OGSA的用例的一些示例93

7.1.2 客户/提供者(参与者)94

7.1.3 场景94

7.1.4 对OGSA的功能需求94

7.2.2 客户(参与者)95

7.2.3 场景95

7.2.4 对OGSA的功能需求95

7.2.1 摘要95

7.2 National Fusion Collaboratory(NFC)95

7.3 Online Media and Entertainment96

7.3.1 摘要96

7.3.2 参与者96

7.3.3 场景96

7.3.4 对OGSA的功能需求96

7.4 小结97

7.5 参考资料97

第8章 OGSA平台组件98

8.4 OGSA基础设施99

8.3 核心网络服务传输及安全99

8.5 OGSA基础服务99

8.2 OGSA主机环境99

8.1 本地平台服务及传输机制99

8.6 小结100

第9章 开放网格服务基础设施(OGSI)101

9.1 引言101

9.2 网格服务101

9.3 对OGSI的高级介绍103

9.4 OGSI规范的技术细节104

9.4.1 OGSI及它对WSDL的使用104

9.4.2 将GWSDL定义转换为WSDL定义的重要性106

9.4.3 OGSI PortType支持的操作符重载107

9.5 服务数据概念的介绍107

9.5.1 如何使用potType声明服务数据108

9.5.2 服务数据结构109

9.5.3 可变特性如何影响服务数据110

9.5.4 服务数据元素类型和服务数据值111

9.5.5 GWSDL portType继承对服务数据的影响111

9.5.6 根据生命期属性限定服务数据元素113

9.6.1 网格服务实例句柄、引用及使用模型115

9.6 网格服务：命名及变更管理的建议115

9.5.7 关于OGSI定义的服务数据概念的小结115

9.6.2 WSDL中推荐使用的GSR编码116

9.6.3 网格服务实例的生命周期117

9.6.4 使用软状态方法管理服务的生命周期118

9.6.5 网格服务的服务操作的可扩展性特征118

9.6.6 OGSI中对服务故障的处理119

9.6.7 网格服务接口119

9.6.8 深入GridService portType121

9.6.9 网格服务所提供的网格数据查询能力：语法和语义121

9.6.10 网格服务所提供的网格数据更新能力：语法和语义123

9.6.11 网格服务的工厂概念124

9.6.12 网格服务的句柄转换概念125

9.6.13 OGSI定义的网格服务通知框架125

9.6.14 OGSI中的服务分组概念127

9.6.15 服务组的成员规则129

9.6.16 服务组中的服务项130

9.6.17 ServiceGroupEntry130

9.6.18 利用OGSI服务组概念进行简单注册130

9.6.19 网格服务和客户编程模型132

9.6.20 网格服务和服务编程模型133

9.7 小结134

9.8 参考资料135

第10章 OGSA基础服务136

10.1 公共管理模型(CMM)136

10.1.1 可管理接口137

10.1.2 域特定接口137

10.1.3 用于资源建模的新构件137

10.1.4 CMM定义的可管理性接口137

10.1.5 资源建模概念138

10.1.6 资源生命周期建模139

10.1.7 CMM中的资源分组概念142

10.1.8 资源之间的关系与相互依存142

10.1.9 小结144

10.2 服务域144

10.3 策略体系结构145

10.3.1 策略抽象的层次147

10.3.2 策略服务框架的一个示例147

10.4 安全体系结构149

10.3.5 小结149

10.3.4 WS-Policy概述及其与OGSA策略的关系149

10.3.3 策略服务接口149

10.4.1 OGSA安全体系结构150

10.4.2 安全服务152

10.4.3 绑定安全152

10.4.4 策略表示及交换153

10.4.5 安全关联153

10.4.6 身份及证书映射/转换153

10.4.9 信任154

10.4.10 OGSA的核心安全服务154

10.4.8 隐私实施154

10.4.7 授权实施154

10.4.11 小结155

10.5 测量及核算155

10.5.1 测量服务接口156

10.5.2 评价服务接口156

10.5.3 核算服务接口156

10.5.4 记账/支付服务接口156

10.6 公共分布式登录157

10.5.5 小结157

10.7 分布式数据访问及复制158

10.7.1 概念模型159

10.7.2 服务实现161

10.7.3 小结162

10.8 结论162

10.9 参考资料162

第11章 GLOBUS GT3工具包的体系结构165

11.1 GT3软件体系结构模型165

第Ⅴ部分 网格计算工具包165

11.1.1 默认的服务器端框架166

11.1.2 Globus GT3体系结构细节168

11.1.3 网格服务容器168

11.1.4 OGSI参考实现168

11.1.5 安全基础设施168

11.1.6 传输层的安全性168

11.1.7 消息层的安全性169

11.1.8 安全性发展方向169

11.1.11 GT3的负载均衡性170

11.1.9 系统级服务170

11.1.10 主机环境170

11.1.12 客户端框架171

11.1.13 消息预处理程序171

11.2 小结172

11.3 参考资料172

第12章 GLOBUS GT3工具包的编程模型173

12.1 引言173

12.2 服务编程模型173

12.2.1 网格服务行为实现174

12.2.2 操作提供者175

12.2.3 服务工厂回调机制178

12.2.4 网格服务生命周期的回调及管理180

12.2.5 服务激活182

12.2.6 服务钝化182

12.2.7 服务状态数据持久保存机制183

12.2.8 GT3提供的服务类型183

12.2.9 网格服务生命周期模型183

12.2.10 服务数据管理的GT3编程模型184

12.2.12 服务注解的服务数据187

12.2.11 创建动态服务数据元素187

12.2.13 GT3中服务数据的查询支持189

12.2.14 定制查询引擎和求值器191

12.2.15 服务数据交换通知192

12.2.16 客户端编程模型194

12.2.17 GT3工具196

12.2.18 服务端和客户端的工件197

12.2.19 GT3配置198

12.2.20 GT3提供的默认实现类200

12.2.21 GT3消息处理程序的意义201

12.2.22 JAX-RPC处理程序201

12.2.23 AXIS处理程序203

12.2.24 GT3安全实现及编程模型204

12.2.25 GT3安全处理程序204

12.2.26 内部安全设计工作流细节209

12.2.27 服务消息交换日志210

12.2.29 消息类型及编码212

12.2.30 类型映射及序列化212

12.2.28 GT3中其他重要的元素212

12.2.31 小结213

第13章 GLOBUS GT3工具包的一个示例实现214

13.1 运用从上到下的方法实现Acme搜索引擎215

13.1.1 基本服务实现215

13.1.2 实现搜索网格服务228

13.1.3 网格服务配置229

13.1.4 简单客户端实现230

13.1.6 高级服务数据概念239

13.1.5 高级网格服务239

13.1.7 操作提供者244

13.2 结论252

13.3 参考资料252

第14章 Globus GT3工具包的高层服务253

14.1 引言253

14.2 资源发现及监控253

14.3 资源分配253

14.4 数据管理253

14.5 信息服务254

14.5.1 信息服务的组件模型255

14.5.2 结论260

14.6 索引服务261

14.6.1 索引服务信息模型262

14.6.2 索引服务的功能262

14.6.3 索引服务的配置模型263

14.6.4 监控和发现265

14.6.5 小结265

14.7 资源信息提供者服务265

14.7.1 RIPS的内部操作266

14.8 资源管理服务267

14.7.2 小结267

14.8.1 GRAM体系结构的两个方面269

14.8.2 资源规范语言269

14.8.3 小结270

14.9 数据管理服务270

14.9.1 网格文件传输协议(GridFTP)270

14.9.2 可靠文件传输(RFT)270

14.9.3 复制定位服务(RLS)270

14.11 参考资料271

14.10 结论271

14.9.4 小结271

第15章 OGSI.NET中间件解决方案272

15.1 OGSI.NET框架的实现272

15.12.1 体系结构的概述272

15.12.2 分派器273

15.12.3 网格服务包装器273

15.12.10 OGSIPortTypeAttribute274

15.12.9 基于特性的编程274

15.12.8 编程模型274

15.12.7 持久性274

15.12.6 安全性274

15.12.5 消息处理程序274

15.12.4 工厂274

15.12.11 NotificationSourcePortType275

15.12.12 配置275

15.2 小结276

15.3 参考资料276

术语表277

参考文献283