一种控制网格任务执行的方法技术

控制网格任务执行的方法是一种在网格计算环境中，任务正确、高效执行的解决方案，主要用于解决网格任务的安全调度问题。本方法在对网格资源进行审核时，提出资源必须是在线的、空闲的、可信的网格资源。这里对资源可信度的审核所用的信任机制是一种主观信任模型。在任务的执行过程中创建了两种移动代理：工作代理和控制代理。工作代理负责任务的执行，而控制代理负责对网格系统进行控制，实现任务监控。结合网格任务分配算法本方法实现了对网格中可用资源的安全动态性查找和任务执行的自适应性。降低了网格的通信量，提高网络的利用率，形成任务的并行求解，从而提高网格资源的利用效率和网格计算的执行效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种在网格计算环境中，任务正确、高效执行的解决方案。主要用于解决网格任务的安全调度问题，属于网格计算和分布式计算交叉技术应用领域。
技术介绍
网格计算是近年来国际信息
的研究热点，是以互联网和高性能计算为基 础的一门新兴技术。网格计算是指通过高速网络将地理上广泛分布、系统异构的各种硬件、 软件、信息资源(如高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等)连结成一个巨大的整 体，使得人们能够利用这些资源完成各种大规模的、复杂的计算和数据处理的任务，从而实 现高性能资源的共享和协同工作。作为未来计算的新模式，越来越多的人员和机构开发和 研究网格计算。 任务方式是使用网格资源的一种形式，它根据用户确定的流程，为用户提供使用 资源的功能。网格任务执行是网格的最主要的功能之一，主要涉及到网格计算环境下任务 的提交、调度和分配，资源的审核，任务的执行等问题。网格任务一般都在远端节点上运行， 任务提交者对远端设备的控制能力是非常有限的，为了有效控制任务的运行，需要网格任 务控制机制，控制整个任务的执行过程。研究并实现有效的资源与任务控制模型以及任务 调度机制，保证合理的资源共享和非平凡的服务质量已成为一个急待解决的研究热点和技 术难点。 代理或智能代理是指模拟人类行为与关系、具有一定智能并能够自主运行和提供 相应服务的程序。与其他软件实体相比，代理的粒度即实体的大小更大、智能化程度更高。 广义上它是指具有智能的任何实体，包括人类、智能硬件(如机器人、智能嵌入式设备和计 算机等)和智能软件。它的典型的定义为代理是驻留于环境中的实体，它可以解释从环境 中获得的、反映环境中所发生事件的数据，并执行对环境产生影响的行为。代理被看作是一 种在环境中生存的实体，它既可以是硬件(如机器人)，也可以是软件。随着网络的发 展，特别是信息搜索、分布式计算以及电子商务的蓬勃发展，人们不满足于仅仅在本地计算 机上找到所需的服务，而希望在整个网络范围内找到最佳的服务，希望将整个网络虚拟成 为一个整体，使代理在整个网络中自由的移动，这便产生了移动代理。移动代理的提出，进 一步扩展了代理处理的功能。移动代理，简单的说就是具有移动性的智能代理。它指的是 能够自行决定在网络的各个节点之间移动，代表其它实体(人或其他代理)进行工作的一 种软件实体。它能自行选择运行地点和时机，根据具体情况，中断当前自身的执行，移动至 另一设备上恢复运行，并及时将有关的结果返回。移动的目的是使程序的执行尽可能靠近 数据源，降低网络通信开销，节省带宽，平衡负载，加快任务的执行，从而提高分布式系统的 处理效率。基于移动代理的系统具有生存、计算、安全、通信、迁移机制。生存机制指的是移 动代理的产生、销毁、启动、挂起、停止等服务；计算机制指的是移动代理及其运行环境所具 备的计算推理能力，包括数据操作和线程控制原语；安全机制描述移动代理访问其它移动 代理和网络资源的方式；通信机制定义移动代理间及其和其它实体间的通讯方式；而迁移4机制负责组织移动代理代码及其执行时的中间状态，以让它在不同位置间移动。 在网格计算中引用移动代理技术将会有以下优点 1.在地域上分布的异构网格计算环境中能自主地将计算任务从一计节点迁移到另一节点，并可与其它代理或资源交互以实现任务和资源的控制和自适应。 2.移动代理可以迁移到网格计算环境的各级客户服务器或中央服务器上，与之进行本地高速通信，它不再占用网络资源，从而大大降低了网格的通讯量，并提高了网络资源的利用效率。 3.移动代理通过在局域网服务器之间双向移动来传递对应的资源信息、负载信 息、通讯量和任务执行序列等信息。这些信息作为资源控制、负载平衡、通讯调整、任务调度 等的参考依据，移动代理根据这些数据智能的判断控制的情况并做出相应处理。这将大大 改善系统的性能和智能化水平，提高网格计算的可靠性和执行效率。 4.移动代理通过将服务器请求代理动态迁移到其它服务端执行，使得此代理较小 依赖网络传输环节而直接面对要访问的服务器资源，从而避免了大量数据间的网络传送， 降低了系统对网络带宽的依赖。 5.在网格计算中，移动代理不需要统一的调度。由用户创建的代理可以异步在不 同计算节点运行，等任务完成再将结果传送给用户。同一用户或同一计算节点可创建多种 代理，同时在一个或多个节点运行，形成并行求解的能力。 6.移动代理由于具有协作性和可移动性，并且具有面向对象的特征，在考虑实现 安全措施的时候就会有更多的弹性。 信任是对一个实体身份和行为的可信度的评估，与这个实体的可靠性、诚信和性 能有关，信任是一个主观概念，取决于经验，通常用信任值来表示信任等级的高低，信任值 随实体的行为而动态变化。感性信任某个实体是指相信它不会有恶意的行为，理性信任某 个实体是指相信它能抵抗任意恶意的攻击。将信任引入到网格任务执行过程中，可以提高 网格任务执行的效率和正确性。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是提供一种运用移动代理和信任机制，控制网格任务执 行的方法，实现对网格中可用资源的安全动态性查找和任务执行的自适应性。降低网格的 通信量，提高网络的利用率，形成任务的并行求解，从而提高网格资源的利用效率和网格计 算的执行效率。技术方案本专利技术是一种策略性控制方案。通过网格任务的分配算法，安全、高效 的完成网格任务。首先介绍几个相关的网格计算概念。 1.虚拟组织(Virtual Organization) 所谓虚拟组织，它是由遵守资源共享规则的一组个体、机构组成，虚拟组织的典型 例子有应用服务提供商、存储服务提供商、企业及企业所采用的应用所构成的系统等。虚 拟组织的动态性是指组织结构、对外交互、控制模式及业务模式等是随时间变化的；虚拟组 织的异构性是指各组织在目标、结构、规模、控制、运行模式等方面是不同的。 2.自治域(Autonomy Domain) 加入网格环境的内部具有一致安全体系的个体、组织、部门和团体等。 3.资源(Resource) 在网格中的资源包括各类计算设备、存储设各、I/0设备、通信系统、文件、数据库、 程序、信息、知识、仪器等，并具有面向用户和透明性的特点，用户可以在不考虑资源物理位 置的情况下，方便的使用资源。此外，资源也具有动态变化的特性。资源节点是指在网格服 务提供域中的能够对外提供资源服务的最小单位成员。 网格计算体系模型如图l所示，以服务为中心是网格的核心，不同的虚拟组织/自 治域组成整个网格计算环境，而每个虚拟组织/自治域中的资源节点则能够协作完成不同 的服务。网格向用户提供一个接口 ，通过该接口接收来自用户的请求，发送来自网格的信 息。用户可以将所使用的网格看作是一个黑盒子，不必知道其内部如何实现用户请求的服 务。若网格用户所提交的任务在一个虚拟组织/自治域内不能完成时，则该虚拟组织/自 治域的网格服务器就请求其他的虚拟组织/自治域的资源节点协作完成。网格为用户提供 计算能力，但用户并不关心计算所需的资源是哪个虚拟组织提供的。通过具体的安全和通 信技术，构成信任联盟的虚拟组织之间可以共享资源。网格体系结构中不再考虑互联网完 成的功能。以网格数据为例，网格需要考虑到是数据表示形式、数据的传输方式、数据存储 和副本控制，但对具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制网格任务执行的方法，其特征在于该方法是运用移动代理和信任机制实现控制过程的，具体如下：一、移动代理的创建方案：系统中移动代理根据功能的不同分为两种：工作代理和控制代理。工作代理负责任务的执行，而控制代理负责对网格系统进行控制，通过控制代理实现任务监控。驻留控制代理的叫控制机，驻留工作代理的叫工作机，提交任务的计算机叫客户机；在虚拟组织／自治域内部，通过移动代理来实现任务分解，并携带子任务迁移到各个资源节点执行任务；资源运行任务失败时，通过移动代理实现本域或者跨域的协同整个任务的失败信息给域服务端，将任务状态置为失败，用户查询时提醒用户重新提交网格任务；１２）．配合信任控制中心对资源节点进行信任记录更新，在资源节点运行完任务后就需要对资源节点进行信任度更新，对各资源节点的信任评判是根据在各节点上子任务的运行时间来进行评判，由于系统是根据节点的性能来安排子任务的规模，原则上每个节点上子任务的执行时间应该相差不大，因此根据子任务规模和节点执行时间的规模时间比可以测算出一个信任估值，显然这个比值越大信任度就越高，一般稳定在０．６到１之间；如果有节点出现异常而无法返回正常结果，也不能武断的将其信任度置为０，而是置为小于０．６的某一值，一般置为０．２。然后再和以前的信任度值综合计算，将信任值递交回信任控制中心完成对资源节点信任度的更新，这样就建立起对资源节点的主观信任机制。任务求解；二、具体执行流程：１）．网格应用层首先提供给用户一个使用平台，用户首先要经过注册成为该网格的用户；２）．如果用户身份合法，网格确定用户对资源的访问控制权限，网格用户即可随时提交任务请求，网格用户填写要提交的任务，网格用户在提交网格任务时，需给出提交的任务描述，网格虚拟组织控制机构会对网格用户提交的任务的合法性、用户访问控制权限等级进行检验，如果该任务请求合法，不存在语义冲突问题，网格虚拟组织服务器将接受该请求，将该网格用户任务放入任务等待对列，并将请求状态设置为：提交状态，等待调度执行；３）．网格虚拟组织中心的任务控制机构为任务进行任务调度，如果有需要执行的任务就继续步骤４；否则任务控制机构等待直至有用户提交任务；４）．任务控制机构获取任务的描述信息，如提交者的用户信息、任务内容；５）．在网格任务控制机构根据信任机制对资源进行信任审核，筛选出可用的计算资源，根据资源处理能力信息包括中央处理器性能，带宽性能，内存性能等进行综合评定，计算出...

【技术特征摘要】
一种控制网格任务执行的方法，其特征在于该方法是运用移动代理和信任机制实现控制过程的，具体如下一、移动代理的创建方案系统中移动代理根据功能的不同分为两种工作代理和控制代理。工作代理负责任务的执行，而控制代理负责对网格系统进行控制，通过控制代理实现任务监控。驻留控制代理的叫控制机，驻留工作代理的叫工作机，提交任务的计算机叫客户机；在虚拟组织/自治域内部，通过移动代理来实现任务分解，并携带子任务迁移到各个资源节点执行任务；资源运行任务失败时，通过移动代理实现本域或者跨域的协同任务求解；二、具体执行流程1).网格应用层首先提供给用户一个使用平台，用户首先要经过注册成为该网格的用户；2).如果用户身份合法，网格确定用户对资源的访问控制权限，网格用户即可随时提交任务请求，网格用户填写要提交的任务，网格用户在提交网格任务时，需给出提交的任务描述，网格虚拟组织控制机构会对网格用户提交的任务的合法性、用户访问控制权限等级进行检验，如果该任务请求合法，不存在语义冲突问题，网格虚拟组织服务器将接受该请求，将该网格用户任务放入任务等待对列，并将请求状态设置为提交状态，等待调度执行；3).网格虚拟组织中心的任务控制机构为任务进行任务调度，如果有需要执行的任务就继续步骤4；否则任务控制机构等待直至有用户提交任务；4).任务控制机构获取任务的描述信息，如提交者的用户信息、任务内容；5).在网格任务控制机构根据信任机制对资源进行信任审核，筛选出可用的计算资源，根据资源处理能力信息包括中央处理器性能，带宽性能，内存性能等进行综合评定，计算出各资源可以分配到的子任务模块大小；6).将任务根据需分解的各模块大小比例分解成子任务；7).任务的迁移网格任务控制机构启动移动代理平台为分解后的子任务生成若干个任务执行代理和任务监控代理，任务执行代理分别携带各子任务迁移...

【专利技术属性】
技术研发人员：王汝传，莫晓莉，王海艳，王杨，张琳，邓勇，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]