基于知识的P2P网格资源发现研究摘要:针对当前网格资源管理系统扩展性差的问题,提出了具有分布式本体知识库的网格资源管理模型新模型由分布的多个自治管理域组成｡;自治域之间通过DHT覆盖网连接网格｡资源信息以本体知识库的形式管理:本地知识库管理域内网格知识;全局知识库则提供分布本体的语义映射以及知识的索引和定位资源发现转换为本体知识库的实例检索推理｡,并且支持跨管理域的资源集发现新模型极大地提高了网格资源管理系统的可扩展性关键词｡｡:知识库;本体;网格;资源发现;离散哈希表:TP302;TP393文献标志码:A:1001-3695(2007)04-0295-040引言??资源管理技术是网格计算[1]中重要而基础性的研究工作,在网格研究中得到极大重视当前正在进行的网格项目如｡Globus､Condor等都在进行相关方面的研究前一阶段的研究工作主要集中在屏蔽资源异构性动态性等方面相对忽略的网｡､格环境的分布跨管理域特性由此研究得到的研究成果如､｡Globus､Condor等大多采用集中控制方式这种技术不利于网格规模的进一步扩展随着大规模网格应用需求的逐步增大｡｡,网格系统的扩展性能已显得相当重要提高网格的扩展性能也成为网格研究中的一个热点｡｡??文献[2,3]从资源描述方面入手,解决网格资源管理的可扩展性问题笔者将语义网｡[4]技术引入到网格资源描述,建立了共享的网格资源本体(Ontology)[5],通过基于本体的推理获得满足资源需求的资源与传统关键字匹配方法相比｡,这类方法具有资源描述灵活易､扩展,并且提供知识级别的资源共享不足的是该方法依赖网格的集中控制机制｡,在体系结构上不具备可扩展性文献｡[6]则从构建分布式网格资源信息系统入手,通过将各网格自治域的服务器连接成DHT覆盖网络,借助DHT网络高效的定位能力和良好的可扩展性,构造出高扩展性的分布式网格信息系统但是该系统采用的是传统的关键字匹配方式文献｡｡[7]在基于DHT的网络上建立了基于语义的结构化P2P资源管理模型,较好地结合了上述两者的优势但是它对资源本体描述能力差｡,不能表达资源类间的关系,因此对于网格资源集合分配支持不足;而且其存储模型在存储顶级父类时存在性能瓶颈｡??本文结合网格跨多个管理域的特点,提出了基于知识的网格资源管理模型(Knowledge??basedResourceManagementMo??del,KRMM)｡KRMM由多个分布式自治管理域组成,更加符合真实网格环境采用｡RDF语言描述包括网格资源类以及描述资源概念之间相互关系的属性,从而建立比较完善的网格资源本体描述机制;网格知识以知识库形式存放于各个网格域的资源服务器之上,并且资源服务器构成基于DHT的覆盖网络,从而建立了高扩展性的网格知识系统;基于该知识库系统,网格资源发现转换为基于知识库的推理,极大地提高了网格资源管理系统的扩展能力｡??1基于知识的网格资源管理模型??1.1KRMM的网格模型??首先给出KRMM网格模型的形式化定义:??定义1KRMM网格模型G定义为??网格G=(D,K)??其中,D是网格的资源管理域集合,K是网格知识库｡??D={d1,d2,…,dn},n为网格域的数量,每一个网格域定义成d=(S,R)其中｡,S代表管理域中的资源服务器,负责管理域内网格资源管理;各个自治域的资源服务器以DHT网络连接起来提供网格资源管理服务｡R={r}是各个管理域中被管理的网格资源集合｡K=(GKB,LKB)代表管理域中网格系统的知识库,由全局网格资源知识库(GlobalKnowledgeBase,GKB)和本地网格资源知识库(LocalKnowledgeBase,LKB)组成｡LKB={LKB1,LKB2,…,LKBn}是存储于各个网格资源管理域资源服务器上的知识库集合｡??1.2KRMM网格知识库模型??在考虑了节点异构和自治的KRMM网格环境下,各个管理域的知识库不再共享统一的网格资源本体(假设各个知识库的网格资源本体是一致的),由此会带来集中控制的网格环境中不曾出现的问题考虑三个网格域｡(假设为A､B､C三个域)资源共享的情况:A含有由CPU为Xeon且操作系统为RedHat组成的集群;B需要CPU为32位的Linux集群,并且其知识库表明RedHat是Linux的子类;C的知识库表明Xeon是32位的CPU显然｡,A､B按照自身知识库知识进行资源协商不可能完成资源分配因此｡,KRMM必须提供分布的网格与知识库的本体集成机制,通过综合A､B､C三者的知识库从而成功匹配资源｡...