随着网络技术的不断发展,以Internet为基础的新技术——网格(Grid)有了长足的进步。在网格资源调用中,时间性能、安全性能和稳定性能是衡量网格功能的重要指标,相关技术已经成为网格研究的重要课题。本文分别从这三个方面出发,对动态链接表技术、身份鉴别技术、散列化处理技术和自适应技术做了较深入的研究并进行了仿真实验。这些技术对网格资源调用起到很好的支撑作用。 　　

1 网格资源调用中必须考虑的问题

从需求角度看,网格资源调用具有以下特点: 　　

(1)资源搜索速度快。网格资源中,有很大一部分驻留于大型资源库,而在大型资源库中,对共享资源进行搜索的时间开销直接影响时间性能。所以,提高搜索速度对于提高网格资源调用的时间性能至关重要。 　　

(2)信息传输安全性高。网格资源调用时,信息通过Internet进行传输,传输的安全性是至关重要的。这里的安全性包括数据的完整性,以及数据接收者的合法性。为此,需要有效的安全协议予以保证。 　　

(3)资源传输过程的持续性和稳定性。因为物理网络存在带宽有限、延迟大、传输状态可变以及稳定性差等缺点,所以需要在信息传输过程中,面对网格传输状态的变化自动做出相应调整,即具有很好的自适应性。 　　

2 网格资源调用中支撑技术的研究与实现

2.1 动态链接表

随着网格规模的发展,不断地有更多的客户机加入网格,并提供更加丰富的资源,从而,在数据网格和信息网格中,也会有更大量的文件被共享。这样,当网格在线客户机通过资源管理器搜索网格资源时,其搜索范围将会随着共享文件的增多而变得越来越大。实验表明:当资源中的文件搜索范围在104或者更高的数量级时,其搜索速度明显变慢。 　　

在网格发展初期,这种搜索可能不会造成明显的负担,可是,随着网格规模的不断扩大,势必使网格的负担日益加重。具体表现在网格资源调用的时间开销大大增加,甚至不堪承受。 　　

动态链接表技术的设计思想是:根据文件资源的调用情况以链接表方式建立一种数据结构,链接表本身根据资源使用情况实时、动态地交互更新。链接表中统计的资源是近期某个时间到当前时间段内,共享资源中被搜索或被共享次数较多的文件。资源使用者在对网格资源进行调用时,先在动态链接表中进行搜索。如果搜索命中,则资源使用者可以直接调用资源;如果没有命中,则退出动态链接表,再对资源直接进行搜索。

 　　

            图1 动态链接表的工作流程图 　　

因为动态链接表中的搜索范围相对于资源的直接搜索范围要小得多,所以,在资源很庞大的情况下,即使链接表不能命中,对链接表检索的时间开销也几乎可忽略不计。图2是动态链接表在搜索命中的情况下,其搜索时间开销与对资源直接搜索的时间开销的对比图。

 


图2 搜索命中情况下,动态链接表搜索与资源直接搜索时间开销对比图 　　

图2中,实线表示直接对资源搜索并命中的时间与文件数目的关系,虚线表示用动态链接表搜索资源并命中的时间与文件数目的关系。可以看出,随着文件数目的增多,直接对资源搜索并命中的搜索时间开销近似为一个线性递增函数,而采用动态链接表搜索的时间开销很小,而且几乎呈水平直线,与资源中的文件数目无关。 　　

实验表明:客户机对资源的搜索情况呈正态分布,利用动态链接表中搜索命中的概率约为30%。表1列出了网格资源调用中加入动态链接表技术以后关于时间性能的测试结果。 　　

表1第2列表示直接对资源搜索并命中目标所用的时间开销的平均值,第3列表示客户机在动态链接表中搜索所用的时间开销的平均值。

从表1可看出:当资源中的文件在2000～11000范围时,由于通过动态链接表而造成系统时间性能少量下降;但是,在文件达到15000个时,由于动态链接表而造成的负面作用消失;随着资源中文件的不断增加,动态链接表对网格资源搜索的时间性能提高越来越显著。 　　

由此可见,如果资源中的文件数少,则不宜用动态链接表,而当资源中的文件达到一定数量时,使用动态链接表可有效地提高网格资源调用的时间性能。在实际编程中,安排了程序段先判断资源中的文件数量,然后据此决定是否启动动态链接表机制。 　　

由于庞大的网格系统中存在无数的大型资源,因此,动态链接表技术将从总体上有效提高网格资源调用的时间性能。 　　

2.2 身份鉴别和散列化处理技术

在数据网格和信息网格中,资源的调用体现在对数据资源和信息资源的在线浏览或下载等操作上,其中涉及信息在网格中的传输问题。 　　

尽管网格资源具有不必探求其来源的特点,不必对资源的来源进行判断,但是在网格中传输信息时,仍然特