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网格与P2P计算混合模型研究

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  • 日期: 2013-09-17
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标签: 网格与P2P计算混合模型研究

网格和P2P(Peer to Peer)都是分布式计算模型,它们的总体目标相似。利用P2P 与网格技术之间的协同和互补,构造了一个二层的网格和P2P 计算混合模型,上层是网格层,下层是P2P 层。P2P 层负责消息路由和资源发现,网格层负责为用户提供网格服务。该模型可以解决网格的单点失效、资源搜索等问题,同时增强网格的可扩展性。[关键词] 网格 P2P JXTA网格和 P2P 计算是当前分布式计算领域的两个研究热点。两者采用的技术不同,但两者却有着共同的目标:共享和协同分布在网络中的硬件和软件资源。[1][2]正因为两者有着共同的目标,近来出现网格和P2P 计算相互融合的趋势。网格是一种新型分布式计算的通用基础支撑技术,[3]它力图把整个互联网整合成一个巨大的超级虚拟计算机,从而实现互联网上所有资源的互连互通,完成计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、仪器资源等智能共享。其目标就是将地理上分布的资源聚合起来,通过共享为用户提供某种透明的服务来解决科学研究、工程计算和商业应用等需要大规模计算的问题。尽管网格技术近几年发展迅速,但仍然不成熟,存在着不同方面的技术限制:(1)现阶段网格系统的实现还是以C/S 结构为主,需要使用中央服务器负责资源的搜索和协同,这样服务器就会成为系统的一个瓶颈,同时还会带来较低的扩充性和容错性。(2)当前的网格系统大多是用来满足某一组织固定需求的,这些网格系统具有很强的目的性,不具有通用性,而且这些网格系统的使用、配置过于复杂,主要应用在高端的服务器上,无法在普通PC 机上部署。(3)[1]网格环境中的资源发现主要是基于集中或分层模型进行的,通过查询运行于特定结点上的服务器应用程序,获取一个结点的资源信息,目前在网格中还没有定义资源发现的全局性机制。(4)网格中可访问的结点数一般都较少,因为对于网格资源的访问是与严格的帐户机制结合在一起的,网格中的安全机制不允许用户是匿名的,这限制了网格的规模。利用 P2P 技术构建的网络,是一种非中心化结构。[4]网络中的结点共享它们所拥有的一部分资源(处理能力、存储能力等),这些共享资源需要由网络提供服务和内容,能被其他结点直接访问而无需经过中间实体。在此网络中的参与者既是资源供应者,又是资源获取者。该结构下的全部计算机(即对等点)既充当客户机又充当服务器,在网络中地位对等,各自拥有独立的网络自主权。在 P2P 系统中,由于每个结点都是对等的,不存在服务器的概念,所以没有C/S 结构固有的缺陷;[1]P2P 系统的资源管理协议比较成熟,它采用的是主动报告策略,每一个结点周期性地向网络中的其它结点报告它的资源现状,同时发现其邻居结点的相应信息。所以采用P2P 系统中的分散资源发现模型可以提高网格模型的开放性;P2P技术可以使得Internet用户很容易地加入到系统中,新结点的加入会给系统增加新的资源;此外,P2P 网络还具有自组性、容错冗余和匿名等特性。鉴于网格和 P2P 计算的互补特性,[5]考虑构建网格和P2P 计算混合模型,利用P2P 的特性解决网格中存在的一些问题。

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