網(wǎng)格服務工作流關鍵技術的研究

隨著網(wǎng)格研究的不斷深入，面對日益復雜的網(wǎng)格應用需求，單一的網(wǎng)格服務不能滿足用戶的需求，往往需要跨組織的服務間的協(xié)作才能解決。網(wǎng)格服務間根據(jù)數(shù)據(jù)相關性、控制相關性導出的網(wǎng)格活動組成工作流定義為網(wǎng)格服務工作流。目前網(wǎng)格服務工作流管理的研究剛剛興起，基礎理論亟待完善，主要面臨網(wǎng)格服務工作流的基礎定義與系統(tǒng)架構、工作流過程建模、服務組合機制、服務的協(xié)作執(zhí)行與優(yōu)化等研究難題，而這些難題已成為推動和發(fā)展網(wǎng)格工作流管理技術應用的瓶頸。因此抓住網(wǎng)格服務工作流研究的契機，開展基礎理論與方法的研究，必將推動我國在該領域的研究工作，促進網(wǎng)格工作流管理技術的原始創(chuàng)新，指導以網(wǎng)格服務工作流管理為基礎的學科建設，這已成為擺在我們面前的緊迫任務。從根本上講，這對提高我國網(wǎng)格工作流技術的競爭力，提高我國在網(wǎng)格工作流管理基礎研究和高技術發(fā)展方面進入世界領先行列，都具有非常重要的意義。 2100433B

本項目擬解決移動網(wǎng)格基于能量優(yōu)化的資源管理理論及方法，擬為促進我國的移動網(wǎng)格基礎研究及應用打下一定的基礎。 （1）本項目針對移動網(wǎng)格節(jié)點能量有限的問題，研究基于能量優(yōu)化的資源調(diào)度算法。為了解決移動網(wǎng)格資源調(diào)度中的能量優(yōu)化問題，先需分析移動網(wǎng)格的特點及其資源調(diào)度中的能量消耗特點，在移動網(wǎng)格資源調(diào)度中考慮能量約束，然后建立移動網(wǎng)格節(jié)點的能量消耗模型，提出基于能量優(yōu)化的移動網(wǎng)格資源調(diào)度策略。 （2）結合節(jié)點移動模型和資源可靠性提出一種基于資源可靠性的任務調(diào)度算法。此算法首先根據(jù)節(jié)點移動模型確定任務提交者停留的網(wǎng)格區(qū)域，然后根據(jù)資源的可靠性從該網(wǎng)格中選取最可靠的資源執(zhí)行任務，算法的目標是最大限度的保證任務能夠被成功的執(zhí)行。 （3）提出一種基于時間優(yōu)化的移動網(wǎng)格任務調(diào)度算法，即MG-Min-Min算法，目標是實現(xiàn)任務調(diào)度完成時間的最小化。算法中考慮到移動資源能量有限，在任務完成時，由分配任務時的域代理主動發(fā)送移動代理去尋找目標資源并取回任務執(zhí)行結果，這樣節(jié)省了移動資源發(fā)送任務執(zhí)行結果的能量和時間消耗。 （4）研究基于灰色理論的移動設備遷移策略，提出一種適合移動網(wǎng)格任務提交及移動設備在網(wǎng)格區(qū)域間移動的信息分組結構。將現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡的切換算法與網(wǎng)格計算相結合，并將無線網(wǎng)絡通信中一種優(yōu)化的移動目標選擇算法應用于移動網(wǎng)格中。通過此目標選擇算法將網(wǎng)格性能參數(shù)進行綜合計算，提高移動設備對網(wǎng)格資源的利用率，提出移動設備在不同網(wǎng)格區(qū)域之間移動的遷移策略。 （5）研究提出移動網(wǎng)格中基于QoS的資源發(fā)現(xiàn)算法，引入了P2P技術和虛擬組織，并使用該方法組織移動設備資源，方便資源的發(fā)現(xiàn)和查找。該資源發(fā)現(xiàn)方法研究基于節(jié)點的服務請求機制，主要考慮了帶寬的約束和網(wǎng)絡消息的冗余消除。 （6）對Local Indices機制進一步改進，提出一種適用于移動網(wǎng)格系統(tǒng)的資源定位算法Improved Local Indices。該機制不僅考慮了組成移動網(wǎng)格系統(tǒng)的移動終端設備存儲空間有限和網(wǎng)絡帶寬有限的問題，而且針對移動網(wǎng)格環(huán)境的高度動態(tài)性。提出了采用宏移動性管理和微移動性管理結合的方式，來管理移動網(wǎng)格環(huán)境的移動性。 2100433B

作為一種能夠帶來巨大經(jīng)濟效益和社會效益的信息基礎設施候選者，網(wǎng)格技術正處于實用化的前夜。當前，應用開發(fā)困難等問題嚴重限制了網(wǎng)格的推廣應用，研究新的網(wǎng)格應用自動化方法與技術勢在必行。本項目將情境的概念引入到網(wǎng)格中，通過對情境的獲取、表述、變換和處理，實現(xiàn)資源情境與主題情境的有效匹配，在匹配過程中自動生成滿足用戶要求的網(wǎng)格應用，完成應用的部署和運行，解決用戶的實際問題。本項目還將在研究情境的獲取、表述、變換和處理方法，探索基于情境的變換與處理實現(xiàn)應用自動化的技術手段的基礎上，基于當前流行的網(wǎng)格基礎軟件，針對特定應用領域設計和實現(xiàn)用于支持以情境為中心應用自動化所必須的一系列軟件模塊，并構建實驗系統(tǒng)，以驗證上述工作的正確性、可行性和實用性。本項目的研究將帶來一種隔離條件下新的網(wǎng)格應用自動化方法，降低網(wǎng)格應用開發(fā)門檻，提高開發(fā)效率，形成用戶為主導的以情境為中心的隨用隨開發(fā)的新型應用開發(fā)模式。 2100433B

隨著移動計算和網(wǎng)格計算的發(fā)展及融合，移動網(wǎng)格已成為國內(nèi)外研究熱點。移動節(jié)點（設備）如何獲取資源，以及自身的信息資源如何進行共享是移動網(wǎng)格中亟待解決的一個重要研究課題。本項目旨在為移動網(wǎng)格中基于能量優(yōu)化的移動資源管理及調(diào)度提供新的技術途徑。分析移動網(wǎng)格及能耗的特點，建立移動網(wǎng)格能量消耗模型，研究基于能量優(yōu)化的移動網(wǎng)格資源調(diào)度策略。提出能量受限的移動網(wǎng)格資源請求的路由和轉發(fā)方法。研究分析基于效用最大化的移動網(wǎng)格資源定位優(yōu)化模型，將移動網(wǎng)格資源定位問題轉化為網(wǎng)格總效用最大化模型，同時求解能耗優(yōu)化問題。提出基于補償價格具有能量感知的移動網(wǎng)格資源請求協(xié)作轉發(fā)算法，實現(xiàn)移動網(wǎng)格系統(tǒng)和用戶效用的聯(lián)合優(yōu)化。研究基于能量與網(wǎng)格性能參數(shù)平衡的移動網(wǎng)格資源節(jié)點選擇策略，研究面向能耗和性能優(yōu)化的移動節(jié)點資源調(diào)度策略。研制適合移動網(wǎng)格資源管理的模擬器。建議移動網(wǎng)格資源發(fā)現(xiàn)中基于能量估價的移動Agent路徑優(yōu)化策略。