教育网格范文

教育网格范文（精选11篇）

教育网格 第1篇

关键词：网格技术,远程教学

1、网格技术将创新远程教育

目前, 网络通信技术和计算机技术飞速发展, 人们学习的内容和形式也发生了巨大的变化。学习者的学习时间、学习地点、学习内容都逐步转向分布式, 构筑基于网络的完全开放式的学习环境是实现分布式学习的基础。远程教育已经成为一个国家、一个地区甚至整个社会各自教育和终身学习的最基本的一种途径和手段。

现代教育技术以计算机网络为代表[1]，基于网络的远程教育在现代教育中扮演着重要的角色，给无数的学习者提供了快速、便捷的学习方式，使得学习超越了时间和地点的限制。远程教育在全球范围内呈现快速发展的趋势，但现有的远程教学系统普遍存在着一些问题，主要表现在远程教育标准不完善、网络的异构给远程教学系统的开发带来了很大的难度，造成教育资源不能大范围内共享。网格技术的出现，为解决这些问题带来了契机，网格技术由于自己的优势，应用到远程教育体系中，将对现在的网络教育进行明显的创新。

2、基于网格的远程教育模式

网格教育对于网络教育来说，之所以是一场新的教育革命，是因为它不仅仅是教育方式或形式上的改变。从理论和技术上来讲，网格是对传统理论和技术的一次重大突破，而从思想上讲，可以改变人们的观念和理念，使人们从另一个高度来认识这个世界。

首先，从资源共享来看，尽管网络教育也强调共享，但这种共享处于相对较低的水平上：教育资源形式多样，格式不统一，无法进行统一有效的协调和管理；硬件和操作系统中各种异构系统并存，远程教学系统无法在不同平台上运行；实现的方式大多是静态或动态的Web页面，没有体现服务的概念。而网格教育通过为用户提供统一的服务接口，实现更高层次的共享，这种共享不仅仅体现在教学资源上，而且包括各种硬件资源的共享。

第二，网格教育创新了"服务"的概念。在网络教育时代，教育服务是指学习者登录到某个学习网站，去学习由网站提供的特定内容。而网格教育服务是指学习者只需要提出自己的学习（服务）要求，网格系统就会按照学习者的意愿，提供相应的学习资源。网格教育系统结构的核心是网格服务的概念。

第三，在目前的网络教育中，学习模式单一，且多数的网络教育系统仍然以教师为中心，学习者没有足够的选择与弹性，无法实现最有效而公平的学习环境。而网格技术的广泛应用，将会引发现代远程教育的教育模式更深层次的变革，因为它不仅能实现资源的完全共享和知识的再生产，还特别适应于协作学习和协同工作。信息时代的学习是开放式、协作式的，学习者需要通过网络进行交流与合作。通过基于网格的学习环境，我们可以调度不同位置的众多计算机、应用程序、信息资源等，使学习者能实现自主性、合作式或研究性学习，更好地完成自己的学习任务。

3、远程教育信息网格设计

远程教育网格的主要目的是建立一个分布式[2]，海量的教育资源库，并提供一套高效的资源共享、存储管理机制，用户可以随时、随地、方便和快捷的跨网络信息存取。远程教育信息网格的系统构成，如图1所示。分布在不同地点的教育资源服务器不断向远程教育网格输入信息（包括web网络课程、视频课件流和远程实验平台等等），用户通过登陆远程教育网格读取信息，也可以存储信息以供其他用户使用，整个网格的地理位置、拓扑结构对于用户透明，而且可以根据用户数量动态调度。

所有的远程教育资源对于系统开发者而言就是一些关联的web页面、视频流、音频流和数据库记录，为有效的组织管理这些信息，我们可以将这些学习资源看作是由标准元数据（MetaData）组成的学习对象（LO, Learing Objects），它可以存储、运行在不同的宿主服务器上，显然不同的学习对象提供远程教育学习资源可以看作是一类特定的网格服务，体系结构如图2所示。与传统基于文档来管理分布在不同宿主服务器上的远程教育资源不同，基于网格服务的学习对象的访问、维护、管理通过面向对象技术来实现。

通常我们使用网络服务描述语言WSDL对网格服务进行描述，包括网格服务的通讯和端口类型。在远程教育系统中我们定义三种网格服务：

(1）学习对象存储服务（LOs Repository service)

通过扩展的网格服务端口描述一些提供给用户的学习对象存储服务，同时提供将学习实体和对应的元数据进行存储和通过ID或元数据作为检索对学习实体进行管理组织的方法。

(2）学习对象检索查询服务（LOs Storage Retrivaservice)

提供针对已注册学习对象库的一组操作集，主要提供根据用户提供的约束检索特定学习对象或对象资源库的服务。

(3）学习对象注册服务（LOs Registry service)

提供学习对象的注册，包括在某个学习对象的网格服务句柄GSH和对应的服务数据元素。一个学习对象通过注册服务可以通知其他实体，以便今后在需要时调用。

当用户希望使用信息网格时，首先向系统提出申请，系统会为其创建一个临时服务接口Factory（不是Web Service的永久服务），生成用户申请的学习对象的实例，返回一个GSH作为操作句柄，同时为GSH创建对应的网格服务引用GSR，用户可以通过这对GSH GSR操作特定学习对象实例，如图3所示。

一般每一个学习对象实例都具有一定默认生命周期，但是用户可以通过修改中止时间（Set Termination Time）或保持存活（KeepAlive）方法来扩展其生命周期，如图4所示。

4、结束语

总之，随着网格技术的成熟和在远程教育领域的应用，必将根据网格的特点，对网格环境下的学习资源和学习过程进行新的设计、开发、利用、管理和评价；远程教育的理念也将随之发生新的、未可完全预料的变化。网格教育将继广播电视教育、网络教育后，引发远程教育改革的又一浪潮，它将会如何掀起新的远程教育革命。

参考文献

[1]裘伟廷.网格教育:现代远程教育的新浪潮, 远教广角, 2005年12月/上.

教育网格 第2篇

《社区网格化管理》(测试时间60分钟)1.单项选择题(每题4分，共5道题，共20分)(1)“一格四员"运行模式中，网格管理员通常由谁担任

人大代表

社区专值工作人员

老党员

社区民警

(2)社区网格化管理“舟山模式”的核心是

“社区有网、网中有格、格中定人、人负其责”

“一格一员一支部”

“网格化管理，组团式服务”

“管百家事，解百家难”

(3)社区网格化管理“三位一体”管理模式的核心在于

建立社会力量参与机制，实现人员分层管理

社情全掌握，矛盾全化解，服务全方位

形成政务资源联动机制

实现党的建设、社会管理与公共服务有机结合(4)以下不属于社区网格化管理服务系统基本功能模块的是

GIS监管平台

数据挖掘平台

系统管理平台

指挥中心平台

(5)以下哪一项不是用来描述社区网格化管理模式的

四知四清四掌握

主动发现问题，解决问题

上面千条线，下面一根针

管理手段数字化

2.多项选择题(每题3分，共15道题，共45分)(1)为了保证社区网格化管理的规范化运行，需要采取哪些手段或措施

考核、奖惩机制

鼓励群众参与

网格划分精细化

成立综合指挥中心

落实定期培训

(2)社区网格化管理关注的主要事务包括 突发事件

经济事务

调处事务

生活事务

公共事务

(3)社区网格员的基本职责包括

开展政策咨询服务

进行纠纷协调

协助开展市政设施保护工作

采集、录入信息

协助落实公共安全管理措施(4)社区网格化管理的核心目标包括

服务人性化

社区绿色化

管理精细化

责任网格化

平台信息化(5)社区网格员的服务承诺制涉及哪些内容

灵活服务制

标准服务制

预约服务制

限时服务制

限次服务制

(6)社区网格化管理关注的核心人群包括

强势人群

特殊人群

弱势人群

重点人群

富裕人群

(7)常见的网格细分参考标准包括

民情民意

楼群分布

人口结构

物业管区

人口数目(8)对“万米网格”的描述，正确的有

管理过程中，需要借助互联网信息平台、空间定位和移动通信技术

使城市管理由粗放转向精准

对社区进行格网划分，明确管理责任

最早由北京西城区提出

以边长1万米为单位进行网格划分(9)社区网格化管理的日常工作包括

反馈、记录问题

工作会议

处理问题

发现问题

协调问题

(10)社区网格员在信息收集方面，需要详细掌握

各类积极分子发挥作用的情况

信息系统运行情况

热点、难点问题

片区基本情况和社情动态 宗教管理情况(11)社区管理服务创新需求包括

理顺社区与政府的关系

严格执行上级政府交代的任务

鼓励社会参与

提升社区服务水平

建立专业化社工队伍(12)社区网格化管理的核心要素包括

实现管理服务经常化

强化社区党政领导

实现社区管理服务信息化

社区设置网格，责任落实到人

健全服务队伍

(13)社区网格员发现问题的主要方式包括

社区会议

社区投票

居民来信、来访 巡查

入户

(14)社区网格化管理关注的主要设施包括

楼门设施

商业设施

环境设施

文体设施

宣传设施

(15)借助手持智能终端，社区网格员可以实现哪些日常管理功能

视频会议

整合资源

定制服务

数据上报

事件跟踪

3.判断题(每题5分，共7道题，共35分)(1)社区网格员采取坐班制，严格遵守工作时间

正确

错误(2)社区网格化管理需要建立基础信息实时更新机制，推进实有人口分类管理

正确

错误

(3)社区工作者的教育、培训由社区党委和居委会负责。

正确

错误

(4)社区各项工作的落实和居民服务工作由专门的网格成员负责，网格长只需随时监督和指导即可。

正确

错误

(5)在社区网格化管理服务过程中，网格员需要做好《民情日志》和《回应记录》。

正确

错误

(6)社区网格的划分，不仅需要考虑社区内部的管理，也要考虑与政府其他部门的合作。

正确

错误

(7)以地理信息系统为载体，可以对网格单位内的楼栋、房屋和居住人口等信息进行统一管理和可视化展示。

正确

网格技术在现代远程教育中的应用 第3篇

现代互联网的兴起在很大程度上改变了我们传统的学习、工作和生活方式。现代远程教育就是随着计算机网络技术、现代信息技术的迅速发展而产生的一种新型的远程教育形式, 这种以计算机网络等高科技手段为载体的双向交互式教学形式在现代高校教育中扮演了重要的角色。但我们也应看到, 因为整个互联网的异构性以及各高校之间的相互竞争, 导致了教育资源不能充分共享, 这已成为现代远程教育发展的瓶颈。

随着网络技术的高速发展, 网格 (Grid) 技术应运而生。它已经成为当前国际计算机技术研究的热点和前沿领域, 它代表了继Internet技术和Web技术之后的第三次技术浪潮。将网格技术应用于现代远程教育领域, 将会极大地改变现代远程教育的现状。因此本文重点讨论网格技术应用于现代远程教育的可行性及应用原则。

1 网格技术简介

1.1 网格起源及定义

网格 (Grid) 这个词来自于电力网格 (PowerGrid) 。它曾在很多领域 (科学计算、数据访问、信息共享, 知识处理、仪器设备远程控制、科学可视化等) 里都有出现, 其含义也随研究领域不同而有所区别。本文所指的“网格”是指在20世纪90年代中期才出现的一种新兴技术。

被人们称为“网格计算之父”的Ian Foster在《The Grid:Blueprint for a New Computing Infrastructure》中这样给网格下了定义:“网格是构筑在互联网上的一组新兴技术, 它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体, 为科技人员和普通老百姓提供更多的资源、功能和服务。互联网主要为人们提供电子邮件、网页浏览等通信功能, 而网格功能则更多更强, 让人们透明地使用计算、存储等其他资源。”

1.2 网格自身技术特点

(1) 资源共享, 消除资源孤岛:网格能够提供资源共享, 它能消除信息孤岛、实现应用程序的互联互通。网格与计算机网络不同, 计算机网络实现的是一种硬件的连通, 而网格能实现应用层面的连通。

(2) 协同工作:网格第二个特点是协同工作, 很多网格结点可以共同处理一个项目。

(3) 通用开放标准, 非集中控制, 非平凡服务质量:这是Ian Foster最近提出的网格检验标准。网格是基于国际的开放技术标准, 这跟以前很多行业、部门或者公司推出的软件产品不一样。

(4) 动态功能, 高度可扩展性:网格可以提供动态的服务, 能够适应变化。同时网格并非限制性的, 它实现了高度的可扩展性。

2 现代远程教育面临的主要问题及网格应用的可行性

2.1 现代远程教育面临的主要问题

在我国, 虽然目前很多的院校及教育部门都在开展远程教育资源建设, 但绝大多数都是各自为政, 为了自己的“名声”和“品牌”而故步自封, 严重的本位主义与现代远程教育的目标背道而驰, 已严重地影响了我国远程教育的发展。主要问题表现在:硬件设施重复投资、软件平台互不兼容、有效资源内容匮乏、服务体系亟待规范。

2.2 网格应用的可行性

在国外, 网格技术在远程教育中已取得许多成果。例如:伦敦教育网格 (LGfL) 和美国的NICE学习系统。前者使学生和老师从大量教育技术和网络建设投资中获益, 任何一个使用者无论是谁或是在什么地方, 都可以通过一个统一的用户名和密码进入系统获取相关内容。以每个用户少于20便士的费用, 这个系统能使伦敦所有学校都得到教育资源。后者为6-10岁的孩子提供了一个探索性质的协同学习环境。

如上所说, 将网格技术应用于远程教育是可行的。在Internet上, 有不可估量的资源, 有上千万的网站在提供网络服务, 而网格提供给用户与地理位置、具体计算机设施无关的透明服务。网格的目标就是提供给人们随取即用的资源, 实现包括硬件、软件、数据库等资源的动态共享。网格试图将分布在不同地理位置的所有资源全面连通, 包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等, 消除信息孤岛和资源孤岛, 最终实现虚拟环境上的一种高性能计算、管理及服务的资源能力。

网格技术的最大特点是信息资源共享。网格的资源是分布的, 即不同计算能力的计算机、各种类型的数据库乃至电子图书馆以及其他各种分布在不同地理位置的设备与资源, 都是网格资源。分布是网格在物理上的特征, 因为网格设计的原始动机就是要把物理上分散的资源整合、协调工作, 而共享是在网格软件支持下实现的逻辑上的特征。由于网格可以实现现代远程教育最需要的资源共享, 包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等的共享, 因此网格技术在远程教育中的运用, 可以解决当前远程教育领域资源库的建设问题, 并提升资源的质量和智能化水平。

3 网格技术应用于远程教育的原则

网格技术是一种比较新颖的技术, 同时, 要想打破国内远程教育领域各自为政的状态,

使得二者能真正融合, 应遵循以下原则:

(1) 国家主导原则。一项新技术的大规模应用, 首要任务就是使人们最大显得的接受其相关理念及具体的使用方法。因此, 以国家行政命令的形式来使各院校及相关教育机构有此概念是必要的也是必须的。只有该观念完全引入, 才能使人们进一步趋完善。而且, 在远程教育中, 各高校及教育机构是相互竞争的关系, 如果没有强硬的行政命令, 没有人会真正的去与他人不藏私的合作, 甚至一省之内的院校间都不可能。所以, 国家主导是必需的。

(2) 有偿使用原则。网格技术应用于远程教育其本质是建立一个透明的、兼容的网络教育平台。这个平台的开发、维护都需要大量的人力、物力, 这笔费用由谁来出, 也会影响平台建立。因此, 可以效仿维普等期刊杂志网的做法, 由使用的院校或教育机构按年支付一定费用, 使各院校的学生可自由使用该平台, 并促进平台进一步发展。

(3) 对参与建设的院校进行收费减免原则。能者多劳, 对参与其中的院校部分或全部减免平台使用费用, 有利于使更多的人员加入平台建设的行列, 为平台的发展提供了条件。

4 结束语

在国家863计划及211工程支持下, 我国在2006年建设成功了中国教育科研网格, 目前已有20所高校加入进来, 计算能力超过12万亿次。该项目已整合了全国13个省市、20所重要高校的大量网格资源, 聚合计算能力超过每秒16万亿次, 存储容量超过170TB (1TB=1024GB) 。

网格技术正朝着标准化、技术融合以及大型化的方向发展。这些最终将促使网格远程教育的进一步发展。在网格环境中开展学习, 学习资源的定位将会极为准确, 教师可以根据学习者的特点提供资源, 学习者则能容易、便捷地得到自己需要的与他人不同的学习内容, 而且这些资源都是最直接地以最适当的方式传达给学习者的, 大大提高了学习的效率。

随着网格技术的成熟和在远程教育领域的应用, 必将引发远程教育的新飞跃, 也许不久的将来我们就能看到网格技术为现代远程教育带来的丰厚成果。

摘要：针对现代远程教育中的问题, 提出使用网格技术作为解决手段。介绍了网格技术的定义及自身特点;使用案例分析了网格技术应用的可行性;提出了网格使用的相关原则。

关键词：网格,现代远程教育,中国教育科研网格

参考文献

[1]裘伟廷.网格教育:现代远程教育的新浪潮[J].中国远程教育, 2005 (上) .

[2]陈红普.论网格技术在远程教育资源建设中的应用[J].继续教育研究, 2007 (6) .

[3]年度最佳公共项目-伦敦教育网格[J].每周电脑报, 2006 (45) .

[4]金海.搭建资源共享平台-中国教育科研网格China Grid[J].中国教育网络, 2006 (9) .

网格化管理三级网格划分 第4篇

五、工作职责

（一）大网格职责。负责全镇的安全生产网格化管理工作，建立并完善各网格点的基础数据台账，层层落实工作责任，明确镇、村两级网格的责任人、责任目标；负责对村级网格安全基本情况的调查摸底，建档登记，形成镇级安全管理数据库；督促、指导村级网格完善安全制度，明确安全管理责任，建立健全安全档案，完善事故应急预案；组织开展安全检查与执法，对存在安全隐患的单位实施重点监管；全面收集汇总村级网格上报的安全隐患信息，并及时将有关情况上报至市安全生产网格化管理工作领导小组办公室。

（二）中网格职责。负责落实本级本单位安全职责，明确安全生产网格管理人员；对辖区内的生产经营单位进行建档登记，协助上级做好巡查检查工作；及时汇总上报辖区安全生产工作情况，举报安全生产非法违法行为；积极开展安全宣传。

网格进入企业 第5篇

企业总是在想方设法降低IT开销，硬件花费占据了此类开销中很大的一部分。某市场研究公司首席运营官认为：“企业用户不愿意年复一年地通过更新硬件来提高系统性能，而网格计算在这方面具有应用潜力，也就是说，网格计算可以在不增加硬件开销的前提下提升系统性能。”

实施网格计算的前提条件是——企业现有系统没有达到效用计算的水平。传统的模式是：企业购买计算机用于专门的应用程序，例如客户关系管理系统(CRM)、企业资源计划系统(ERP)、电子商务或者Web服务器。在很多情况下，这些应用程序的运算量是不断波动的。因此，系统空闲状态下使用的运算能力可能仅仅只有5%。网格计算就是要利用这些空闲的运算能力，将运算从负担较重的系统转移到空闲的系统中。另外，网格计算还有更多的优势，例如能够使用价格比较便宜的Windows、Linux或者Unix计算平台来运行商业应用程序，而不必使用价格昂贵的高端服务器。

网格计算的出处

网格的概念在企业环境中是全新的，但是它在超级计算机中的应用已经有几十年的历史了。研究机构、大学和政府机构都曾使用分时计算系统，在这种系统中，计算时间可以根据需要进行分配。

开发厂商借鉴了这种模式，试图让企业内部各个部门之间以类似的模式分享计算资源，来运行应用程序。IBM和Oracle在发展网格计算方面表现最为积极。IBM将网格看成是促进其高端系统销售的途径，而Oracle则认为网格将会增加其数据库管理系统的利润。硬件供应商HP和Sun加入了由一批新兴技术厂商组成的阵营，并开始发布网格系统，这些新兴厂商包括Datasynapse、GridXpert、 Platform Computing和United Devices等等。

网格技术在特定的市场中正在受到关注。“制药公司使用网格计算进行新药疗效试验，” Gartner Group研究副总裁Carl Claunch说。网格的应用范围还包括：石油和天然气公司的地震波处理、金融业的风险分析、制造业的产品设计以及航空制造业的模拟试验。

网格应用的主要瓶颈

虽然网格的概念正在引起人们的兴趣，但是还有一些困难存在，例如如何对其进行准确定义。“有一些供应商使用了‘网格’这个词，但是他们提供的产品实际上仅仅是‘集群’，” Claunch说。

从20世纪80年代中期开始，企业已经尝试将运算任务分配到数据中心的多台服务器上。网格技术进一步发挥了这一概念，实现了将运算任务分配到多个地方的计算机上。

很多软件不适合这种工作模式，因此实现网格运算必须在现有系统的基础进行很多改进。应用程序也必须重新编写。网格要求运算任务被分割成小块，因此软件必须具有分割计算任务，并且需要具备运算任务完成之后将结果重新组合起来的能力。另外一个问题是，现有的网格不能很好地把握执行任务的时机，也不能很好地适应一个动作的执行需要前一动作的结果那样的运算应用，在ERP和CRM系统这种情况比较常见。

网格带来的这些难题要求企业花费大量的时间进行系统集成和应用程序开发。由于网格是全新的，在这个领域中有经验的企业和个人用户还不多见。

信息分散在不同的计算机中，因此要求有新的系统管理工具。供应商正在开发工作负荷管理功能，它能在计算机之间交换信息，并实现故障反馈，以便保证重要的工作能够顺利完成。“目前网格提供的系统管理功能仍然很不成熟，”Claunch说。

系统管理软件还需要一些扩展工具，例如CA公司的Unicenter以及IBM的Tivoli，以适应网格计算环境。由于网格计算还比较年轻，许多工具都使用了专利技术。GGF(Global Grid Forum，全球网格论坛)正在开发OGSA(Open Grid Service Architecture，开放网格服务架构)，这是一组定义，其设计目的是让面向流程的企业应用程序能更加轻松地利用网格计算技术。

走进计算中心

除非所有这些问题都能解决，否则企业要想充分利用未使用的台式电脑或者笔记本电脑剩余计算机资源的设想将更多地处于空想阶段而非现实。在数据中心的服务器中，系统重新分配运算周期的技术应用已经比较多了。

技术难题可能还不是网格发展最主要的障碍。Platform Computing对50家企业进行了调查，89%的受访者表示，组织机构才是网格部署最大的障碍。确定可用运算周期的数量是一件困难的工作，因为它要求企业的IT部门收集所有系统的性能数据。企业的各个部门总是倾向于各自为阵，仅仅为自己的工作负责。而网格是一体化的环境，要想使用网格，企业架构要重新设置，但实际上一些部门经理可能不愿意和其他部门共享自己掌握的计算资源。

教育网格 第6篇

1 网格调度任务需求和调度过程分析

网格调度的核心任务是, 针对既定网格模型和任务模型, 建立相对适宜的网格任务调度模型、调度算法, 在调度策略和调度目标函数的共同作用下进行网格任务调度。

通常认为网格中的任务调度包含了两个组成部分:首先是为任务等待队列中的调度优先级最高的某个任务找到所需要的并且适合的计算资源的调度, 这种调度称为资源匹配调度;其次是从任务等待队列中选择谁来首先进行处理的调度过程, 这个过程称为任务次序调度。前者是处理一个任务与多个资源的关系, 在任务和资源间进行一对一或一对多的调度。后者是处理多个任务之间的关系, 这种调度是从队列中多个任务里选择先谁后谁的调度。正因为有了次序调度, 网格任务得到执行或者说得到服务的顺序就不一定与当初任务提交的顺序相一致。

网格任务调度的过程实际上是在网格工作流任务集合TC (Tasks Collection) 和网格节点资源集合RC (Resouces Collection) 之间, 按照调度策略和调度算法, 完成调度目标的过程。在网格环境下, 任务调度过程中, 满足某个任务要求的计算资源可能不止一个, 但是目标任务在这些资源上执行获得的性能、付出的代价可能都不太一样。并且, 同样虽然有时同样满足条件的不同资源, 但是提供给使用者的任务完成服务质量会存在一些差异, 甚至有时这种差异会很大。

2 网格任务调度方案设计选型

目前, 在网格计算环境下资源和任务调度的方案主要有集中式、层次式与分布式三种调度方案。

在集中式调度方案中, 整个网格全局只有一个网格调度器, 网格调度器需要知道加入网格所有节点的信息, 并且负责调度整个网格中的所有资源。网格节点用户的所有任务都提交给这个网格调度器, 调度器很容易成为系统性能提升的瓶颈, 并且该调度方案扩展性较差。

在分布式调度设计方案中, 整个网格调度系统设计有多个调度器, 每个调度器之间是平等和平行的。这种方案的优点是, 网格可扩展性较好, 调度可靠性比较高。但是随着网格的扩展, 网格中各调度器之间的通信量很越来越大。并且, 每个调度器都不能掌握网格中所有资源, 对于很多任务请求, 很难找到全局最优的资源分配方式。

根据本文上面分析的网格任务调度的需求、一般网格任务调度的过程等, 再充分考虑到网格计算环境的一些特点, 比如虚拟化、分层次及自治的本质特征, 以及在工作流任务协同需求下网格任务的资源依赖、粗粒度、重复执行等特性, 改进设计了一种网格工作流任务主从式分层调度模型。模型如图1所示:

在本文设计的主从式层次式调度方案中, 整个网格设置一个全局任务调度器 (元调度器) , 它负责接收局部任务调度器发送过来的任务请求, 根据任务类型, 直接转发到目标局部任务调度器或分解成多个子任务请求, 分别转发给目标局部任务调度器。全局任务调度器实时同局部任务调度器保持资源状态一致。

局部任务调度器 (次级调度器) 接收工作流引擎互操作接口的任务请求, 从发送任务队列发送给全局任务调度器。同时, 局部任务调度器实时监听全局任务调度器调度请求, 接收任务, 存放到接受任务队列, 然后调用工作流引擎的互操作接口, 提交执行任务。局部任务调度器也实时的同全局任务调度器交换资源状态信息, 接受全局任务调度器的资源状态和任务执行状态查询请求。

3 全局网格任务调度器的设计

全局任务调度器在整个主从式网格层次调度模型中处于最核心的地位, 它对分布和异构的网格节点上的工作流任务进行全局协同, 同时提供网格节点的空闲计算资源和存储资源的统一调度管理。主要任务包括:工作流任务请求接收、按任务调度目标要求自适应采用最佳调度策略进行工作流任务调度、调度分配网格中计算资源和存储资源、提供WEB访问门户对网格节点工作状态实时查询等。全局任务调度器模型框图设计如图2所示:

在本方案中, 全局网格任务调度器使用自身通讯模块, 经由网格服务组件, 使用SOAP协议跟局部网格任务调度器以及网格节点上的资源进行通讯。

4 局部网格任务调度器的设计

在本方案设计中, 局部网格任务调度器主要任务是通过工作流引擎的互操作接口对工作流任务实例的调度。为了实现网格资源共享, 服务器空闲的计算资源和可用的存储资源的调度服务可以直接通过网格组件注册到UDDI, 被网格组件统一调度。

局部网格任务调度器的主要任务有两个:一是按照全局任务调度器派发来的任务请求中的调度属性, 安排提交给工作流引擎的任务队列;二是把工作流引擎互操作接口发出的全局协同请求增加调度属性后, 封装到网格服务中, 发送给全局调度器。工作流引擎与网格服务整合框架如图3所示:

5 网格任务调度器调度算法设计

全局任务调度算法的伪代码描述如下:

数据结构和变量描述:

GS (Global Scheduler) :全局调度器

RQ (Resource Queue) :资源队列

RTQ (Received Task Queue) :接收到任务队列

SRQ (Status Ready Queue) :状态就绪调度任务队列 (独立性任务)

DAGQ (DAQ Queue) :相依性任务队列

STQ (Send Task Queue) :准备发送任务队列

TO (Task Object) :任务实例对象

全局任务调度器类class GS的调度方法伪代码:

6 结束语

本文所述主从式的网格任务层次调度方案, 比较适合网格工作流协同任务的应用需求。因为工作流引擎的大部分任务是内部循环和流动的, 只有同网格上其他工作流有协同需求时, 才启用任务调度。另外, 这种设计的可扩展性较好, 新加入的工作流引擎节点只需要在系统服务器上配置部署局部任务调度器即可。因此该方案适合于一类包含大量协同任务的用户应用, 使网格系统能有针对性的响应更多的请求。并且, 两级任务调度器之间存在实时的资源状态、任务状态同步功能, 这样能更有效、更准确的执行既定的调度策略, 在一定程度上可以缓解一些工作流实例任务因为长时间等待而得不到系统响应的矛盾。

参考文献

[1]王志武, 贾志娟, 胡明生, 等.基于网格工作流的决策资源协同调度模型[J].微计算机信息, 2007, 11 (23) :177-179.

[2]袁秀梅, 杨峰, 徐志勇.网格协同计算中任务调度系统研究[J].北京工业职业技术学院学报, 2008, 7 (3) :32-36.

[3]钟景秀.多QoS约束下的网格任务调度研究[D].武汉:武汉理工大学, 2009.

[4]牛川川.计算网格中任务调度算法和策略的研究[D].南京:南京理工大学, 2007.

教育网格 第7篇

关键词：信息可视化,网格,可视化系统

1 信息可视化与网格概述

1.1 信息可视化概述

所谓可视化, 就是把数据信息和知识转化为图形、图像等比较直观的视觉形式的过程, 它充分利用人们对这些可视模式能够快速识别的自然能力, 以良好的可视界面满足人们观察、浏览、操纵、过滤、研究、探索、理解、发现大规模数据的需求, 并方便人们与之交流, 从而可以有效地发现隐藏在信息内部的特征和规律, 并加以总结和推广。进一步, 对繁杂的抽象信息之间的复杂关系进行探索的努力, 促使了信息可视化这一崭新科学领域的出现。它是一门将信息和数据转换为人们可以直观、形象理解的图形或图像表达方式的技术, 从而通过对信息的感知将其内在化成知识。它结合了科学可视化、人机交互、数据挖掘、图像技术、图形学、认知科学等诸多学科的理论和方法, 而逐步发展起来。作为人和信息之间的一种可视化界面, 交互技术显得尤为重要, 传统的人机交互技术几乎都可以得到应用。人机交互是研究人、计算机以及它们相互影响的技术, 而信息可视化则是研究人、计算机表示的信息以及它们相互影响的技术。除了如何绘制关心的对象的可视化属性的问题以外, 更重要的是如何把非空间抽象信息映射为有效的可视化形式。

可视化技术最初应用于科学计算, 随着社会信息化的推进和网络应用的日益广泛, 信息源越来越庞大, 也越来越复杂, 可视化技术已不仅用于科学数据, 而且要作为一个基本工具, 应用于抽象信息, 揭示信息之间的关系和信息中隐藏的特征。目前, 信息可视化的研究热点之一是网络信息可视化。网络信息分布在遍及世界各地的数以万计的网站上, 网站通过文档之间的超链接交织在一起。不论网络现在的规模有多大, 可以预见的是它还将继续膨胀。如何方便地利用Web上的信息, 成了一个迫切需要解决的问题。然而, 目前的信息访问方式却远远不能让人满意。网络信息可视化在帮助人们理解信息空间的结构, 快速发现所需信息, 有效防止信息迷航等方面将会扮演越来越重要的角色。

1.2 网格的概念与应用

网格是一种正在发展的新兴技术, 人们对它还没有一个统一的认识。有人将其看作是未来的互联网, 也有称“网格”代表“国际互联网2”和“下一代互联网”等。此类说法虽不严谨, 但也说明了“网格”是继互联网之后出现的一种新型网络技术平台。通俗地说, 它是把地理位置上分散的资源集成起来的一种基础设施, 通过这种基础设施, 用户不需要了解这个基础设施上资源的具体细节就可以使用自己所需要的资源。作为构筑在互联网上的一组新兴技术, 它将高速互联网、计算机、大型数据库、传感器和远程设备等融为一体, 为科技人员和民众提供更多的资源、功能和服务。不难预测, 与万维网一样, 原来为科研服务的网格也会很快用于传媒、传统产业、电子商务、娱乐等各个领域。网格通过任何一台计算机都可以提供无限的计算能力, 可以接入浩如烟海的信息。这种环境将能够使各企业解决以前难以处理的问题, 最有效地使用他们的系统, 满足客户需求并降低他们的计算机资源总成本。它所要达到的目的有3个: (1) 资源的集中, 使用户能够将企业整个IT基础设施看作是一台计算机, 能够根据需要找到尚未被利用的资源; (2) 数据共享, 使企业接入远程数据; (3) 通过网格来加强合作, 使广泛分散在各地的组织能够在一定的项目上进行合作, 整合业务流程, 共享从工程蓝图到软件应用程序等所有信息。

2 面向网格的可视化研究

2.1 信息可视化与网格计算的融合

作为一种发展中的技术, 广义上可以认为网格是一种面向互联网的分布式计算技术和中间件。可视化与网格具有紧密的联系:一方面可视化通常是科学计算结果的后续处理步骤, 另一方面可视化本身也是一种数据与计算密集型应用。可视化和科学计算一样是促进网格发展的动力。网格支持互联网范围的可视化应用, 它对于可视化应用的意义有以下几个方面:

(1) 随着科学计算和医学等应用的发展, 可视化数据集的存储量和计算量不断增大。一些数据集的存储量已达到太 (T) 字节, 网格技术能够通过动态的资源组织满足数据存储和计算的要求, 它能提供自治和动态的资源管理, 实现数据采集、存储和计算的分布, 增强科学家理解和使用科学数据的认知能力, 延伸人类科学活动的范围。

(2) 可视化应用具有较高的数据要求和计算要求, 一般只能在较高端的平台上运行, 往往需要远程使用。随着互联网的普及, 远程可视化的空间进一步扩大了, 与基于Web的远程可视化相比, 网格提供了一个更为统一的资源共享和使用的平台, 在这个平台上协调各种资源、提供远程可视化服务存在很多新的挑战, 因为需要处理数据、计算和显示等多种类型的分布。

(3) 面向网格的可视化应用不仅应该支持用户的远程访问, 而且应该支持用户间的协同。人们已经对协同可视化进行了大量研究。协同也是网格的一项重要特征。如网格可以提供虚拟组织支持, 这种虚拟组织的概念除表现为资源的虚拟化外, 更突出表现为多个用户之间的协作。

(4) 科学计算和可视化都是网格的主要应用对象。可视化通常是科学计算的后续处理步骤, 为了更好地对科学计算结果进行可视化和驾驭, 需要在可视化流程和科学计算过程之间进行协调和集成, 通过这种集成可以更好地获得反馈并进行控制, 提高资源的利用效率, 方便问题求解环境的构建。所以面向网格的可视化和面向网格的科学计算的集成也是一个重要的研究领域。

2.2 面向网格的可视化的研究内容

20世纪90年代中后期以来, 计算机迅速普及, 网络技术飞速发展, 计算机集群和联网计算机逐步取代了传统的高端并行机而成为并行可视化应用的理想平台。而Internet的兴起使得可视化应用利用Internet范围的存储、计算和绘制资源, 并在Internet范围内提供服务成为一种可能和现实的需求。传统的网络可视化研究没有考虑面向Internet的异构性、互操作性、动态性和可扩展性, 而从集中到分散、从紧耦合到松耦合、从小范围到大范围是并行计算机和网络技术的发展趋势。网格技术正是在这种条件下产生的一种前瞻性的面向互联网的分布式计算方式, 它是传统的并行计算和分布式计算在深度和广度上的拓展。虽然网格技术仍在发展之中, 但是它所提供的资源汇聚、自治协调等功能将使得可视化应用在更广的范围内进行数据存储和计算, 更好地与科学计算程序集成, 并让更广范围的用户通过网络以远程或协作方式使用可视化应用。面向网格的可视化已经成为可视化领域的一个新的研究。国内外都在面向网格的可视领域内进行了较多研究, 早期的研究主要是利用计算分布和数据分布完成可视化任务, 后来的研究向纵深发展, 其侧重点也有所不同。一些研究不仅利用网格资源进行并行绘制, 而且可以提供远程绘制服务;一些研究项目致力于功能更为全面的面向网格的可视化软件和中间件;另一些研究则侧重于现有可视化软件的“网格化”;还有一些研究特别将重点放在了网络可视化的海量数据的传输中。以上这些研究虽不成熟, 但都是在面向网格的可视化领域内的有益探索。

3 构建面向网格的可视化系统

随着网格环境建设的逐步完善和科学计算的需求日益增长, 如何构建一种适用性好、交互性强、易于扩展的网格环境下的可视化系统, 成为目前面向网格的可视化应用研究的重点问题。基于网格计算环境的特征, 并参考国内外已有的远程可视化系统, 可以从以下几个方面来考虑。

3.1 关于系统的设计目标

(1) 高效地提供优质的可视化结果。由于涉及到大规模的数据, 一般的可视化软件均需要较高配置的运行环境。只有在基于高性能计算网格的环境中, 利用高性能的CPU、计算和可视化硬件环境, 才能高效地可视化大规模甚至超大规模科学计算所得数据, 得出高质量的可视化结果, 从而方便对数据进行进一步分析。

(2) 简化用户操作。若使用一般的可视化软件, 在直接对数据进行可视化前, 有可能需要对计算所得到的大规模数据进行筛选、转换存储方式等操作。高性能计算网格环境下的可视化系统应有机地与整个网格环境结合起来, 在得到计算结果时, 自动进行某些用户自定义操作, 从而简化用户操作。

(3) 提高可视化过程的交互性。可视化服务器屏蔽在网格中间件之下, 在对数据进行可视化的过程中, 用户可以进行交互, 满足特定需求。

(4) 有效利用已有可视化软件。网格计算环境中已经集成的大量优秀可视化软件中, 有的应用范围涵盖了相关学科的多个应用领域, 有的成为了相关学科数据分析的常用工具。充分利用这些软件, 将这些软件以系统组件的方式融入到系统中来, 将极大提高系统的可用性, 降低其开发周期, 充分利用网格环境资源共享的特征。

(5) 很好的可扩展性。一个可视化中心, 不同领域不同部门用户的可视化要求各不相同, 而且随时可能有变化或有新的可视化要求。系统要能够方便地修改已有的服务和添加新的可视化服务。

3.2 面向网格的可视化系统的工作模式

可视化应用一般需要较大的计算量, 可以利用网格上的高性能可视化资源完成可视化任务, 然后将结果图像传送到用户的客户端显示。这样, 客户端只完成结果图像的显示, 无需专用的软、硬件资源, 对客户端的软硬件要求将大大降低, 易于实现异地多用户的协同设计和分析。可视化资源共享的工作模式如图1所示。

(1) 用户通过Web浏览器访问可视化应用服务门户, 设置可视化应用参数。以虚拟环境为例, 主要是三维场景运行信息, 包括地形文件、运动实体几何模型文件, 模型驱动方式、海洋参数、三维路径参数等。

(2) 可视化应用门户服务器基于JSP等动态网页技术响应客户端的请求, 用户的操作结果在门户服务器上存储为XML格式的可视化应用配置文件, 并将该配置文件传送到可视化应用服务器。

(3) 可视化应用服务根据配置文件, 利用网格中间件查找相应的模型资源, 完成相应的可视化任务, 并绘制到图形加速卡的帧缓存中。

(4) 可视化应用服务捕捉帧缓存中的三维场景图像, 并保存为图像文件, 传送回可视化应用门户服务器, 门户服务器将场景图像传送到客户端显示。

3.3 面向网格的可视化系统的体系结构

面向网格的可视化系统分为4层结构, 即可视化资源层、网格中间件层、可视化应用服务层和可视化应用网格门户层, 如图2所示。

(1) 可视化资源层。提供网格调度使用的各种可视化资源, 包括科学计算可视化工具、视景仿真驱动软件和图形绘制硬件等。

(2) 网格中间件层。完成可视化服务的部署、注册、调度、服务发现等网格资源管理功能。

(3) 可视化服务层。响应可视化应用门户的任务请求, 利用可视化网格资源完成具体的可视化任务。其中, 可视化任务解析服务负责解析XML格式的可视化任务描述文件, 并调用其他可视化服务完成可视化任务。

(4) 应用门户层。接收用户的交互信息, 生成可视化任务描述文件, 向用户显示可视化任务执行结果。

4 总结和展望

面向网格的信息可视化技术拓展了并行可视化和分布式可视化的研究范围, 使可视化可以在更广的范围内进行数据存储和计算, 更好地与科学计算连接, 并让更广范围内的用户通过网络以远程或者协作方式进行可视化。随着研究的不断深入, 面向网格的可视化应用研究可以从两个方面来努力, 一方面是进一步完善系统服务管理、检测和监控, 增强系统的安全, 提高系统的健壮性和适用性, 另一方面是从应用出发, 结合高速互联网的普及与发展, 根据用户不断变化的需求, 增加更多的可视化服务。

参考文献

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[2]陈静姝, 王庆官, 张凡, 等.基于网格计算环境的可视化系统设计与实现[J].计算机应用研究, 2007 (8) .

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[4]高曙, Nick J Avis.网格环境下分布式可视化研究[J].武汉理工大学学报, 2009 (2) .

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[9]A J Fewings, N W John.Distributed Graphics Pipelines on the Grid[J].IEEE Distributed Systems Online, 2007, 8 (1) .

网格安全 第8篇

网格是构筑在互联网上的一种的新兴的分布式计算技术。利用互联网把不同的设备连接在一起组成一台虚拟的高性能计算机, 实现计算资源、数据资源等的全面共享。网格能充分利用这些资源, 相互合作来解决一些单个组织不能完成的高度分布的问题。

二、网格的安全挑战

随着网格技术在科学和技术产业等方面的普遍使用, 网格的商业化也带来了新的安全挑战。从安全的角度出发, 对网格而言最需要的就是认证和授权。在网格中, 需要一种关注虚拟机构的机制, 它能为一些机构提供访问控制。网格技术的关键问题在于集成现有系统和技术, 不同主机环境之间的交互, 以及管理交互主机环境中信任关系。

在图中, 网络的安全模型包含在网格服务之中。例如, 与Web Service的绑定了多种访问服务的途径。当双方开始进行安全会话的时候, 都希望采用自己所希望的策略进行。

三、网格网络安全

到现在为止已经提出了好几种实现网格核心的体系结构, 它能够完成任何网格环境下提出的要求。但是, 不管是哪种实现方式都一定程度的存在不兼容。对于十分重要的资源来说, 信任保护机制是非常重要的, 这就是对用户进行私钥数字认证。处在网格应用底层之下来处理安全问题的体系结构在认证和授权方面是很完善的。除此之外, 在网格环境中还另有对于其他方面的安全功能的需要。

想把网格部署在基础设施中时, 考虑到资源的共享与互相访问, 需要对防火墙现有的一些规则进行改变。Globus方法通过识别域内的网格应用, 并将其映射到特定端口来解决这一问题。这样, 它就对网格应用所产生的流量有一个整体的掌控。防火墙的规则可以通过网格中机器的期望流量来调整。但是, Globus Toolkit要求向外连接的端口不受限制, 最后, 因为有些服务是有回呼的, 所以向内部连接客户端的限制会导致某些功能受限。

在第一代的网格实现的, 传输安全要么没有提及, 要么就没有详细的表述。全范围内的传输安全应当在输出加密方面服从国家的规定。更进一步, 在一些国家, 特定加密算法的使用是识别非法拷贝的一部分。GSI在进行共同认证的过程中使用加密算法来保护通信通道而不对实际传输的数据进行加密。当无线网格出现时在资源有限的环境中对各种协议进行充分利用也是很关键的问题。

四、结论和展望

安全在网格计算环境中是一个很重要的问题, 尤其是分布式系统安全解决方案不能满足网格的多样性需求。网格安全解决方案必须具备以下功能:1能够提供安全通信并能在不同的管理域当中进行资源交换;1每个域的安全解决方案之间必须可以进行交互;3能保证网格中节点之间以及组之间的正常通信。

GSI是一个解决这些问题的很有前景的方案。GSI使用X.509对用户、进程、资源进行认证。它定义了很多使得通信以及资源分配任务能够安全的进行的协议。GSI使用了GSI-API, 用于认证和授权过程的通用安全服务应用程序接口及网格扩展。这样, 用实现GSI的库, 开发者就能够建立网格应用。

认证过程是相互的, 在两个节点间, 可以使用签名的证书使得认证顺利的进行。如果用户需要多个处理器大量计算, 这就需要他与能过代表用户自己的应用代理进行权利的协商。这个过程需要使用代理证书 (proxy certificates) , 它是一个由GSI定义的GSS-API的扩展。代理证书也可以在既不包括网格应用, 又没有GSI支持的环境中应用, 比如Web环境。

网格技术发展迅速, 在实际的应用过程当中还会出现许多新的问题。当然, 在各机构认识到网格技术所带来的优势的同时, 也不能忽略安全问题。

摘要：在日益增长的互联世界中, 网络安全举足轻重。作为一种新兴技术, 网格也面临着很多的安全隐患。本文对网格技术在安全方面遇到的挑战以及进展进行了说明, 并对这项技术提出展望。

关键词：网格技术,GSI,安全

参考文献

[1]郭昌松, 李飞.基于Globus Toolkit的网格信息服务的研究与实现[J].计算机技术与发展.20123 (22) :179-182

网格“极速化” 第9篇

（一）局域网络设置

一个局域网络一旦组建成功，网络速度的提高就只能从网络设置方面入手了，而作为组建网络必不可少的网络连接设备——交换机，其性能的高低、各项设置的合理程度严重影响着网络中数据的流速。

以联想iSpirit2824F为例，采用直观的WEB方式进入交换机设置界面。

1. 交换机端口的打开与关闭。

在“Port”项中选中相应端口，再在“State”项中选中“disable”或“enable”，即可关闭或打开选中的交换机端口。如图1所示。

2. 交换机端口的工作模式设置。

单击“Port”选项右侧的下拉按钮，选中一个交换机端口，然后单击“Set Speed”选项右侧的下拉按钮，选中一种交换机端口的工作模式(全双工10、100、1000，半双工10、100，或者交换机自动选择)，即可设置当前选中端口的工作模式。如图2所示。

3. 交换机端口的带宽控制。

右击左边窗口的“Bandwidth Control”(带宽控制)，然后在“Port”列中选中一个端口，再在“Flag”列中将对应端口设成“enable”，最后在“Value”列中，设置对应端口的带宽值，取值范围为1～100。如图3所示。当然要使所有的设置有效，最后一定要进行保存操作。

（二）用户机器设置

1. 网卡设置

网卡是进行网络通信最基本的硬件，是OSI体系结构中实现物理层功能的重要设备，网卡性能的高低，速度的快慢严重影响着网络速度。要提高网卡的传输速度，必须从工作模式入手，选择适当合理的网卡工作模式。

进入控制面板，双击“系统”图标，进入设备管理器，选中具体网卡，如图4所示。

在选中的网卡上右击，在弹出的快捷菜单中选择“属性”，弹出“网卡属性”对话框，单击“高级”选项卡，再单击“值”标签下面的下拉列表框，在弹出的下拉列表中选中相应的工作模式(半双工10、100，全双工10、100和自动模式)即可。如图5所示。

2. TCP/IP设置（DNS服务器设置）

TCP/IP作为Internet的标准协议，规定了每台网上的计算机都必须有唯一的IP地址，对于IP地址的设置相信大部分人都已了解，这里笔者不再啰嗦。但有一点必须说明，那就是DNS服务器(域名解析服务器)的设置。DNS服务器作为将域名转换为IP地址的解析设备通常由当地Internet服务商(ISP)提供，一般ISP会提供一个首选DNS服务器的IP和备用的DNS服务器的IP，而一般人设置时只设置首选的DNS服务器IP，而忽略了备用DNS服务器设置。如果网络比较畅通，所访问站点的访问量不是太大，那没什么关系。但在网络拥挤、流量过大时，如果设置好备用DNS服务器，则能大大提高访问速度。

3. 操作系统无毒化

计算机病毒是影响计算机速度的一个重要因素，而现在更有为数不少的病毒则是完全针对计算机网络，堵塞网络，减慢网络速度，严重影响网络的运行，甚至导致网络瘫痪。如：ARP病毒，蠕虫病毒，“震荡波”病毒等。

所以要保证网络的快速与稳定，必须有一个安全、干净的系统环境，我们可以通过安装杀毒软件、防火墙等来实现，如瑞星杀毒软件、江民杀毒软件、金山杀毒软件和卡巴斯基杀毒软件等，当监控系统有相关提示时，用户就必须加倍小心，根据实际情况进行不同的选择，完成对应的操作，以确保系统不被侵染。

4. 浏览器设置最优化

浏览器是用户访问网络，浏览页面的主要工具，其设置的合理性大大影响着各种页面的下载速度，最终影响着网络的访问速度，现已IE6.0为例加以说明，进入Internet选项对话框，进入如下设置。

(1)设置适当的“高级”选项。在IE中单击工具菜单-Internet选项-高级，如有需要尽可能不设视频、动画等，可适当提速。

(2) Internet临时文件夹的定时整理。一方面，IE将浏览过的网页保存在Internet临时文件夹中，下次浏览时直接从临时文件夹中提取，这样速度就快一些，因此只要许可，最好将Internet临时文件夹设为最大。在IE中单击工具菜单-Internet选项-常规，设置Internet临时文件夹(注意不要将其设在C盘)。另一方面，对于Internet临时文件夹，一定要进行定时清理，因为临时文件夹中内容太多的话，肯定会影响浏览速度。

(3)管理加载项。浏览网页或下载程序时，经常会被加载一些功能在IE中，使浏览变慢，因而要检查加载项并进行管理。在IE中单击工具菜单-管理加载项，禁用被加载的项目。

5. 流氓软件的清理

我们在网络上遨游时，有可能游着游着，速度慢了;有时在安装某个软件时，不知道怎么回事，系统中就多了些不想要的东东;有时在打开某个页面时，就把你预先设置好的主页更改了;有时在进入某个页面后，会自动打开一些意想不到的页面，并且很难关闭，而同时自己想要打开的页面却很难打开了。那么，告诉你，朋友，你可能受到恶意软件(又叫流氓软件)的侵袭了，如：网络猪、划词搜索、易趣工具栏、很棒小秘书等，那这时怎么办呢?

一方面，我们可以用一些杀毒软件来进行查、杀毒操作，在一定程度上可以将某些流氓软件处理掉;另一方面，可以用专门的流氓软件或恶意软件处理程序来清理这些恶意软件，具体有：流氓软件清理大师、360安全卫士、roguecleaner恶意软件清理助手等。

（三）结束语

相信通过对主要的网络连接设备，对客户机网卡等硬件进行进行合理的设置，同时确保有一个干净、安全、无毒的系统环境，有着最优化的浏览器设置，杜绝种种恶意软件的侵袭，在可能的范围内，我们一定能得到令人满意的网络连接速度，能充分享受到网络冲浪所带来的乐趣。

摘要：网页打开时间最短化, 网络速度“极速化”, 是进行网络冲浪的理想化要求。为努力实现网络“极速化”目标, 文章通过设置网络连接设备, 如交换机的工作模式, 端口的带宽控制, 还可以设置客户端机器, 如设置网卡的工作模式, 设置DNS服务器, 另外还须确保一个无毒、干净的系统环境, 确保具有优化、合理的浏览器设置, 从而最终确保整个系统不受病毒和其他恶意软件的侵袭和干扰, 确保一个稳定可靠的网络冲浪速度。

关键词：网络速度,网卡,工作模式,交换机,端口,病毒

参考文献

[1]冯登国.计算机通信网络安全[M].北京:清华大学出版社, 2001.

[2]张国鸣.网络管理实用技术[M].北京:清华大学出版社.

[3]何谓流氓软件[OL].http://www.chenoe.com, 2007.9.

[4]局域网名称解析优化分析[OL].http://www.lunwen.cn, 2008.4.

浅谈数据网格技术 第10篇

关键词:风格;特征;体系结构

中图分类号:TP393.02 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)12-0022-02

1网格的定义

网格(Grid)这个词来自于电力网格。一方面,计算机网纵横交错,很像电力网;另一方面,电力网格用高压线路把分散在各地的发电站连接在一起,向用户提供源源不断的电力。建设网格的最终目的是希望它能够把分布在因特网上数以亿计的计算机、存储器、贵重设备、数据库等结合起来,形成一个虚拟的、空前强大的超级计算机,满足不断增长的计算、存储需求,并使信息世界成为一个有机的整体,为用户提供一体化信息和应用服务,虚拟组织最终实现在这个虚拟环境下进行资源共享和协同工作,彻底消除资源“孤岛”,最充分的实现信息共享。

2网格的特征及其体系结构

2.1网格的特征优势

网格是一种分布式系统,但网格不同于传统的分布式系统,它具有4点优势:①资源共享,消除资源孤岛;②协同工作;③通用开放标准,非集中控制,非平凡服务质量;④动态功能,高度可扩展性。

2.2网格的体系结构

网格之所以能有以上所说的种种优势特征,是由网格的体系结决定的。网格体系结构的主要功能是划分系统基本组件,指定组件的目的与功能,刻画组件之间的相互作用,整合各部分组件。下面介绍目前影响比较广泛的两个网格体系结构:网格计算协议体系结构和计算经济网格体系结构模型。

OGSA(Open Grid Services Architecture)被称为下一代的网格体系结构,它是在原来“五层沙漏结构”的基础上,结合最新的Web Service技术提出来的。OGSA包括两大关键技术,即网格技术和Web Service技术。

随着网格计算研究的深入,人们越来越发现网格体系结构的重要。网格体系结构是关于如何建造网格的技术,包括对网格基本组成部分和各部分功能的定义与描述,网格各部分相互关系与集成方法的规定,网格有效运行机制的刻画。显然,网格体系结构是网格的骨架和灵魂,是网格最核心的技术,只有建立合理的网格体系结构,才能够设计和建造好网格,才能够使网格有效地发挥作用。

OGSA最突出的思想就是以“服务”为中心。在OGSA框架中,将一切都抽象为服务,包括计算机、程序、数据、仪器设备等。这种观念,有利于通过统一的标准接口来管理和使用网格。Web Service提供了一种基于服务的框架结构,但是,Web Service面对的一般都是永久服务,而在网格应用环境中,大量的是临时性的短暂服务,比如一个计算任务的执行等。考虑到网格环境的具体特点,OGSA在原来Web Service服务概念的基础上,提出了“网格服务(Grid Service)”的概念,用于解决服务发现、动态服务创建、服务生命周期管理等与临时服务有关的问题。

基于网格服务的概念,OGSA将整个网格看作是“网格服务”的集合,但是这个集合不是一成不变的,而是可以扩展的,这反映了网格的动态特性。在目前,网格服务提供的接口还比较有限,OGSA还在不断的完善过程之中,下一步将考虑扩充管理、安全等方面的内容。

伊恩•福斯特教授提出了网格计算协议体系结构,认为网格建设的核心是标准化的协议与服务,并与Internet网络协议进行类比。该结构主要包括以下5个层次:

构造层(Fabric):控制局部的资源。由物理或逻辑实体组成,目的是为上层提供共享的资源。常用的物理资源包括计算资源、存储系统、目录、网络资源等;逻辑资源包括分布式文件系统、分布计算池、计算机群等。构造层组件的功能受高层需求影响,基本功能包括资源查询和资源管理的QoS保证。

连接层(Connectivity):支持便利安全的通信。该层定义了网格中安全通信与认证授权控制的核心协议。资源间的数据交换和授权认证、安全控制都在这一层控制实现。

资源层(Resource):共享单一资源。该层建立在连接层的通信和认证协议之上,满足安全会话、资源初始化、资源运行状况监测、资源使用状况统计等需求,通过调用构造层函数来访问和控制局部资源。

汇集层(Collective):协调各种资源。该层将资源层提交的受控资源汇集在一起,供虚拟组织的应用程序共享和调用。

应用层(Application):为网格上用户的应用程序层。应用层是在虚拟组织环境中存在的。应用程序通过各层的应用程序编程接口(API)调用相应的服务,再通过服务调动网格上的资源来完成任务。

3展望

网格是一项正在研究中的技术,它改变了人们使用资源的方式。网格所使用的都是已经成熟的技术,使人们能够以一种全新的、更自由、更方便的方式使用计算资源,解决以前无法解决的复杂问题。

参考文献

1 刘 星、张育平.网格环境下的数据传输机制研究与应用.计算机科学与实践,2004

2 张 晓、张西红、周开民.SQL Serve数据复制技术研究.科学技术与工程,2006:25～34

3 徐志伟、冯百明、李 伟.网格计算技术[M].北京:电子工业出版社,2004:106～122

4 都志辉、陈 渝、刘 鹏.网格计算[M].北京:清华大学出版社,2002:256～271

On the Data Grid

Zou Yu

Abstract:The network is an ongoing study of technology, it changed the way people use resources to enable people to order a new, more free, more convenient use of computing resources. In this paper, the grid definition, characteristics and architectures to make a few personal views.

网格GIS研究 第11篇

1 概述

1.1 网格与网格计算

网格(Grid)是将网络上地理分布的各种资源聚合为一体,支持应用问题合作求解系统的构造,它集成计算、数据、存储、设备、软件和人员等各种资源,建立广泛的资源共享标准和协议,实现资源共享和协同合作,强调统一和横向设计[1]。网格试图实现因特网上所有资源的全面联通,包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等,最终实现网络虚拟环境上的资源共享和协同合作,消除资源孤岛和信息孤岛。

网格计算是将一个网络中众多计算机资源在同一时间用于单个问题的处理,通常是用于需要极大量计算机处理周期或访问大量数据的科学或技术问题。网格计算可以看作分布式大规模集群计算和网络分布式并行处理的一种形式。它可以局限在一家公司内计算机工作站的网络上,或者是一种公众的协作。有许多应用,包括协同工程、数据查询、高吞吐量计算以及分布式超级计算都将会受益于网格基础结构的发展[2,3]。网格计算通过建立虚拟组织,能够整合计算、存储和其他资源,使得需要大量计算资源的巨大问题求解成为可能,并且通过对这些资源进行共享、有效优化和整体管理,还能够降低计算的总成本,提高或拓展型企业内所有计算资源的效率和利用率,满足最终用户的需求,同时能够解决以前由于计算、数据或存储资源的短缺而无法解决的问题。

1.2 GIS与网格GIS

在我们平常所接触到的信息中,地理空间信息的比例可以占到80%左右[4],GIS正是专业处理地理空间信息的计算机系统。GIS以计算机硬件、软件为基础,以数字化的形式来反映地理空间信息,以模型化的方法来模拟地球空间对象的行为,对地理空间信息进行采集、存储、管理、分析、处理和显示,以便解决复杂的规划和管理问题,进行地理空间信息查询、空间分析和空间辅助决策。

然而,GIS所使用的空间数据具有空间性、多尺度与多态性、时序性、非结构化、海量等特征,这使得GIS发展始终面临着数据瓶颈的问题,包括空间数据的采集、更新、共享、分析等。网格和网格计算在数据的分布式存储和管理、数据共享、高性能计算等方面具有巨大的优势,为解决数据瓶颈问题提供了一种可行的方案。因此,基于网格和网格计算的网格GIS应运而生。

网格GIS是GIS与网格及网格计算技术相结合而形成的新的发展方向,是GIS在网格环境下的一种应用。它是一种汇集和共享空间信息资源、进行一体化组织与处理,具有按需服务能力的地理信息系统。网格GIS将地理上分布、系统异构的各种计算机、空间数据服务器、大型检索存储系统、地理信息系统、虚拟现实系统等,通过高速互联网络连接并集成起来,形成对用户透明的虚拟的空间信息资源的超级处理环境,在广域范围内实现空间信息无缝集成和协同处理[5]。

2 网格GIS的体系结构

网格GIS是GIS与网格及网格计算技术相结合的产物,也可以认为,网格GIS是GIS与Internet、Web、网格技术的有机结合。它是空间信息获取、处理、共享的基本技术框架。建立异构分布式、智能化的空间信息网格计算环境,就是实现异构网络环境下的跨平台计算,支持分布式用户的并发请求并实现最优资源调度,实现网络环境下的多级分布式协同工作机制。参照现有的开放式网格服务体系O G S A和开放式系统互联O S I参考模型,本文提出了网格GIS五层体系结构,如图1所示。

1)物理层。物理层包括各类型计算机、大规模存储设备、科学仪器、网络互联设备等等,它包含了网格GIS所需的基础设施,是网格GIS各个节点功能实现的基本单元,为网格GIS实现互联网上所有资源全面连通提供了物理基础。

2)资源层。资源层是网格GIS所互联的对象,网格GIS利用物理层连通资源层的所有资源,通过网络的传输和网格GIS中间件提供的工具和协议,为应用层提供各种资源和服务。

3)网络层。在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路,也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点,确保数据及时传送。

4)中间层。中间层包括网格GIS中间件及与网络、GIS相关的核心规范、协议、标准等。网格G I S中间件(G r i d G I S Middleware)是一系列工具和协议软件,它的功能是屏蔽网格GIS基础设施中空间信息的分布、异构特性,向应用层提供透明、一致的使用接口。网格GIS中间件提供核心服务,如远程进程管理服务、资源分配服务、存储访问服务、信息(登录)服务、安全控制服务、认证和质量服务(QoS),比如,资源预订交易。网格GIS用户层次中间件(GridGIS User-level middleware)包含资源经纪人或用于聚集资源的调度程序责任[6]。

5)应用层。网格GIS应用层是用户所使用的软件系统。在网格GIS中间层平台的基础上,用户根据各领域对空间信息的使用模式和使用特点以及其他需求,利用接口和服务建立空间数据处理与信息服务集成环境,完成网格GIS的应用开发。用户在应用层对低层资源进行调用,不需要关心访问的实现机制。

3 网格GIS的关键技术

1)海量数据存储、管理与调用技术。地理空间信息数量丰富,形式多样,获取手段很多,数据的存储和表达方式也各不相同,再加上网格GIS所使用的空间数据分布在不同的计算机或设备上,这又增加了空间数据的存储、管理技术的难度,同时对如何调用和收集各地的数据资源提出了很高的要求。因此,为了实现海量数据的存储、管理和快速访问,有必要建立数据转换标准和快速的数据索引机制,提高GIS应用系统的运行效率。

2)宽带网络技术。宽带网络系统是网格计算环境中,提供高性能通信的必要手段。网格由于资源利用范围广,数据量大,应用系统对响应速度的要求高,必须由高质量的宽带网络系统提供通信支持,做到即连即用。

3)中间件技术。中间件是介于应用系统和系统软件之间的一类软件,它把一个极端异构的环境变成一个虚拟的同构环境,屏蔽了网格GIS基础设施中空间信息的分布、异构特性,向应用层提供透明、一致的使用接口。中间件使用系统软件所提供的基础服务功能,衔接网络上应用系统的各个部分或不同的应用,能够达到资源、功能共享的目的。中间件技术使GIS应用系统开发变得简便、缩短了开发周期,减少了GIS系统运行、管理和维护的工作量,节省了大量人力、物力、财力等。

4)Agent技术。Agent技术来源于分布式人工智能DAI领域,它是处于某个环境中的封装好的计算实体,是一种新的计算和问题求解的思路,具有自主性、交互性、主动性和反应性等特点。当接受一个任务或受外在触发条件触发后,Agent可以在没有其他Agent或人的干预下独立运作,而且对自己的行为和内部状态有某种控制能力。它能以某种通信语言与其他实体进行通信,包括中间件与上层系统间的通信和不同Agent间的通信,并且能感知外在的环境并在一定的时间内作出反应。Agent系统放松了对集中式、非开放性、顺序控制的限制,提供了分布控制、动态应急处理和并行处理等功能[7]。目前,用智能软件Agent解决分布环境中的复杂问题已成为趋势。一方面是由于当前的信息社会日益复杂,如大量存在的异构和分布式信息环境,满足不同需要的、大量的、不同的信息处理产品等。另一方面传统的系统难以应对一些事务,如在分布的、复杂的动态环境下实现管理和控制。将Agent技术应用于网格GIS,不仅能实现不同系统间的互操作和系统智能化,还能解决数据发布的通用性、高效率性、跨平台性等问题。

5)互操作技术。互操作是指一种能力,使得分布的控制系统设备通过相关信息的数字交换,能够协调工作,从而达到一个共同的目标。网络环境下的互操作需要开发一套通用协议,用它来描述消息的格式和消息交换的规则,以实现不同系统、不同环境下的交互和通讯。在服务中需要定义一些API,基于这些API再构建软件开发工具S D K,从而构建协同工作的网

6)安全技术。网格GIS是基于网格的,是在网格环境下运行的系统,所以必须考虑到网格安全问题。网格安全所包括的内容非常广泛,比如认证、授权、保证、记账、审计、完整性、机密性等,几乎涉及网格的方方面面。网格的基本要求是满足用户安全、高效地使用其提供的各种资源的要求,并且这种资源服务能够被别的节点方便使用。因此,网格安全体系必须能够抗拒各种非法攻击和入侵,并且在受到攻击和入侵时能够采取一定措施维持系统的正常运行和各种信息资源的安全。

4 网格GIS的优势

4.1 网格GIS技术优势

1)海量数据的分布式存储。网格GIS的数据存储在不同的网格节点上,需要使用某些资源时再进行统一访问,减少了空间数据给个人计算机带来的存储压力,为长期困扰GIS的数据瓶颈问题提供了一个很好的解决方案。

2)空间数据与GIS服务的高度共享。在网格GIS中,每个网格节点通过中间件都可以发布自己的信息资源,同时可以利用其他网格节点上的资源,用户不必关心数据的格式以及数据的存放位置等问题,而只考虑自己的业务需求并向网格发送自己的请求信息,由网格上的中间件以及智能体来处理用户的请求,并将处理结果返回给用户。

3)网格节点具有对等性。网格GIS中,每个用户都是以网格节点的方式存在于网格之中,每个用户都是对等的单元和节点,既可以充分利用网格上的资源,同时又为其他节点提供资源,每个节点都不受其他节点的限制,十分灵活。

4)网格GIS的各节点自治。网格各节点上的用户不会被网格的硬件和软件基础结构的细节所打扰。网格GIS中间件把一个极度异构的环境变成一个虚拟的同构环境,用户能真正实现以无缝联接的形式提交他们的应用给合适的资源,以便于不同的平台、网络协议和管理界线等物理的不连续性变得完全透明。

5)高性能计算。网格计算是在Internet基础上强调对计算、数据、设备等网络基本资源进行整合,力图将Internet作为一个社会化的计算基础设施。网格GIS具有高性能并行计算能力,能够快速地进行复杂的空间分析和GIS计算。中,用户对空间数据的操作是通过数据库管理中间件来实现的,中间件将用户与数据库隔离起来,用户无权直接访问数据库,有利于安全管理,可有效防止恶意攻击。还可以利用数据库管理中间件的安全管理特性进一步加强权限控制管理。

4.2 网格GIS与其他GIS

1)网格GIS与传统GIS

网格GIS与传统GIS相比具有明显的优势。首先,网格GIS利用网格技术为海量数据的存储提供了很好的解决方案。其次,传统GIS操作相对复杂,不具有跨平台的特性,二次开发较难,开发成本高,维护费用大。这诸多方面都凸显了网格GIS的优越性。

2)网格GIS与WebGIS

WebGIS是在万维网上共享空间信息资源的技术系统,是Web技术与GIS技术的有机结合。应用WebGIS可以提供一些基础的地理信息系统功能,如网上发布电子地图,地图浏览、查询、量距等,WebGIS对于容量不大的数据甚至可以提供简单的空间分析功能,如最短距离分析、最近邻分析、叠加分析、空间查询等。但是由于网络基础体系结构的限制,WebGIS未能突破某些技术瓶颈,也存在着许多问题,例如多源、异构的空间数据的交换和互操作还难以实现,数据的查询和整合不够理想,不能容纳海量数据,无法实现跨平台的数据访问等等[8]。网格的出现,为从本质上解决空间数据利用及共享问题提供了契机。网格GIS与WebGIS相比,也具有明显的优势的特点。网格GIS实现了空间数据与GIS服务共享,它的用户不被网的硬件和软件基础结构的细节所打扰。网格GIS需要存储和管理更大数量的空间数据,并有能力在大量用户同时通过网格对其进行访问时能快速响应,而WebGIS在这方面的能力目前还明显不足。另外,网格GIS具有更强的地理空间信息共享、地理信息发布、空间分析、模型分析的功能,以及更高的数据资源安全性。

5 结语

基于网格和网格技术的网格GIS为解决传统GIS面临的技术瓶颈,实现海量数据的分布式存储、跨平台的数据访问和数据共享以及高性能计算提供了很好的解决方案。网格计算的提出和发展使得GIS朝着网络化、标准化、全球化、大众化发展。展,使之真正成为一种大众化的信息工具,网格G I S也将成为“数字城市”、“数字地球”的核心平台。

参考文献

[1]陈述彭,鲁学军,周成虎.地理信息系统导论[M].北京:科学出版社.2005.

[2]都志辉,陈渝,刘鹏.网格计算[M].北京:清华大学出版社.2002.

[3]彭涛,肖娟,仇菊香.网格GIS研究.国土资源信息化.2009(1):8～10.

[4]Mckee L.Building the GSDI[R].The OpenGIS Consortium,1996-08.

[5]肖科.网格GIS及其关键技术研究[J].中国新技术新产品.2009(15):21～22.

[6]王铮,吴兵.Grid GIS——基于网格计算的地理信息系统[J].计算机工程.2003,29(4):38～40.

[7]王家耀,祝玉华,吴光明.论网格与网格地理信息系统[J].测绘科学技术学报.2006,23(1):1～7.