分布計算應用模型

前言

20世紀90年代以來，計算機技術的高速發(fā)展與計算機網(wǎng)絡技術的快速進步導致了分布計算系統(tǒng)的迅速增加，不僅極大地改變了人們使用計算機的方式，同時使得人們對計算能力、數(shù)據(jù)透明訪問、高性能和高可靠性的追求變?yōu)楝F(xiàn)實。在分布計算系統(tǒng)中，多臺計算機構成一個完整的系統(tǒng)，其行為類似于一個單機系統(tǒng)，即登錄到系統(tǒng)的用戶不必了解系統(tǒng)中有多少臺機器，它們的位置在哪里、功能是什么，文件在哪里，作業(yè)在哪一臺機器上運行等任何有關硬件物理分布的細節(jié)。分布式操作系統(tǒng)是實現(xiàn)分布計算系統(tǒng)的核心。分布式計算指在分布計算系統(tǒng)上執(zhí)行的計算。本書主要探討了運行于獨立計算機系統(tǒng)上，通過彼此協(xié)作，執(zhí)行網(wǎng)絡服務、網(wǎng)絡應用等操作的模式與方法。網(wǎng)絡服務指在網(wǎng)絡上由被稱之為服務器的特定程序提供的服務。WWW、電子郵件（email）、文件傳輸（FTP）都屬于這種服務。服務器程序僅僅是分布式計算中的客戶／服務器模式的一方?？蛻簦卖迍掌髂Ｐ蛯⒃诒緯竺嬲鹿?jié)廣泛介紹。網(wǎng)絡應用指面向最終用戶運行于網(wǎng)絡計算機上的應用。網(wǎng)絡應用覆蓋了從商業(yè)應用（如在線購物車、電子拍賣站點）到非商業(yè)應用（如聊天室、網(wǎng)絡游戲等）等應用領域。網(wǎng)絡服務和網(wǎng)絡應用之間并沒有很嚴格的區(qū)分界限，兩者也通常被互換使用。分布計算的目標是把多臺聯(lián)網(wǎng)的計算機統(tǒng)一起來，讓它們共享信息或其他資源，主要包括多媒體系統(tǒng)、客戶／服務器系統(tǒng)、并行計算、WEB編程、移動Agent等。近年來，我們從事了分布計算應用工作，尤其對在異構環(huán)境下的任務調度模型、高校知識網(wǎng)格及其關鍵服務模型、WAP應用模型、基于構件的企業(yè)信息系統(tǒng)模型、對等網(wǎng)絡資源管理模型、基于經(jīng)濟智能主體的網(wǎng)格資源管理模型等進行了較為系統(tǒng)和深入的研究。（1）異構環(huán)境下的任務調度模型。資源調度問題是一個傳統(tǒng)問題，在生產(chǎn)和生活中應用廣泛。資源調度問題也是分布計算領域中的關鍵問題，根據(jù)計算機系統(tǒng)中CPU的多少，可以將任務調度問題分為單CPU調度和多CPU調度。對于單CPU的調度問題來說，調度策略相對簡單，常見的調度策略有：先到先服務、最短作業(yè)先調度、基于優(yōu)先權的調度、基于輪轉法的調度、多級隊列的調度、多級反饋隊列的調度等。對于多CPU的系統(tǒng)來說，調度算法涉及很多條件，所以調度算法相對復雜。根據(jù)系統(tǒng)構成的條件，調度算法分為同構和異構環(huán)境下的調度。在同構系統(tǒng)中，目前研究最多的任務調度算法是多處理器調度算法。

內容概要

　　《分布計算應用模型》主要探討了運行于獨立計算機系統(tǒng)上，通過彼此協(xié)作，執(zhí)行網(wǎng)絡服務、網(wǎng)絡應用等模式與方法。主要內容包括：分布計算概述、基于異構環(huán)境的任務調度模型、高校知識網(wǎng)格及其關鍵服務模型、WAP應用模型、基于構件的企業(yè)信息系統(tǒng)模型、對等網(wǎng)絡資源管理模型、基于經(jīng)濟智能主體的網(wǎng)格資源管理模型等?！斗植加嬎銘媚Ｐ汀肺淖志?、重點突出，可供分布式并行計算、網(wǎng)絡計算、WAP計算等領域的科技技術人員參考。

作者簡介

陳明，教授，博士生導師。畢業(yè)于吉林大學，1993年赴德國TUBINGEN大學計算機學院學習與研究。曾任大連理工大學計算機科學與工程系主任、中國石油大學(北京)計算機科學與技術系主任，兼任南開大學等兼職教授?！队嬎銠C科學與探索》《計算機教育》編委，中國計算機學會理事，中國計算機學會開放系統(tǒng)專業(yè)委員會副主任，全國計算機基礎教育研究會常務理事。 參加和完成國家自然科學基金、國家B63計劃等多項科研項目。目前主要從事分布計算及計算智能方面的研究。在國內外學術刊物與會議上發(fā)表論文130余篇。出版計算機教材、專著及譯著92種，其中多本教材為“十一五”國家級規(guī)劃教材。2003年獲北京市教學名師獎；獲部級教學成果二等獎一項。

書籍目錄

叢書序前言第1章　概述1.1 分布計算系統(tǒng)的發(fā)展1.2 分布計算系統(tǒng)的概念1.3 同構型與異構型分布計算系統(tǒng)1.4 分布計算系統(tǒng)的優(yōu)點1.5 分布計算系統(tǒng)存在的問題1.6 分布計算系統(tǒng)的透明性1.6.1 透明性的概念1.6.2 影響透明性的主要因素1.7 計算模式1.7.1 單機計算1.7.2 分布式計算1.7.3 并行計算1.8 分布式計算的優(yōu)點參考文獻第2章　基于異構環(huán)境的任務調度模型2.1 一種QoSMin-Min異構分布式系統(tǒng)任務調度策略2.1.1 相關工作2.1.2 QoSMin-Min調度策略2.2 基于QoS的混合Min-Min任務調度策略2.2.1 相關工作2.2.2 調度策略2.2.3 實施2.3 異構環(huán)境下的混合遺傳調度策略2.3.1 遺傳算法概述2.3.2 相關工作2.3.3 混合遺傳調度算法2.3.4 實施2.4 異構環(huán)境下子任務可分解的調度策略2.4.1 相關工作2.4.2 子任務可以分解的調度策略2.4.3 實施2.5 小結參考文獻第3章　高校知識網(wǎng)格及其關鍵服務模型3.1 研究背景3.1.1 高校信息化建設現(xiàn)狀3.1.2 知識網(wǎng)格研究現(xiàn)狀3.2 語義網(wǎng)格和知識網(wǎng)格研究3.2.1 語義WEB概述3.2.2 網(wǎng)格與P2P系統(tǒng)3.2.3 語義網(wǎng)格3.2.4 知識網(wǎng)格3.3 高校知識結構分析和知識表示3.3.1 高校知識結構分析3.3.2 高校知識結構的知識表示3.4 高校知識網(wǎng)格體系結構3.4.1 知識網(wǎng)格形式化表示3.4.2 高校知識網(wǎng)格定義3.4.3 高校知識網(wǎng)格構建方法3.4.4 基于服務的高校知識網(wǎng)格體系結構3.4.5 高校知識網(wǎng)格的團隊知識應用場景3.5 團隊知識共享模型3.5.1 團隊知識共享模型定義3.5.2 團隊知識模型中知識表示3.5.3 知識共享模型上的操作3.5.4 知識訂閱和通知模型3.5.5 實現(xiàn)算法3.5.6 算法分析3.5.7 實驗分析3.6 知識推薦服務模型3.6.1 用戶偏好分析3.6.2 協(xié)同過濾推薦算法3.6.3 系統(tǒng)實現(xiàn)和試驗分析3.7 個人知識共享模型3.7.1 個人知識節(jié)點表示模型3.7.2 個人知識查詢3.7.3 個人知識模型更新3.7.4 實驗分析參考文獻第4章　WAP應用模型4.1 研究背景4.1.1 WAP規(guī)范研究現(xiàn)狀4.1.2 WAP應用研究現(xiàn)狀4.2 WAP模型及相關技術研究4.2.1 WAP模型4.2.2 WAP應用安全模式4.2.3 個性化推薦4.2.4 移動搜索4.3 基于wAP的移動內容服務模型4.3.1 移動內容服務模型4.3.2 關鍵技術及實現(xiàn)策略4.3.3 模型實現(xiàn)及評價4.4 移動內容服務系統(tǒng)安全模式4.4.1 安全要求4.4.2 安全模式4.4.3 模式評價4.5 移動內容服務個性化推薦模型4.5.1 問題的提出4.5.2 個性化推薦模型4.5.3 性能評價4.6 基于WAP的移動搜索模型4.6.1 移動搜索模型4.6.2 模型實現(xiàn)與評價參考文獻第5章　基于構件的企業(yè)信息系統(tǒng)模型5.1 研究背景5.1.1 企業(yè)信息系統(tǒng)建設現(xiàn)狀5.1.2 基于構件的軟件開發(fā)研究現(xiàn)狀5.2 基于構件的軟件開發(fā)基礎理論5.2.1 領域工程概述5.2.2 基于構件的軟件開發(fā)概述5.2.3 基于構件的企業(yè)信息系統(tǒng)領域開發(fā)流程5.3 企業(yè)信息系統(tǒng)領域關鍵技術研究5.3.1 訪問控制技術介紹5.3.2 基于角色的三維空間訪問控制模型研究5.3.3 工作流技術介紹5.3.4 基于子任務和動作的工作流管理系統(tǒng)模型研究5.3.5 報表技術研究5.3.6 基于角色的客戶協(xié)同定制化報表系統(tǒng)模型研究5.4 構件化的企業(yè)信息系統(tǒng)領域通用框架模型研究5.4.1 企業(yè)參考模型體系結構5.4.2 企業(yè)信息系統(tǒng)基本組成5.4.3 GFEIS模型體系結構5.4.4 GFEIS模型的構件模型5.4.5 GFEIS模型的構件約束5.4.6 GFEIS模型裝配算法5.4.7 基于.NetRemoting技術的分布式構件庫模型5.4.8 GFEIS模型應用實例5.5 基于QoS和離散微粒群算法的wEB服務組合研究5.5.1 WEB服務概述5.5.2 微粒群算法原理5.5.3 基于QoS和離散微粒群算法的WEB服務組合研究5.5.4 仿真實驗參考文獻第6章　對等網(wǎng)絡資源管理模型6.1 對等網(wǎng)絡及相關技術6.1.1 對等網(wǎng)絡概述6.1.2 對等網(wǎng)絡拓撲模型6.1.3 對等網(wǎng)絡應用6.2 結構化對等網(wǎng)絡資源發(fā)現(xiàn)機制6.2.1 相關工作6.2.2 CRF路由算法6.2.3 節(jié)點的自治6.2.4 性能分析6.2.5 實驗仿真6.3 基于語義的對等網(wǎng)絡資源發(fā)現(xiàn)機制6.3.1 相關工作6.3.2 文獻的語義表示6.3.3 基于語義的搜索模型6.3.4 性能分析6.3.5 實驗仿真6.4 基于語義的對等網(wǎng)絡資源發(fā)現(xiàn)機制6.4.1 相關工作6.4.2 信任度模型6.4.3 復雜度分析6.4.4 實驗仿真參考文獻第7章　基于經(jīng)濟智能主體的網(wǎng)格資源管理模型7.1 網(wǎng)格理論概述7.1.1 研究背景與意義7.1.2 網(wǎng)格的基本概念和特點7.1.3 網(wǎng)格體系結構7.1.4 網(wǎng)格研究現(xiàn)狀7.2 網(wǎng)格理論相關研究7.2.1 網(wǎng)格環(huán)境下的資源管理的相關研究7.2.2 網(wǎng)格資源管理中使用經(jīng)濟學方法的研究7.2.3 網(wǎng)格資源管理中使用智能主體技術的研究7.3 基于經(jīng)濟智能主體的網(wǎng)格資源發(fā)現(xiàn)模型7.3.1 問題描述7.3.2 基于經(jīng)濟智能主體的資源發(fā)現(xiàn)模型7.3.3 討論7.3.4 相關工作7.4 網(wǎng)格資源分配策略中的博弈7.4.1 定義7.4.2 問題描述7.4.3 網(wǎng)格資源的博弈模型7.4.4 網(wǎng)格中博弈的定義7.4.5 網(wǎng)格合作博弈中的納什均衡7.4.6 算法設計7.4.7 仿真結果分析7.4.8 仿真結果7.4.9 結論7.5 基于經(jīng)濟智能主體的網(wǎng)格資源調度與配置的框架設計7.5.1 信號博弈理論7.5.2 基于經(jīng)濟智能主體的網(wǎng)格資源調度的框架設計7.5.3 模型分析7.5.4 模型解的證明7.5.5 小結參考文獻附錄

章節(jié)摘錄

插圖：（3）開發(fā)階段是根據(jù)在設計階段形成的本體元語模型，并結合實際的業(yè)務領域內容和需求，使用具體的具有使用和開發(fā)效率的本體語言來進行本體的表示。這個階段一般由知識工程師使用特定的本體語言開發(fā)工具來完成。在這個階段完成后，形成可供系統(tǒng)實際使用的本體。（4）部署階段是在知識系統(tǒng)開發(fā)和使用過程中，使得系統(tǒng)開發(fā)人員以及系統(tǒng)用戶能夠熟悉在開發(fā)階段所創(chuàng)建的本體含義、作用范圍和使用方法。在這個階段，設計出來的本體才實際發(fā)揮出自己的作用。（5）評估階段可以發(fā)生在上述的任何一個階段，例如，在設計階段中可以評估設計出來的本體元語模型是否滿足分析階段中所提出的需求模型，在部署階段評估知識本體的可用性等。但是，最后還需要綜合評估創(chuàng)建本體結構的合理性，本體之間的關系是否滿足系統(tǒng)要求以及是否存在矛盾，創(chuàng)建的本體粒度是否合理，是否支持未來業(yè)務的擴充等方面的內容，是否能夠合并一些輕量級本體等方面的內容。相同的步驟在不同類型的本體上對應不同的內容范圍，例如，領域本體的分析階段，是根據(jù)頂級本體內容、關系和具體領域的業(yè)務內容、規(guī)則，來分析領域建立領域本體的有關知識模型，而應用本體的分析階段是根據(jù)領域本體和具體的應用內容、業(yè)務要求，來分析應用本體的有關知識模型。在圖3-10中本體構造過程的時間長短用代表不同類型本體構造過程的圓周長度來表示，可以知道頂級本體創(chuàng)建的時間最長，而應用本體創(chuàng)建的時間最短。這是因為每種類型本體所表示的概念范圍是不一樣的。頂級本體表示的是一般的最普通的概念，它的作用范圍最大，它也是最為抽象的，它經(jīng)常依賴于不同領域本體之間的共性來創(chuàng)建和更新。因此它的構造過程是最長的。同理可以知道領域本體的構造時間比應用本體的構造時間要長。每種類型本體的構造過程之間通過鏈條來進行連接和驅動。鏈條表示不同類型本體之間的信息傳遞。通過鏈條連接形象地表明每種類型本體構造的周期頻率，頂級本體的更新頻率最慢，領域本體次之，應用本體最快?？梢园讶齻€構造過程圓環(huán)分別看成驅動輪，這樣在此模型中就存在三種本體構造方法。它們依次是頂級本體驅動法、領域本體驅動法和應用本體驅動法。頂級本體驅動法是指以頂級本體構造過程作為驅動，首先建立頂級領域本體，在建立頂級本體過程中通過向領域本體傳遞相關信息來啟動領域本體的構造過程，領域本體構造過程在啟動后開始應用本體的構造，將已創(chuàng)建的領域本體信息反饋到頂級本體的構造過程中。應用本體驅動法與頂級本體驅動正好相反。

編輯推薦

《分布計算應用模型(精)》是這一研究成果的展現(xiàn)。 分布計算的目標是把多臺聯(lián)網(wǎng)的計算機統(tǒng)一起來，讓它們共享信息或其他資源，主要包括多媒體系統(tǒng)、客戶/服務器系統(tǒng)、并行計算、WEB編程、移動Agent等。近年來，作者從事了分布計算應用工作，尤其對在異構環(huán)境下的任務調度模型、高校知識網(wǎng)格及其關鍵服務模型、WAP應用模型、基于構件的企業(yè)信息系統(tǒng)模型、對等網(wǎng)絡資源管理模型、基于經(jīng)濟智能主體的網(wǎng)格資源管理模型等進行了較為系統(tǒng)和深入的研究。

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