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教育资源网格副本管理策略研究

作　者: 邹立达
导　师: 刘方爱
学　校: 山东师范大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 教育资源网格副本管理副本放置副本定位服务调度
分类号: TP399-C1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 68次
引　用: 2次
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内容摘要

网格技术用于实现广泛的分布式资源共享和协同工作。为了一体化组织和管理地理上分布的教育资源,实现教育资源的共享,教育资源网格应运而生并成为当今研究热点之一。教育资源网格旨在解决教育资源共享的问题,即在保护知识产权的前提下共同使用教育资源,避免盲目地重复开发。副本管理是教育资源网格资源共享的基础,在网格环境下能否通过副本管理高效地访问共享资源,已经成为衡量网格系统好坏的重要标准之一。本文以国家自然科学基金项目“基于因特网的教育资源网格模型及服务理论研究”为背景,以提高资源访问效率与稳定性为目标,对教育资源网格的副本管理策略进行了深入研究。在总结前人工作的基础上,本文的主要研究工作及创新如下:1.对国内外教育资源网格的研究现状进行了综述,阐述了教育资源网格的特点及发展前景,分析了目前教育资源共享存在的问题。根据教育资源网格物理网络的特点,定义出其网络体系结构,即将相互访问延迟较短或位置相近的节点组成一个城市域。然后根据教育资源的特点提出了教育资源网格的副本管理模型,给出了副本管理主要问题的数学描述,为后续的研究奠定了基础。2.根据教育资源网格物理网络的特点,基于CAN寻址技术给出了一个改进的寻址算法DC-CAN。该算法通过将相同城市域中的节点分配到一个连续的CAN区域中去,避免了寻路时在两个域之间多次跳转,因此该算法能够有效地适应教育资源网格的网络特点。然后在此基础上提出了一种副本定位策略,在平衡负载的前提下,降低了副本定位的平均延迟。3.在教育资源网格物理结构的基础上,提出了基于访问量预测的副本放置策略(FATBRS)。该策略通过对访问量的预测确定下一个周期的访问热点文件集,并维护这些文件的副本,保证热点文件的访问质量,从而提高了数据资源访问的稳定性和平均速率。最后给出了两种访问量的预测方法。4.将各种教育资源网格副本管理的功能模块标准化为服务接口,给出经济模型的网格副本管理服务调度框架(GSAEM)。然后提出基于边际原理价格调节机制,旨在经济模型下对网格服务的价格调节给出一个数学模型,利用边际原理推导出各种资源约束情况下的网格服务最优价格,从而优化面向服务网格的资源调度。5.对于网格环境提出的思想和算法,需要模拟验证其正确性与性能。本文首先编程实现了副本管理模型的数据访问部分,并将其与传统的文件共享模式进行比较,得到良好的实验结果。其次,利用BRITE按照一定的规则生成教育资源网格拓扑结构,接着通过仿真模拟了教育资源网格副本定位策略(DC-CAN),证实了该算法在副本定位时平均延时少、负载平衡的性能。最后,仿真模拟了副本管理服务调度算法,验证了基于边际原理价格调节机制在服务调度上的优越性。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第一章绪论  9-13
  1.1 本文研究对象、目的和意义  9-10
  1.2 研究现状  10
  1.3 本文方案和主要创新点  10-11
  1.4 本文组织结构  11-13
第二章教育资源网格及其副本管理模型  13-22
  2.1 教育资源网格简介  13-15
  2.2 教育资源网格特点及体系结构  15-17
  2.3 教育资源网格副本问题的描述  17-19
  2.4 基于OGSA 的教育资源网格副本管理模型(OERM)  19-21
  2.5 本章小节  21-22
第三章教育资源网格的副本定位策略  22-29
  3.1 副本定位机制  22-23
  3.2 CAN 的基本原理  23-24
  3.3 DC-CAN 副本定位策略  24-26
  3.4 簇域分配算法  26-28
  3.5 小结  28-29
第四章基于访问量预测的教育资源网格副本放置策略  29-35
  4.1 资源访问流程介绍  29-30
  4.2 副本放置策略(FATBRS)  30-32
  4.3 访问量的预测  32-34
  4.4 小结  34-35
第五章副本管理服务的调度算法  35-41
  5.1 副本管理服务的定义  35-36
  5.2 服务调度的相关研究  36
  5.3 基于经济模型的服务网格副本调度框架(GSAEM)  36-38
  5.4 基于边际原理的服务网格价格调节  38-40
  5.5 小结  40-41
第六章实验验证及性能分析  41-53
  6.1 副本管理模型的简单编程实现  41-45
  6.2 拓扑结构的生成  45-48
  6.3 副本定位策略的仿真模拟  48-50
  6.4 副本管理服务调度算法的仿真模拟  50-52
  6.5 小结  52-53
第七章结束语  53-55
  7.1 本文所做的主要工作  53
  7.2 未来的工作及展望  53-55
参考文献  55-58
研究生期间发表论文  58-59
致谢  59

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