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Web服务与网格计算如何融合

作者:神马 整理:本网站论文网 录入时间:2011-12-13 23:55:00

近年来,随着电子商务的迅速崛起,Web应用从局部化发展到全球化,从B2C(business-to-customer)发展到B2B(business-to-business),从集中式发展到分布。Web服务作为一种新兴的Web应用模式,是一个崭新的分布式计算模型,是Web上数据和信息集成的有效机制。从电子商务应用领域来看,复杂的应用连接和程序代码造成了电子商务应用的高维护代价和更新代价,而Web服务正好能够解决这一问题,成为目前应用环境中最为合理的解决方案。 

1  Web服务基本概念 

1.1 Web服务体系结构

Web services基于TCP/ IPHTTPXML 等协议和规范,可以实现事务之间的通信、链接文档的浏览、事务的自动调用、服务的动态发现和发布等,该结构类似于OSI/ RM七层模型中的网格层以上所构成,每层的含义如图所示。无忧论文网www.wypaper.com

1) WSDL (Web Service Description Language) 用来描述服务形成不同的服务访问点。WSDL 是基于XML infoset的文档,用于描述Web Service 及其函数、参数和返回值。WSDL 使得描述服务成为可能,同时也让客户能够以标准的方式对这些服务进行消费,而不需要知道更多的底层协议交换绑定,包括SOAPHTTP等。WSDL既是机器可阅读的,又是人可阅读的,体现其较好的可读性和兼容性。

2) UDDI ( Universal Discovery , Description and Integration ,通用发现、描述和集成用来发布、查找服务,用户可以在UDDI 上将其Web service 进行注册,以便为其它的用户进行访问。UDDI 目录入口是一个描述了服务及其如何提供服务的XML 文件,UDDI目录也包含了一些搜寻用户需要的服务方法、并提供信息、联系方式和链接的技术数据,以满足需要的服务。同时,通过UDDI 提供的标准接口,用户可以发布自己的服务供其他实体调用,也可以查询特定服务的描述信息,并动态地绑定到该服务上。

3) SOAP ( Simple Object Access Protocol ,简单对象访问协议执行和调用服务间的通信。SOAP 是一种简单并且轻量的基于XML 的机制,它用于在分散或分布式环境中实现信息交换的简单协议。其主要目的是实现不同系统之间的互操作性,克服平台和防火墙的限制,使通信各方在Internet 上实现通畅无阻的信息交换。

4) XML Web service 平台中表示数据的基本格式,即XML SOAP 的数据编码方式。XML 主要的优点在于它既是与平台无关的,又是与厂商无关的。XML 解决了数据表示的问题。从商务应用的角度看,从工作流到查询数据库,直到同贸易伙伴交换信息,XML格式表示的消息封装了词汇表,可以同时在行业组织内部和外部使用,它还有较好的弹性和可扩展性,允许使用附加的信息,并且XML标签提供了可访问的进程入口,从而可强化商业规则,并且增强了互操作性,为信息的自动处理提供了可能。

1.2 Web服务实现原理

从面向应用的角度, Web服务的基本架构如图2所示。该架构由3个参与者和3个基本操作构成。3个参与者分别是服务提供者、服务请求者和服务代理,而3个基本操作分别为发布(publish)、查找(find)和绑定(bind)。服务提供者将其服务发布到服务代理的一个目录上,当服务请求者需要调用该服务时,他首先利用服务代理提供的目录去搜索该服务,得到如何调用该服务的信息,然后根据这些信息去调用服务提供者发布的服务。当服务请求者从服务代理得到调用所需服务的信息之后,通信是在服务请求者和提供者之间直接进行,而无须经过服务代理。Web服务体系使用一系列标准和协议实现相关的功能,例如,使用WSDL来描述服务,使用UDDI来发布、查找服务,SOAP被用来执行服务调用。在Web服务架构的各模块间以及模块内部,消息以XML格式传递。 

网格计算

网格是利用互联网把地理上广泛分布的各种资源(包括计算资源、存储资源、带宽资源、软件资源、数据资源、信息资源、知识资源等)连成一个逻辑整体,就像一台超级计算机一样,为用户提供一体化信息和应用服务(计算、存储、访问等),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,让人们使用网格上的资源像用电一样简单。

传统互联网实现了计算机硬件的连通,Web实现了网页的连通,Web服务实现了程序和程序之间的共享,而网格试图实现互联网上所有资源的全面连通。网格希望用户在使用网格时,就如同现在使用电力一样方便地使用分布在网络上强大而丰富的各种资源。

开放网格服务体系结构(OGSA

OGSA是在Globus网格计算工具包和Web服务技术融合的基础上提出的一套规范和标准。OGSA将与服务器版JavaWeb服务以及商业数据库紧密集成,实现网格计算在商务领域的广泛应用。

OGSA采用纤维层、连接层、资源层、协作层、应用层五层结构。其中,纤维层是为网格协议仲裁的共享访问提供各种资源,如计算资源、存储系统、数据目录等物理资源。连接层定义网格特定的网络处理所需的核心通信协议和安全认证协议。资源层建立在连接层的通信与认证协议基础之上,是对个人资源安全共享操作的谈判、启动、监视、控制、记账和支付定义协议、APISDK。协作层包含的协议、服务、APIs SDKs ,与任何特定资源无关,而是全局性和跨资源集合的一种捕获交互,最后在应用层通过调用服务来构造应用。

OGSA吸纳了许多Web服务标准,如Web服务描述语言(WSDL)、简单对象访问协议(SOAP)、目录访问协议(LDAP)、Web服务探测(WS-Inspection)等。这些标准用于定位、调度计算资源,并保证它们的安全。 

OGSA采用Web服务框架具有两项优点:一方面,通过注册和发现接口定义和终端(Endpoint),实现描述以及动态产生特定接口绑定的代理,在异构环境中能够支持服务的动态发现与合成;另一方面,由于Web服务机制在商业应用领域广泛被采用,OGSA采用Web服务框架,使人们能够利用许多现有的开发工具和扩展服务,如产生语言绑定的WSDL处理器。

OGSAWeb服务的标准接口定义了多协议绑定、多个实现(Multiple Implementations)、本地/远程透明机制。OGSA网格服务模型包括一些具有代表性的持久服务和许多潜在的短暂服务,所有服务遵循特定的网格服务接口和行为。

从电子商务发展角度来看,Web服务提供基于XML的组件式开放标准化软件,而网格计算则满足了海量商业数据分析(如在客户关系管理中的数据挖掘)所需的CPU资源要求。因此,Web服务技术与网格计算技术的融合,是把Internet作为商业计算平台,推进电子商务进一步发展的利器,将极大地改变传统电子商务开发和运营模式。

[参考文献]

[1]  季一木王汝传 基于Web service grid service 的应用研究  江苏通信技术 200502

[2]  王晓玲周傲英  Web服务核心支撑技术:研究综述 软件学报

1000-9825/2004/15(03)0428

[3]  胡智文 ,陈国龙  新一代分布式计算模型——XML Web Services  计算机工程 200409

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