网络技术的发展与研究

Service提出的开放网格服务结构OGSA（Open Grid Services Architcture）。

2.1 五层沙漏结构

五层沙漏结构是一种影响十分广泛的结构，它的主要特点就是简单，主要侧重于定位的描述而不是具体的协议定义。其基本思想就是以"协议"为中心，也十分强调与API（ApplicaTIon Programming Interfaces）和SDK（Software Development Kits）的重要性。

五层沙漏模型从底层开始分别为构造层、连接层、资源层、汇聚层和应用层。

网格构造层由各种物理资源所构成，包括存储资源、计算资源、目录、数据库、网络资源、传感器等，构造层的基本功能就是控制和管理局部的资源，向上提供访问这些资源的接口。

网格连接层实现构造层资源之间的通信、数据交换，定义了核心的通信和认证协议。

网格资源层建立在连接层的通信与认证协议之上，工、提供数据访问、计算机访问、状态与性能信息访问等服务。它考虑的是单个的局部资源，全局状态和跨越分布资源集合的原子操作由汇聚层考虑。

网格汇聚层的主要功能是协调"多种"资源的共离，协同完成任务。汇聚层在资源基础上，实现更高级的应用。汇聚层可分为通用的汇聚层和面向特定问题的汇聚层。

网格应用层是在虚拟组织环境中存在的，应用可根据上面作一层次上定义的服务来构造，它可以调用资源层的服务，也可以调用汇词聚层的服务，从而满足应用需求。拿电力系统做个比喻，前四个层次就相当于发电厂、电网、变电所和配电房，而应用层相当于住宅里的电闸、电表和电源插座。

其另一个重要特点就是沙漏形状，如图2所示。核心协议就形成了协议层次结构中的一个瓶颈，资源层和连接层共同组成这一核心的瓶颈部分，它们提供资源的安全访问。

2.2 开放网格服务结构OGSA

开放式的网格服务体系OGSA是一个由节点和连线构成的框架。该框架的节点是网格服务而网格服务之间的连线是网格服务相互交流时所用的语言。网格服务是特殊的网络服务专供用来维持和管理网格体系。

OGSA网格也为五层结构，其结构同五层沙漏结构，自下而上为结构层、连接层、资源层、汇聚层及应用层。但OGSA结构较五层沙漏结构有着以下特点：

（1）以服务为中心的模型

如果说五层沙漏结构是以协议为中心的"协议结构"，其试图实现的是对资源的共享，则OGSA就是以服务为中心的"服务结构"，其实现的是对服务的共享。OGSA将一切看作服务，并定义了"网格服务"，该服务提供了一组接口，这些接口明确遵守特定的惯例，解决服务发现、动态服务创建、生命周期管理、通知等问题。因此，网格是可扩展的网格服务的集合。简单地说，网格服务=接口/行为+服务数据。

（2）统一的Web Service框架

Web Service描述了一种新出现的、重要的分布式计算范式，定义了一种技术，用于描述被访问的软件组件、访问组件的方法以及找到相关服务才蝗发现方法，解决了发现和激发永久服务的问题。OGSA是符合标准的Web service框架的。但是在网格中，大量的是临时服务，因此OGSA对Web service进行了扩展，提出的是网格服务（Grid Service）的模仿，使得它可以支持临时服务实例，并且能够支柱创建和删除。

（3）突破科技应用领域

正如Web技术一开始是科学协议而出现的，但是后来在商业领域却大量使用一样，OGSA将原来主要在科技领域应用的网格技术转移到工商业领域。OGSA而向服务的特点允许我们在不同的层次虚拟化资源，因此相同的机制与抽象可以应用于多个组织之间的分布式网格支持的协作，或者是跨越多个特点主要环境。

2.3 应用实例：Globus系统

Globus是美国Argonne国家实验室研发的网络计算项目，有12所大学和研究机构参加该项目。Globus对资源管理、信息安全、信息服务、数据管理等网络计算关键理论进行了研究，开发了在各种平台上运行的网络计算工具软件（Toolkit），帮助组建和规划大型网络试验平台，开发大型网络系统运行的应用软件。Toolkit是Globus最重要的成果，其第一版在1999年推出。2003年1月13日，符合OGSA规范的Globus Toolkit 3.0（Alpha版）已经在第一届Globus world会议上发布。这标志着OGSA已经从一种理念、一种体系结构，走到付诸实践的阶段了。Toolkit开放源码，任何人都可以从其网站上直接下载源代码。

Globus的协议分为五层：构造层、连接层、资源层、汇集层和应用层。每层都有自己的服务、API和SDK，上层协议调用下层协议的服务。网格内的全局应用都通过协议提供的服务调用操作系统。Globus的网格计算协议建立在互联网协议之上，以互联网协议中的