基于校园网格的Access+Grid协同平台.pdf

基于校园网格的A c c e s sG r i d 协同平台d o c摘要网格( G r i d ) 旨在实现动态变化的、拥有多个部门或者团体的复杂虚拟组织中的资源共享和协同问题的解决，A c c e s sG r i d ( A G ) 作为网格的一个扩展，是用于支持在网格上进行组与组之间进行协同工作的基础设施和软件技术近些年来，A G 发展得十分迅速，它已经成为人们进行高级合作、组与组之问会议、教学和研究等的最流行工具之一文章首先介绍了A G 系统的现状、体系结构、设计实现及其关键技术，接着详细说明了如何配置和部署A G 节点的软件环境和硬件环境在指出目前A G 中存在的不足之处后，本文主要对以下几个方面进行了深入的研究和改进1 ．针对浙江大学各高性能计算资源过于分散，无法充分利用的问题，提出校园网格的架构通过使用G l o b u sT o o l k i t 和S u nG r i dE n g i n e 两种网格中间件，部署层次化结构的浙江大学校园网格2 ．在校园网格环境的基础上使用A G 来部署一个协同可视化的网格平台，使得校园网格不仅提供科学计算能力，同时还提供协同可视化服务。

3 ．为降低基于A G 共享应用程序的开发难度，在A G 体系结构以及相关的A P I基础上实现了一个开发框架利用此框架，能够很大程度上提高开发共享应用程序的效率和缩短开发周期最后，本文进行了总结并对进一步的工作进行了展望关键字：网格，访问网格，G l o b u sT o o l k i t ，S u n6 r i dE n g i n e ，会场，视频会议，共享应用程序基于校园网格的A c c e s sG r i d 协同平台d o cA B S T I t A C TG r i de n a b l e sr e s o u r c es h a r i n ga n dc o o r d i n a t e dp r o b l e ms o l v i n gi nd y n a m i c ，m u l t i —i n s t i t u t i o n a lv i r t u a lo r g a n i z a t i o n s ．A sa ne x t e n s i o no fG r i d ，t h eA c c e s sG r i dist h ee n s e m b l eo fr e s o u r c e st h a tc a nb eu s e dt os u p p o r th u m a ni n t e r a c t i o na c r o s st h eg r i d ．T h eA c c e s sG r i dh a se v o l v e dd r a m a t i c a l l yo v e rt h er e c e n ty e a r sa n dh a sb e c o m eo n eo ft h ef a v o r i t ec o m m u n i c a t i o nt o o l sf o ra d v a n c e dc o l l a b o r a t i o n ，g r o u pm e e t i n g s ，t e a c h i n ga n ds e m i n a r se t ca r o u n dt h ew o r i d ．T h i sp a p e rf i r s t l yi n t r o d u c e st h ea r c h i t e c t u r e ，i m p l e m e n t a t i o na n dp r i m a r yt e c h n o l o g yo fA c c e s sG r i d ，t h e nd e s c r i b e st h eA c c e s sG r i dN o d e ’ss o f t w a r ea n dh a r d w a r ec o n f i g u r a t i o na n dd e p l o y m e n t ．A f t e ri n d i c a t i n gs o m eo fA c c e s sG r i d ’sl i m i t a t i o n sa n dd e f i c i e n c i e s ，t h isp a p e rd i dr e s e a r c hw o r kt oi m p r o v ea n de x t e n dt h eu s eo ft h eA c c e s sG r i di nf o l l o w i n ga r e a s ．1 ．Ac a m p u sg r i di sd e p l o y e dt oi n t e g r a t eh i g hp e r f o r m a n c ec o m p u t i n gr e s o u r c e si nZ h e j i a n gU n i v e r s i t y ．T h ea r c h i t e c t u r ei sb a s e do nah i e r a r c h i c a lc o m b i n a t i o no ft w og r i dm i d d l e w a r ep r o d u c t s ，G l o b u sT o o l k i ta n dS u nG r i dE n g i n e ，i no r d e rt ou s eb o t h o ft h e i ra d v a n t a g e s ．2 ．U s eA c c e s sG r i dt ob u i l dac o l l a b o r a t i r ev i s u a l i z a t i o np l a t f o r mi no u rc a m p u sg r i de n v i r o n m e n t ．3 ．B a s e do nt h ea r c h i t e c t u r ea n dt h er e l a t i v eA P Io fA c c e s sG r i d ，af r a m e w o r ki sp r o v i d e dt oe a s et h ed e v e l o p m e n to ft h es h a r e da p p l i c a t i o n s ．W i t ht h i sf r a m e w o r k ，u s e r sc a ni m p r o v et h ed e v e l o p i n ge f f i c i e n c yl a r g e l y ．L a s t l y ，t h i sp a p e rd o e sas u m m a r i z a t i o na n dp o i n t e do u tt h ef o l l o w i n gr e s e a r c hw o r k ．K e y w o r d s ：G r i d ，A c c e s sG r i d ，G l o b u sT o o l k i t ，S u nG r i dE n g i n e ，V e n u e ，V i d e oC o n f e r e n c e ，S h a r e dA p p l i c a t i o n．2 ．基于校园网格的A c c e s sG r i d 协同平台d o c第一章引言1 ．1 ．A c c e s sG r i d 概述网格( G r i d ) [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 概念产生于9 0 年代中期，它是从电力网概念借鉴过来的[ 3 3 ] 。

网格的最终目的是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一台“虚拟的超级计算机”，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、软件资源、网络资源、通信资源、知识资源、专家资源等资源的全面共享网格是继传统因特网、W e b 之后的第三次互联网浪潮，可以称之为第三代因特网应用传统因特网实现了计算机硬件的连通，W e b 实现了网页的连通，而网格则试图实现互联网上所有资源的全面连通[ 3 4 ] 网格代表一种先迸的技术和基础设施，支持动态变化的，拥有多个部门或团体的复杂虚拟组织( V i r t u a lO r g a n i z a t i o n ) 中不同资源的共享和协作借助网格提供的无缝的、集成的计算和协作环境，来解决视频会议系统之间的”会议孤岛”，使得多个异构会议系统的用户群组可以在一个通用的视频会议系统中进行视频和音频的交互A c c e s sG r i d ( A G ) [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 作为网格的一个扩展，是由美国A r g o n n e 国家实验室率先研究和开发的，其设计目的是提供一个支持大规模的组与组之间协同_ = [ ：作的平台A G 可以看作是用来支持组与组之间在网格上进行交互的资源集合。

A G系统环境不影响各节点的本地管理和自主性，不改变原有的操作系统、网络协议和服务等，保证用户和远程节点的安全性，允许远程节点选择加入或退出网格系统，尽量使用己存在的标准的技术，咀便与已有的应用兼容，并提供可靠的容错t 9 t # 0 0 A G 系统类似当前的w e b 服务，可以构建在当前所有硬件和软件平台上，给用户提供完全透明的协作环境对用户而言，它把众多异构的资源变成了同构的虚拟协作环境[ 3 5 ] A G 由于其突破传统的设计，视频图像，声音品质和远距离影音互动等的很好表现，应用前景十分可观目前A G 处于迅速发展阶段，白1 9 9 9 年A G 首次亮相以来，它一直是网格研究的重点，支持它的标准节点已经覆盖许多国家，它已经成为人们开展协作式会议、教学和研究等工作的最流行工具之一A G 从最开始的同一幢楼里面的两个节点发展成现在全世界两百多个节点，已经有了突飞猛进的飞跃当前许多大规模的国际会议都支持与会者通过A G 系统参加，例直D S C G l o b a l 、G G F 等，A G 为其提供了出基于校园网格的A c c e s sG r i d 协同平台，d o c色的音频视频效果。

在未来，A G 将结合前沿的视频技术、网络技术、虚拟现实技术和三维图像技术，给予我们更加逼真的群组协同工作环境1 ．2 ．本文主要贡献( 1 ) ．浙江大学校园网格针对浙江大学各高性能计算资源过于分散，无法充分利用的问题，提出校园网格的架构通过使用G l o b u sT o o l k i t ( G T ) 和S u nG r i dE n g i n e ( S G E ) 两种网格中间件，部署层次化结构的校园网格，提供科学计算服务通过测试并行程序在不同节点数的网格中的运行情况，表明校园网格能够提供高效、稳定的计算能力 2 ) ．A G 与校园网格的结合在校园网格的基础上部署A G ，建成可协同可视化的网格平台使用A G 的3 D图形库插件S h a r e d0 p e n S c e n e G r a p h 实现了对计算后结果数据进行可视化以及对产生图像进行协同操作，大大便利了用户进行联合分析和研究，加强了校园网格的功能 3 ) ．共享应用程序开发框架为降低基于A G 的共享应用程序的开发难度，在A G 体系结构以及相关的A P I基础上实现了一个开发框架利用此框架，能够很大程度上提高开发共享应用程序的效率和缩短开发周期。

此外，该框架还提供一个通用访问界面，方便用户集成和调用相应的共享应用程序基于校园网格的A c c c s sG r i 。