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第三章 信息管理

第三章 信息管理. 龚 斌 山东大学计算机科学与技术学院 山东省高性能计算中心. 网格信息管理. 网格系统的中心模块 任何网格活动都是通过网格信息管理模块提供的信息进行的 网格信息是关于网格中主体、客体，以及网格系统的数据 资源的名称、拥有者、负载 节点的 CPU 个数、通讯带宽 作业状态等. 网格信息举例. 一个网格节点的处理机数目 两个网格节点之间的通讯带宽 一个用户组作业的状态 一个资源上运行的操作系统的名字和版本号 未来 10 分钟之内进入某个队列的作业数预测 现在在线用户情况 。。。. 网格信息的特点. 种类多 数量大 变化频繁

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第三章 信息管理

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Presentation Transcript

  1. 第三章 信息管理 龚 斌 山东大学计算机科学与技术学院 山东省高性能计算中心

  2. 网格信息管理 • 网格系统的中心模块 • 任何网格活动都是通过网格信息管理模块提供的信息进行的 • 网格信息是关于网格中主体、客体，以及网格系统的数据 • 资源的名称、拥有者、负载 • 节点的CPU个数、通讯带宽 • 作业状态等

  3. 网格信息举例 • 一个网格节点的处理机数目 • 两个网格节点之间的通讯带宽 • 一个用户组作业的状态 • 一个资源上运行的操作系统的名字和版本号 • 未来10分钟之内进入某个队列的作业数预测 • 现在在线用户情况 • 。。。

  4. 网格信息的特点 • 种类多 • 数量大 • 变化频繁 • 信息源多

  5. 网格信息的分类 • 资源信息、用户信息、其他信息 • 资源：硬件、软件、系统、应用 • 用户：帐号、密码、定制信息 • 其他：记账、日志、公共 • 静态信息、动态信息 • 敏感信息、非敏感信息

  6. 信息的表示 • 信息可以存放在网格任何地方 • 统一的表示形式 • 信息表示要与平台无关 • 实现平台与提供的环境无关 • 可以被访问者的任何平台所理解 • 用XML表示

  7. 举例1 <date> <month>02</month> <day>06</day> <year>03</year> </date>

  8. 举例2 <computer> <CPUspeed> <hertz>866</hertz> <flops>433</flops> </CPUspeed> <memory>128</memory> </computer>

  9. 举例3 <parameters> <name>张三</name> <time> <year>2003</year> <month>10</month> <day>1</day> </time> <persons>3</persons> <authen> <service> <nodes>10.0.2.61</nodes> <name>BankService</name> <operation>lookup</operation> </service> <flops>ABCDE</flops> </authen> >/parameters>

  10. 信息存储 • 集中存储 • 统一管理、易导致单点故障 • 分散存储 • 消除单点故障、不易实现统一 • 静态信息，适合集中存储 • 动态信息，适合分散存储 • 集中+分散

  11. 静态信息 请求者 动态信息 网格信息的存储方式

  12. 网格信息服务 • 信息服务结构 • 信息服务的主要功能 • UDDI中的信息和服务

  13. 信息服务结构 • 信息服务的实体 • 分布的信息提供者 • 聚合提供者信息的目录服务 • 三类角色 • 信息生产者：按照特定策略向信息中介者报告自己采集的信息和关于自己的信息，供信息消费者请求使用 • 信息消费者向信息中介者请求信息 • 信息中介者响应请求向消费者提供相应的信息 • 根据信息流向的不同，分为直线形、折线形和三角形

  14. 信息消费者 信息中介者 信息生产者 直线形

  15. 直线形的特点 • 中介是中心，瓶颈 • 分为代理型、非代理型 • 代理型：避免频繁更新信息 • 非代理型：主动更新信息，一致性 • 适合于获取静态信息或变化不太频繁的信息，访问信息的频率高于信息更新的频率

  16. 信息中介者 信息消费者 信息生产者 折线形

  17. 折线形的特点 • 消费者从中介者获取生产者的位置，直接从生产者获取信息 • 中介者只保存生产者的位置和接口信息，保存信息少 • 可扩充性好，规模大 • 一次信息访问需要两次访问得到 • 可以实现信息的安全传输和信息服务的个性化 • 适合于获取动态变化，尤其是更新频率高于访问频率的信息

  18. 信息消费者 信息中介者 信息生产者 三角形

  19. 三角形的特点 • 消费者把信息请求提交给中介者，中介者把该请求转交给合适的生产者，根据请求的内容和消费者的信息，生产者把消费者的信息直接交给消费者 • 不能用Http协议，消费者向中介发请求，得到的响应来自于生产者 • 网格环境下支持的信息服务模式

  20. 比较

  21. 获取信息的方式 • 信息中介者从生产者获取信息 • 主动获取：请求 • 被动获取：监控

  22. 信息服务的主要功能 • 信息注册 • 信息更新 • 信息查询 • 信息注销 • 信息分发

  23. 信息注册 • 信息注册是第一步 • 信息和提供信息的注册者要验证 • 信息要注册在注册中心 • 多种注册方式 • 用户注册通过命令行、GUI • 应用注册通过API或访问注册服务实现 • 注册信息少，数据客观、真实

  24. 信息更新 • 基本操作 • 信息更新的权限 • 更新与注册入口点的关系 • 主动与被动

  25. 信息查询 • 最基本功能 • 提供良好的查询方式和友好的查询接口 • 要快捷、迅速，具有鲁棒性 • 信息查询接口要满足不同要求的查询 • 采用数据库查询语言、Xquery等

  26. 信息注销 • 严格验证 • 特殊用户 • 信息的注册者 • 指明的注销者 • 网格社区的管理者 • 信息垃圾：信息垃圾处理器

  27. 信息分发 • 两个含义 • 一个注册中心分发到多个注册中心 • 新产生的信息分发 • 一对多方式 • 分发要有选择，以用户为主体 • 系统的单一登录，需要分发

  28. UDDI的信息和服务 • 信息是分类组织的 • 白页：商业实体的有关信息，如名字、描述、等 • 黄页：商业分类 • 绿页：如何与服务提供者实施技术绑定，如服务规范的引用 • 存在多个注册中心 • 定义四种主要的信息类型 • 商业实体信息：businessEntity • 服务信息：businessService • 技术绑定信息：bindingTemplate • 技术规范信息：

  29. 举例 • Travel服务已发布到UDDI，用户知道UDDI的访问入口 • 使用和合适的分类法找到本地的一个旅游公司T，由T提供travel服务 • 从T中发现travel服务，获得travel.wsdl描述文档 • 根据travel.wsdl的描述，组织相应的参数，并生成访问travel的SOAP消息 • 通过travel.wsdl指定的绑定协议发送SOAP消息到travel.wsdl指定的服务器 • 接收travel服务的返回结果

  30. CIM 通用信息模型

  31. CIM • Common Information Model, CIM • 描述网络或企业环境的受管理对象，包括系统、网络、应用、软件等信息的通用数据模型，与具体实现无关 • 是分布式管理工作组（Distributed Management Task Force, DMFT）提出的基于WWW的企业管理（Web-based Enterprise Management, WBEM）的核心 • http://www.dmtf.org/standards/cim/

  32. 通用信息模型概述 • 网格的需求需要一个通用的表示和通用的信息模型 • CIM是一种可扩展的数据模型 • CIM是一种面向对象概念的模型 • CIM是一个存储企业管理信息的概念模型，并不是物理实现

  33. CIM的基本组成 • CIM以类似于对象设计图和被称为受管对象格式(Managed Object Format, MOF)的中性语言描述形式 • 类：定义存储在其中的信息结构 • 关联：定义库中元素之间的关系 • 方法：定义受管对象的行为 • 特性：定义每个受管对象的个体特点

  34. CIM的三层模型 扩展模式（第3层） 通用模型（第2层） CIM模式 核心模型（第1层）

  35. 核心模型 • 定义了一些通类，描述一个环境中可管理对象的基本类，独立于任何产品和具体实现

  36. 通用模型 • 定义代表企业内部特定管理域的类的集合，包括一些模型，每个模型代表一个特定的管理域，定义了如下一些模型： • 系统模型：定义与管理系统相关联的基本特征 • 网络模型：定义带编一个网络环境的特性的类、关联、方法和特征 • 设备模型：定义支持系统的物理和逻辑组成 • 物理模型：表示物理环境，与管理环境无关 • 应用模型：描述管理软件应用的需要的细节 • 事件模型：描述时间的发生和如何把发挥三呢购得时间通知给其他实体

  37. 通用模型 • 策略模型：是应用开发者、策略管理者和网络管理者在不同技术域上的表示和管理策略，包括安全、互连和系统管理 • 支持模型：描述交换活动和知识处理的对象和交易模型 • 用户模型：提供用户的不同表示，用户证书、、表示资源和资源管理者的管理系统元素之间关系的集合 • 度量模型：定义代表工作单元和向关联的度量的类 • 互操作模型：定义WBEM是实现交互的结构和机制

  38. 扩展模式 • 提供给销售商使用的模式

  39. 轻量级目录访问协议LDAP

  40. 概述 • Lightweight Directory Access Protocol • 是IETF提出的标准协议，是部分基于X.500目录标准的一个开放标准，比后者更简单、更精炼 • 支持TCP/IP，适合通过Internet访问 • RFC1777,RFC1778 • http://www.ldapman.org/ldap_rfcs.html

  41. The status of the resource management is important in the grid • 资源类型复杂多样,包括计算机、数据库、知识库、网络和软件等； • 存储位置分散； • 用户查询、使用的不便； • 数据的一致性问题； • 访问信息的权限和安全问题。

  42. Directory and Directory Services • 目录与关系数据库相似，是指具有描述性的基于属性的记录集合； • 目录主要面向数据的查询服务，不提供事务的回滚（rollback）机制，它的目标是快速响应和大容量查询并且提供多目录服务器的信息复制功能； • 目录适合于存放相对小的信息量； • 目录服务是资源管理协调必不可少的一部分。

  43. LDAP history • LDAP是Lightweight Directory Access Protocol的缩写。 • 在八十年代中期，两个不同的团体--CCITT和ISO，各自开始在目录服务方面的研究工作。最后，两个国际性的目录规范融合成一个规范，这就是X.500。 • 1993年7月，密歇根大学开发了第一个LDAP规范。目前，LDAP的版本是第3版本。

  44. The introduction to LDAP • LDAP是目录服务在TCP/IP上的实现。它是对X.500的目录访问协议（DAP）的移植，但是简化了实现方法，所以称为轻量级的目录服务。 • LDAP是一种标准、开放、可扩展的目录访问协议，以客户机/服务器为模型。 • LDAP标准定义了四种模型来帮助用户建立和使用目录。

  45. 典型的目录信息树

  46. The LDAP Models • LDAP模型增强了互操作性；这些模型借用了X.500的概念，但它们没有X.500模型的许多局限性 • LDAP信息模型 • LDAP命名模型 • LDAP功能模型 • LDAP安全模型

  47. The LDAP Information Model 1 • LDAP信息模型定义了数据类型以及保存在目录中信息的基本单元。 • 目录信息的基本单元是条目（entry），它是一个对象的信息集合： • LDAP目录以树状结构来存储数据，目录由条目（Entry）组成； • 条目是具有标识名DN（Distinguished Name）的属性（Attribute）集合； • LDAP中条目的组织一般按照地理位置和组织关系进行组织，非常得直观。

  48. The LDAP Information Model 2 • 属性由类型（Type）和多个值（Values）组成，只是为了方便检索的需要，LDAP中的Type可以有多个Value，用这样的方式存储数据，数据库就有很大的灵活性。 • 属性类型有相关的语法（syntax），它定义了搜索目录时应如何比较值。

  49. The LDAP Information Model 3 • 属性大致可分为两类：用户的和操作上的。 • 用户属性是条目的“一般”属性，在适当的权限内，可由目录用户进行修改； • 操作属性是既可改变目录服务器操作又能反映目录操作状态的特殊属性。 • 属性的约束是限制属性值的类型及存放在属性值中数据的长度。 • 目录模式（directory schemas），它对必须或可以存放在条目中的属性类型进行了限制。

  50. The LDAP Naming Model 1 • 命名模型需要在目录中给每个条目一个唯一的名字，以便准确地索引条目。在LDAP中，DN（Distinguished Name）就能起到该作用。 • LDAP条目名称DN是由两个部分组成的：相对DN（RDN）和entry在LDAP目录中的位置。 • 在条目的DN中，RDN是DN中与目录树的结构无关的部分。

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