基于OGSA的网格工作负载监测系统研究

为对网络系统进行实时管理并适应其动态变化，需要对其工作负载进行监测，因此提出网格工作负载监测体系结构。该体系结构以端到端的方式对基于OGSA的网格构件的工作负载进行监测，以便进行分类和确立相互关系。通过设计的监测点算法，建立Petri网模型，该模型能自动收集工作单元的数据，为网格用户提供监控数据信息浏览，有利于用户对系统性能进行有效管理。在建立上述体系结构的基础上，提出了未来扩展系统功能方面的思路，以适应网格环境的复杂性，减少通信延迟和通信代价，为用户更好地监测网格系统提供方便。
关 键 词 网格; 监控; 开放网格服务结构; Petri网; 工作负载

典型的网格环境是由多种元素组成的动态异构分布式环境。网格通过中间件等技术隐藏其复杂性，可为用户的操作带来便利。这种情况在系统运行良好时是可行的。但是，当系统出现故障，用户需要准确了解故障的来源并及时做出补救措施时，则存在弊端。掌握网格工作负载变化是网格调度和应用性能分析与预测的基础[1]，因此网格的监控是非常有必要的。
网格监控用来度量和显示网格组件在某个时刻的状态。为了保证有效监控，监控必须是“端到端”的。在应用端的所有组件都需要监控，监控的内容包括组件的状态信息、运行时间信息等。监控这些信息有助于对网格性能的判断。
基于开放式网格服务体系结构(Open Grid Service Architecture，OGSA)的网格[2]是一种标准的网格体系结构。该体系结构具有基于Web服务的特性，可以实现资源的动态调度和管理。本文基于该体系结构提出一种工作负载监控的体系结构，实现分类和跟踪工作单元，使用收集的数据自动构建响应时间，服务Petri网模型。建立基于OGSA的网格中间件，使用开放标准的监测方法，能在异构环境和多平台环境下使用。
1 监测体系结构的设计
网格监测系统需要解决的主要问题是：工作负载变化频繁，信息更新应能及时反应；由于传递的信息量大，监控信息的系统资源占用率要控制在合理的范围内；性能度量的系统花销要实现最小化；用户要能够通过监测系统实时和直观地了解系统运行状况。
典型的监测系统包括信息生产者、信息中介者和信息消费者三个部分。生产者采集相关信息，发布到具有目录服务设施的中介者。消费者根据不同的需要查询、使用、订阅特定信息。订阅信息可以定时发送给消费者，在生产者更新信息后，中介者也需做出相应更新，并提供给消费者。也就是说，消费者既可以主动获取信息，也可以被动获取信息。