网格网格技术

网格技术与网络信息资源的组织与开发谷斌(武汉大学信息管理学院,武汉430072)摘要本文从信息网格的介绍入手,阐述了当前信息网格的研究重点,包括信息网格的体系结构、信息的表示和元信息、信息的连通性、信息网格的智能化特征以及信息网格的安全机制,在此基础上,提出了信息网格在网络信息资源组织与开发中的应用.
关键词网格网络信息资源组织开发中图分类号G250173文献标识码A文章编号100727634(2004)0820979203TheGridTechnologyandNetworkInformationResourceOrganizationandDevelopmentGuBin(SchoolofInformationManagement,WuhanUniversity,Wuhan430072)AbstractThispaprbeginswiththeintroductionofinformationgrid.
Itdissertatesthecurrentresearchemphasesincludingthesystemstructure,theinformationexpressionandmetainformation,theconnectivityofinformation,theintelligentizedcharacteristicofinformationgridandthesecuritymechanismofinformationgrid.
Basedonthose,thispaperstepsforwardtobringforwardtheapplicationofinformationgridinnetworkinformationresourceorganizationanddevelopment.
KeywordsGridNetworkinformationresourceOrganizationDevelopment收稿日期:2003-10-16网格技术是最近新兴的一种技术,包括计算网格、知识网格、信息网格等,与网络信息资源组织与开发密切相关的是信息网格.
1信息网格介绍因特网上的Web信息服务器,数目众多,但大量的信息被"锁"在各个小岛式的中央数据库里,而要寻找它们往往只能通过搜索程序或固定的渠道,如何使用户不必关心信息的实际存储位置,随心所欲地享用信息资源.
较理想地解决办法,就是通过建立跨越Web的信息分布和集成应用程序逻辑,也就是信息网格.
信息网格是利用现有的网络基础设施、协议规范、Web和数据库技术,为用户提供一体化的智能信息平台,其目标是创建一种架构在操作系统和Web之上的,基于Internet的新一代信息平台和软件基础设施.
在这个平台上,信息的处理是分布式、协作和智能化的,用户可以通过单一入口访问所有信息.
信息网格追求的最终目标是能够做到服务点播(ServiceonDemand)和一步到位的服务(OneClickisEnough).
信息网格的实用性,引起了企业界极大关注,许多大公司对网格进行相关的研究开发.
在中国,电子商务发展已有好几年了,但由于各行业各地区的电子商务系统在技术上各自为政,彼此间如隔离的信息孤岛,很难实现行业间的互联互通.
而利用信息网格,建立统一的信息应用平台,各行业可以在此基础上运行各自的应用网络,实现资源共享.
这必将改善目前的混乱局面,促进各行业网络的融合.
信息网格它可将因特网中各站点上零散分布的信息资源,进行统一管理和使用.
用户可以通过网格门户(Portal),看到若干与自己相关的频道,而不必在无数个网站中大海捞针般地搜索信息.
许多平台和资源都可以共享,这样可大大降低网站创建及提供服务的成本.
2信息网格的研究信息网格是要利用现有的网络基础设施、协议规范、Web和数据库技术,为用户提供一体化的智能信息平台,其目标是创建一种架构在OS和Web之上的基于Internet的新一代信息平台和软件基础设施.
在这个平台上,信息的处理是分布式、协作和智能化的,用户可以通过单一入口访问所有信息.
第22卷第8期2004年8月情报科学Vol122,No18August,2004http://www.
paper.
edu.
cn信息网格的体系结构、信息表示和元信息、信息连通和一致性、安全技术等是目前信息网格研究的重点.
211体系结构从CS发展到BSS是体系结构的一个飞跃.
为了重用业务处于用逻辑和界面表示逻辑,提高系统的伸缩性,现在的体系结构已逐渐向N层结构发展,包括客户端的显示、服务端的表示逻辑、服务端的处理逻辑、后台数据库系统等.
支撑信息网格的协议从顶层的统一服务互操作协议直到UDDI、SOAP、XML、HTTP,组成了一个从上至一下的多层次协议栈,各层次协作服务实现了跨越Web的信息分布和集成应用程序逻辑.
目前,信息网格体系结构研究的重点是底层的信息存储、表示、对外发布、呈现给用户的各层应用程序逻辑具体分层、实现和集成以及各中间层的数据存储、接口界面、通信机制等方面.
212信息的表示和元信息信息的表示体现在两个方面:其一是将信息存储于数据库或其他存储介质中的表示;其二是将其呈现给用户时的界面表示.
信息网格是应用层的软件基础设施,各行各业都有将该行业的数据信息发布到网格上的需要,因此出现在信息网格上的信息种类是多种多样的,包括结构化、半结构化和非结构化的数据,如何将它们映射成数据库或其他存储机制(比如文件系统)的数据实体是信息网格要解决的首要问题.
元信息抽象化了数据对象的描述,使得各种信息可以通过元素属性与值之间的关系对来表达.
我们将这种元信息叫做数据表示的中间层.
一般来说,数据的表示出建立多个中间层,在各个应用程序逻辑层中都有相应的数据中间层.
XML实现了Web文件的内容和数据表示形式的分离,是一种有效的数据页面表示和描述语言.
XML与元信息的结合将使界面表示和数据存储统一起来.
213信息的连通性信息的连通性是相对于信息"孤岛"而言的.
信息"孤岛"是指将信息简单地堆积在一起,要寻找它们往往只能通过搜索程序或固定的渠道;而信息的连通性是把有一定关系(包括语义和逻辑)的数据从逻辑上连接在一起,在不考虑安全限制的前提下,从一个信息源可以到达连通的其他任何信息源.
虽然这些信息可能存储在不同的位置,但对访问者来说,它们就像是存储在同一位置,访问者不必关心它们的实际存储位置.
要真正解决信息的连通性,信息网格就必须解决与信息表示和用户个性化密切相关的信息连通性模型的定义与实现.
214信息网格的智能化特性从信息存储到用户的浏览服务,信息网格纵向地为用户提供集成一体的方案.
它不需要程序员进行二次开发,只需要管理员做简单的配置,就可建立服务平台.
信息网格的智能化特性关系到用户是否接受的问题,也是其生命力的体现.
智能化包括使用方便、界面一致、"主动"特性、用户输入和操作最少、平台的灵活性和柔性特征以及方便的个性化服务.
215安全技术信息网格的目标是将Internet上提供信息服务的站点连接在一起,让所有用户都可以享受这些信息服务.
另一方面,这些站点又可能分属于不同的组织机构,各组织机构可以独立地管理属于自己的网络节点.
在实际应用中,信息网格必须为站点管理者提供访问控制等安全管理机制,管理者可以自由地决定可以共享哪些信息、共享给谁和不能共享哪些信息.
当然,这种权限控制必须是易维护且独立于数据源本身,同时应该在逻辑上提供不同的安全管理层次和控制力度.
3信息网格在网络信息资源组织与开发中的应用由于信息网格能够让信息用户通过一个单一的入口访问所有的信息,从而实现了网络环境下信息服务的集成.
在网络信息资源的组织与开发过程中,由于可以将网格看成传统意义上一台计算机来"透明"地使用,因而可以有效地解决网络信息资源分散性与网络环境下信息需求集成性的矛盾.
网格具有高速的计算能力和数据传输能力,因而可以满足网络环境下信息用户对高效互联网信息服务的要求.
网格能够将各地的资源有效的集中起米,从而改变以前共享困难、利用率低的难题,实现网络信息资源的有效配置.
089情报科学22卷由于网格中采用单一的信息源,单一信息源是说信息空间是非冗余的,即任何信息在信息空间中只占据一点.
信息网格尽可以采用缓存和复制等技术来提高性能和容错能力,但这些都是实现层的技术,从用户行为角度看,信息空间不存在冗余.
这样就有效地减少了网络信息资源的冗余度,提高了网络信息资源开发与组织的效率.
信息网格具有互操作性,这种互操作性是指信息网格的多个结点上信息的存储和表示可以多种多样,但从用户行为角度看都可以互操作.
在信息网格中,互操作性主要通过系统接口层实现.
局域网或广域网上的多个结点之间通过某种协议(如XML和SOAP)通信,并实现底层信息的包装和互操作.
在信息网格的内核之上,用户看不到本地结点和网格结点的区别,也看不到异构的系统和数据.
这种互操作性,可以允许我们在组织与开发网络信息资源的时候,将各种信息源(如文本格式、多媒体格式等)无差别地组织在一起,充分满足用户对不同类型网络信息资源的需求.
在网络信息资源组织与开发过程中,可以使用知识网格(knowledgegrid)进行分布式的数据挖掘工作.
在我们进行网络信息资源组织与开发的过程中,"有一些数据集是在地理上分布式的区域上得到维护的,我们经常需要通过使用分布式系统和并行系统的计算能力来分析这些大量的数据集,在这种知识发现的应用中,网格能够在提供高效计算支待方面扮演一个重要角色.
我们将这种地理上分布式的高性能知识发现应用软件体系结构称作"知识网格",知识网格使用基本的网格服务(如通讯、认证、信息及资源管理)来建立专门的并行和分布式知识发现工具及服务".
下面以Globus网格系统为例,说明知识网格进行数据挖掘的体系结构.
如图1所示,知识按等级分为两层.
图1GLOBUS网格体系结构(1)核心知识网格层(CoreK-Gridlayer).
核心知识网格层通过网格为分布式知识发现计算的定义、构成、实施提供基础服务,它的主要目标是对描述数据源特征的所有元数据、第三方数据挖掘工具、数据管理和数据可视化工具与算法进行管理,此外,这一层还通过尝试完成应用程序申请和可用的网格资源之间调整并使之协调.
(2)高级知识网格层(HighlevelK-gridlayer).
高级知识网格层包括了一些用来构成验证和执行并行与分布式知识发现计算的服务,此外,这一层还提供存储与分析已发现知识的服务.
正是通过网格的上述功能,我们可以以需求为导向,实现网络环境下信息资源的科学组织与充分开发.
参考文献1李晓林.
信息网格——下一代信息服务平台.
计算机世界报,20032032082MarioCannataro,DomenicoTalia,PaoloTrunfio.
Distri2buteddataminingonthegrid.
FutureGenerationComp2uterSystem,2002(18):1101~1112(责任编辑:刘凤勤)(上接第978页)一个NewsML应用程序.
由NewsML应用程序实现对NewsML文档的增加、修改、删除等操作.
生成的NewsML文档接受DTD或Schema的有效性检验.
这种映射可以实现软件应用的灵活配置和快速集成.
极大地提高开发人员的开发速度和效率.
参考文献1OMGGroup,XMISpecification,MOFSpecification,UMLSpecificationCWMSpecification.
http:∥www.
omg.
org2NewsMLV1.
2DTD.
http:∥www.
iptc.
org3NITFV3.
2DTD.
http:∥www.
nitf.
org4XMLSpecification,http:∥www.
w3c.
org5InternationalPressTelecommunicationsCouncil,News2ML1.
0TreeView.
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org6PRISMSpecification.
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prism.
org7RandyCharlesMorin,StateofRSSV1.
0,20038NewsMLV1.
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iptc.
org(责任编辑:刘凤勤)1898期网格技术与网络信息资源的组织与开发