《硅谷》杂志：构建高校校园网格初探 |
| 2013-02-03 11:13 作者：杨 军 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑： 【搜索试试】
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据《硅谷》杂志2012年第22期刊文称，伴随高校信息化发展的快速推进和网格技术的新兴发展，高校校园网格化的趋势也越来越明显，在这样一种形式，探讨现阶段高校校园网自身的不足，分析高校校园网格系统应该具有的功能，构建校园网格系统要达到的目标。
关键词：校园网格；网格系统；网格服务
网络技术在飞速发展，校园网络也在不断革新，本文结合实际探索校园网格发展中面临的诸多问题。
1高校校园网网络资源特点以及存在的问题
1.1高校校园网资源特点
目前，全国各所高校的校园综合资源十分丰富，但是由于各高校的自身优势、主攻专业方向和侧重点不同，导致资源分布各自为主，分散性显著。其网络资源的特点表现如下几：
1.1.1资源异构性、多样性
各类高校校园网中的资源存放于各不相同系统环境中、不同的数据库系统、不同的硬件环境不同的网络结构中。这些现实问题导致对资源的管理、分配调用造成了一定的困难。
1.1.2资源分散性
每一所高校都是一个大的局域网，在地域、体系和逻辑上都具有自身的分散性特征。整个网络结构是复合式的网络拓扑结构，有一个或者多个接口与互联网相连接，而在高校校园网中，也是由一个中心节点和多个多层子节点组成。中心节点一般是网络中心，子节点通常是研究所或者实验室以及各终端主机。
1.1.3多级管理
在传统模式下建立起来的高校校园网，其资源隶属于不同的部门、实验室，为实现资源共享，需要各级的组织及部门协同参与解决多级管理的问题。
1.14资源动态变化性
不同的组织、部分或者机构管辖处理自己的资源，与外界的资源、信息交互的渠道不统一，这就导致网络资源始终处于动态变化中，但这变化不能及时整体反馈出来。
1.1.5负载不均衡
高校校园中大多数关键的资源服务器、网络中心或者研究中心、实验室中心大型的服务器和工作站处于相对满负荷运转之中，而很多的大型主机却处于空闲状态，导致整个高校校园网负载资源不均衡。
1.2高校校园网络存在的问题
相当的高校校园网络建设依旧处在一个的传统模式，各自为政，导致严重的不平衡、不协调、不统一。存在严重的局限性，缺乏正确整体的规划，没有一致的标准。
1）高校校园网结构错综复杂，由很多规模和体系结构都不同的局网互联而成，导致对校园网中的资源不能实现有效地管理。
2）存在高性能的服务器等设备与日趋老化的旧设备之间的矛盾，导致效能降低，处理能力不能满足剧增的用户服务需求；
3）目前大多数高校校园网缺乏公共存储空间；有少数高校有，但很小。从而使得学习和应用的资料有效使用上受到比较大的局限。
4）高校数字化校园快速发展，各类需求也飞猛剧增，原构架下的校园网络无论在技术还是在设备上都有了很大的不适合，这在一定程度上限制了数字化校园的发展。网格技术可以很好的弥补这不足，满足大量大规模的网络资源的需求和调度，能很好地改善高校校园网现有的应用状况，如表1所示。
表1现有校园网和应用网格技术后的校园网的性能比较
现用校园网 校园网格
计算 单机 多机协同
存储 服务器存储扩展受限 网络存储可扩展
资源 服务器提供 网络共享
传输 单一传输 多方式传输
服务器 大量数据交换、资源供给 数据交换少
从表中可以看出，校园网格系统将校内资源进行的规范整合，拟建立安全、规范、可扩展、共享的校园网格管理系统，解决“数字化校园”的高耗低效问题。
2高校校园网格的功能需求
高校校园网格是采用新兴的网格技术，将校园网络中的计算资源整合成一个整体，给全校师生提供全局高效的服务。
2.1高校校园网格的总体需求
根据目前高校校园网资源的特点以及其发展现状，构建的高校校园网格应能满足实现信息和服务资源地有深度有宽度的共享，合理有效的解决现实中服务资源需求以及“信息孤岛”的问题。
高校校园网格系统平台的总体需求如下：
2.1.1能实现服务资源的发布、发现和信息收集
能实现资源的发现和注册，并获取资源服务的条件，收集资源的相关信息，确定资源属性和资源标签以及类型。
2.1.2能实现资源的最佳使用
平台系统中的资源管理模块根据资源请求和资源实时的使用状况，采用适当的策略（共享策略、排队策略等）协调多个请求者和多个资源有效使用之间的关系。
2.1.3能实现最优的调度策略和调度算法
网格系统中负责调度策略和算法的子模块会根据网络的复杂情况，适时的采用不同的策略，采用不同的算法来确定适当的服务资源，这需要在构建系统的时候要考虑足够的模型、算法和策略。
2.1.4具备可靠性和安全性
网格是一个多管理域的复杂综合环境，有专门的模块来负责网格的安全性，包括安全监测、保障等。校园网格系统是多用户、多任务的系统，系统自身的稳定性是最重要的；在服务资源的安全性和可靠性方面也要给予强大的保障，对于用户的安全保障包括账号安全，请求信息安全，反馈信息安全等。
2.1.5门户接口简单实用
建立一个公开的网格门户网站，用户由这个统一的门户网站进入网格系统，根据用户的需求引导到不同的资源子系统中，实现用户和资源的有效对接，使用户只需关心自己需求。
2.2高校校园网格的系统目标
校园网格系统是以校园现有网络资源为基础，具有一定的层次性、分布性的体系架构的这样一个系统。它避免了原校园网络管理带来的可操作性不高的瓶颈，实现了可用资源的统一管理问题。
我个人认为，高校校园网格平台应具备以下几点目标：
2.2.1解决网络异构问题
即实现不同操作系统、不同硬件、不同区域的各类资源的真正共享。用户不用关心体系结构的不用，只管服务资源的使用。
2.2.2提供信息服务
支持在网格环境下服务资源的注册、发现、发布，能够及时反映出资源及服务的动态变化。
2.2.3资源管理
资源管理是网格系统的核心服务之一，起其主要包括：资源的发布、注册，资源发现以及资源的管理。在资源管理中，包括对资源的有条件使用管理、资源的有效期管理、根据调度策略和算法策略提供资源，资源与用户间的信息交流和反馈等。
2.2.4能够实现自动后台资源操作
高校校园网格能够根据需要，访问注册了的任意有效资源，在网格中所有资源都定义为服务，一个大的服务由若干小的服务构成，网格系统会采用适当的策略和算法，安排不同的主机提供不同的服务以实现用户的需求。对于用户来说，只需要提交需求，然后等待结果信息。
2.2.5能够进行高效的任务调度
网格系统能根据网络的实际情况和网格服务资源使用情况，由服务调度子系统优化选择合理、高效的策略和算法来为用户提供优质。网格系统在构建的时候就有一整套调度的策略和算法，它会根据任务需求，搜索可用资源，并从中选择最合适的资源并提请服务。服务完成后，释放资源并给出反馈结果。
2.2.6安全策略
网格系统有全面而又高效的安全保障子系统，能提供用户注册、验证、密码管理，服务资源使用条件审查，服务资源的生命周期等一系列的安全服务。网格系统中的所有服务都是在有条件的使用，网格系统使用安全中间件来保证服务提供者和服务使用者的各类安全。
3小结
校园网格正在迅速发展壮大，在这样一个发展的期间，有许多不成熟、不完善的地方会在这样的发展过程中得到有效的解决。
作者简介：
杨军（1975-），男，四川自贡人，硕士，研究方向：知识网格。 |
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