隨著網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，以Internet為基礎的新技術——網(wǎng)格(Grid)有了長足的進步,。在網(wǎng)格資源調(diào)用中,，時間性能、安全性能和穩(wěn)定性能是衡量網(wǎng)格功能的重要指標,，相關技術已經(jīng)成為網(wǎng)格研究的重要課題,。本文分別從這三個方面出發(fā)，對動態(tài)鏈接表技術,、身份鑒別技術,、散列化處理技術和自適應技術做了較深入的研究并進行了仿真實驗,。這些技術對網(wǎng)格資源調(diào)用起到很好的支撐作用。
1 網(wǎng)格資源調(diào)用中必須考慮的問題
　　從需求角度看,，網(wǎng)格資源調(diào)用具有以下特點：
　　(1)資源搜索速度快,。網(wǎng)格資源中，有很大一部分駐留于大型資源庫,，而在大型資源庫中,，對共享資源進行搜索的時間開銷直接影響時間性能。所以,，提高搜索速度對于提高網(wǎng)格資源調(diào)用的時間性能至關重要,。
　　(2)信息傳輸" title="信息傳輸">信息傳輸安全性高。網(wǎng)格資源調(diào)用時,，信息通過Internet進行傳輸,，傳輸?shù)陌踩允侵陵P重要的。這里的安全性包括數(shù)據(jù)的完整性,，以及數(shù)據(jù)接收者的合法性,。為此，需要有效的安全協(xié)議予以保證,。
　　(3)資源傳輸過程的持續(xù)性和穩(wěn)定性,。因為物理網(wǎng)絡存在帶寬有限、延遲大,、傳輸狀態(tài)可變以及穩(wěn)定性差等缺點,，所以需要在信息傳輸過程中，面對網(wǎng)格傳輸狀態(tài)的變化自動做出相應調(diào)整,，即具有很好的自適應性,。
2 網(wǎng)格資源調(diào)用中支撐技術的研究與實現(xiàn)
2.1 動態(tài)鏈接表
　　隨著網(wǎng)格規(guī)模的發(fā)展，不斷地有更多的客戶機加入網(wǎng)格,，并提供更加豐富的資源,，從而，在數(shù)據(jù)網(wǎng)格和信息網(wǎng)格中,，也會有更大量的文件被共享,。這樣，當網(wǎng)格在線客戶機通過資源管理器搜索網(wǎng)格資源時,，其搜索范圍將會隨著共享文件的增多而變得越來越大,。實驗表明:當資源中的文件搜索范圍在104或者更高的數(shù)量級時，其搜索速度明顯變慢,。
　　在網(wǎng)格發(fā)展初期,，這種搜索可能不會造成明顯的負擔，可是，隨著網(wǎng)格規(guī)模的不斷擴大,，勢必使網(wǎng)格的負擔日益加重,。具體表現(xiàn)在網(wǎng)格資源調(diào)用的時間開銷大大增加，甚至不堪承受,。
　　動態(tài)鏈接表技術的設計思想是：根據(jù)文件資源的調(diào)用情況以鏈接表方式建立一種數(shù)據(jù)結構,，鏈接表本身根據(jù)資源使用情況實時、動態(tài)地交互更新,。鏈接表中統(tǒng)計的資源是近期某個時間到當前時間段內(nèi),，共享資源中被搜索或被共享次數(shù)較多的文件。資源使用者在對網(wǎng)格資源進行調(diào)用時,，先在動態(tài)鏈接表中進行搜索,。如果搜索命中，則資源使用者可以直接調(diào)用資源,；如果沒有命中,，則退出動態(tài)鏈接表,，再對資源直接進行搜索,。
　　圖1是動態(tài)鏈接表技術相應的工作流程圖。
　　因為動態(tài)鏈接表中的搜索范圍相對于資源的直接搜索范圍要小得多,，所以,，在資源很龐大的情況下，即使鏈接表不能命中,，對鏈接表檢索的時間開銷也幾乎可忽略不計,。圖2是動態(tài)鏈接表在搜索命中的情況下，其搜索時間開銷與對資源直接搜索的時間開銷的對比圖,。

　　圖2中,，實線表示直接對資源搜索并命中的時間與文件數(shù)目的關系，虛線表示用動態(tài)鏈接表搜索資源并命中的時間與文件數(shù)目的關系,?？梢钥闯觯S著文件數(shù)目的增多,，直接對資源搜索并命中的搜索時間開銷近似為一個線性遞增函數(shù),，而采用動態(tài)鏈接表搜索的時間開銷很小，而且?guī)缀醭仕街本€,，與資源中的文件數(shù)目無關,。
　　實驗表明：客戶機對資源的搜索情況呈正態(tài)分布，利用動態(tài)鏈接表中搜索命中的概率約為30%,。表1列出了網(wǎng)格資源調(diào)用中加入動態(tài)鏈接表技術以后關于時間性能的測試結果,。
　　表1第2列表示直接對資源搜索并命中目標所用的時間開銷的平均值，第3列表示客戶機在動態(tài)鏈接表中搜索所用的時間開銷的平均值。

　　從表1可看出：當資源中的文件在2000～11000范圍時,，由于通過動態(tài)鏈接表而造成系統(tǒng)時間性能少量下降,；但是，在文件達到15000個時,，由于動態(tài)鏈接表而造成的負面作用消失,；隨著資源中文件的不斷增加，動態(tài)鏈接表對網(wǎng)格資源搜索的時間性能提高越來越顯著,。
　　由此可見,，如果資源中的文件數(shù)少，則不宜用動態(tài)鏈接表,，而當資源中的文件達到一定數(shù)量時,，使用動態(tài)鏈接表可有效地提高網(wǎng)格資源調(diào)用的時間性能。在實際編程中,，安排了程序段先判斷資源中的文件數(shù)量,，然后據(jù)此決定是否啟動動態(tài)鏈接表機制。
　　由于龐大的網(wǎng)格系統(tǒng)" title="網(wǎng)格系統(tǒng)">網(wǎng)格系統(tǒng)中存在無數(shù)的大型資源,，因此,，動態(tài)鏈接表技術將從總體上有效提高網(wǎng)格資源調(diào)用的時間性能。
2.2 身份鑒別和散列化處理技術
　　在數(shù)據(jù)網(wǎng)格和信息網(wǎng)格中,，資源的調(diào)用體現(xiàn)在對數(shù)據(jù)資源和信息資源的在線瀏覽或下載等操作上,，其中涉及信息在網(wǎng)格中的傳輸問題。
　　盡管網(wǎng)格資源具有不必探求其來源的特點,，不必對資源的來源進行判斷,，但是在網(wǎng)格中傳輸信息時，仍然特別需要保證通信安全,。這體現(xiàn)在：在傳輸過程中,，要防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)被他人截獲后篡改；此外,，對于調(diào)用網(wǎng)格資源的客戶機,，需要對其調(diào)用資格進行審定，再決定是否授權其進行資源調(diào)用,。
　　身份鑒別和散列化處理技術可以有效地解決上述問題,。其設計思想分兩層實現(xiàn)。第一層是資源管理器在檢測到客戶機有資源調(diào)用請求后,，對客戶機進行身份鑒別,，依照鑒別結果向客戶機發(fā)送資源調(diào)用證書，并接收反饋信息,，據(jù)此判斷該客戶機是否有網(wǎng)格資源調(diào)用資格,；第二層是通過散列化處理對所傳輸數(shù)據(jù)的完整性進行安全校驗。
　　客戶機一旦登錄并向資源管理器發(fā)送資源調(diào)用請求，資源管理器就會生成一個資源調(diào)用證書,。生成資源調(diào)用證書的過程,，實際上是一個對資源調(diào)用者身份鑒別和確認的過程。如果是,，則發(fā)出證書,，相當于實現(xiàn)對資源調(diào)用者的授權。證書中包括資源調(diào)用者的身份信息和資源本身的相關信息,。
　　同時,，資源管理器周期性地生成隨機數(shù)組，并在每一個周期起點時刻,，向已被授權的資源調(diào)用者和被調(diào)用者發(fā)送隨機數(shù)組,。例如，在周期n的起點時刻,，發(fā)送隨機數(shù)組arrayA,，在周期n+1的起點時刻，發(fā)送隨機數(shù)組arrayB……所有的隨機數(shù)組都是不相同的,。
　　一個具體的身份鑒別工作流程如下：在線客戶機A通過網(wǎng)格系統(tǒng)準備調(diào)用資源S,，于是先向資源管理器發(fā)送資源調(diào)用請求。資源管理器內(nèi)部有關于S的路徑信息,，并確定S位于在線客戶機B,。資源管理者在得到A的申請后，對A進行審核,，向A發(fā)送資源調(diào)用證書和隨機數(shù)組。同時,，資源管理器還向B發(fā)送資源要被調(diào)用的信息和隨機數(shù)組,。
　　A和B同時反饋隨機數(shù)組到資源管理器，資源管理器通過對來自A和B的隨機數(shù)組對比作判斷,，據(jù)此真正授權A可進行網(wǎng)格資源的調(diào)用,。這種方法通過較復雜的確認資源調(diào)用者的身份，可以有效地保證網(wǎng)格資源的安全性,。
　　當網(wǎng)格系統(tǒng)對客戶機授予資源調(diào)用資格后,，就開始資源調(diào)用過程。資源調(diào)用過程中要求保證傳輸數(shù)據(jù)的安全性,。為此,，資源所有者同時發(fā)送數(shù)據(jù)資源和附加的散列?？蛻魴C收到數(shù)據(jù)資源和附加的散列后,，首先對數(shù)據(jù)資源進行散列化處理。散列化處理用SHA1算法實現(xiàn)，結果為160位的信息摘要,。然后進行散列比較,，即將用SHA1算法獲得的散列與附加的散列作比較，如比較結果相同,，則說明數(shù)據(jù)完整,；否則，說明數(shù)據(jù)在傳輸過程中有部分丟失或者在被他人截獲后進行了篡改,。
　　由上可見,，附加的散列和散列化處理過程確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩D3是身份鑒別和散列化處理過程的流程圖,。