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摘要：經過了對OGSA到WSRF的服務網格體系的發展過程的深入研究，明確了開放網格服務體系結構的特性及Web服務資源框架的優點。同時，也對P2P以及網格技術的兩種計算模型進行了差異性及共通性的研究。于是，以此為參考基礎，衍生出專門針對服務的制造網格的框架結構，這是基于GlobusToolkit和JXTAJ2SEPlatform的共性而提出的。此框架所處理的重點是制造網格環境中的異構CAD數據的共享問題。針對該問題，我們應用JXTAJ2SEAPI的強大功能進行解決方案的實施。
關鍵詞：Web服務；OGSA；JXTA；制造網格
目前，傳統的業務流程再造（BPR）、客戶關系模式（CRM）以及供應鏈管理（SCM）已經與現代企業的網絡化集成制造逐漸形成差距，并且已經越來越不能適應信息化建設的基本要求。尤其是對于大型的制造企業而言，所造成的重復建設的人力物力的浪費及損失是不可估量的，造成這些現象的原因除了企業對于生產效能提出了更高的要求，更重要的就是在各個企業之間以及科研等其他組織活動的運營方式都產生了極大地改變，從而致使原本的技術手段已不再滿足企業的需要[1]。目前，大多數的產品開發都已走進了新的模式，早已脫離了最初的設計、制造以及實驗分析，進入到設計、模擬仿真以及樣機的新型模式。而樣機在數字仿真時所產生的數據量巨大，網格能夠充分的解決這一問題，同時還能做到收集樣機內的離散數據。網格其實是一種計算機模型，能夠消除信息的孤島并發掘其對閑置信息的處理能力[2-3]。國內多所高校都已開展了以網格為基礎的虛擬企業的項目研究，并相繼提出了快速制造網格的理念。為了解決制造網格時所遇到的各種問題，需要將P2P技術與網格相互融合，以加強對離散的各個子網中異構零件的CAD數據的采集和輸入輸出等問題，以確保能夠相對完善的實現數據共享的目標。
1面向服務的制造網格關鍵技術
Web是一種松散耦合的分布式的計算技術，這種服務技術是通過對SOAP，UDDI，WSDI，XML的技術和標準的集成實現的。以Web的服務技術思維為基礎，將計算資源、存儲資源等網格都抽象成網格服務OGSA（OpenGridServiceArchitecture）。網格服務是具有周期性和自我屬性的，其可以對任何服務實現動態的創建和銷毀，并且能夠自行描述自身屬性和歸納的數據[4]。這些屬性都是基于Web的服務標準進行服務發展的。伴隨著Web服務標準的發展，工業上逐漸發覺了OGSA的局限性，就是OGSA廣義的將各種資源以及相應的代碼都抽象的概括為網格服務。這樣就將網格服務的信息訪問功能單一化，從而失去了資源訪問的快速性及靈活，同時也失去了現有的Web開發技術的支撐，從而限制了OGSA本身的發展。Web服務的發展包括WSAddressing與WSNotification兩方面。而WSRF（WebServiceResourceFramework）則對OGSA服務進行了一定程度的升級，將原本的OGSA的結構重新整合，從而在功能上將資源分成狀態資源和無狀態資源明確了Web的顯性服務的隱藏模式，通過這種隱式的輸入，狀態資源可以被視作通過Web的服務完成的信息的交換。為了讓Web服務能夠與狀態數據有機的融合到一起，可以為服務代碼尋找一個宿主，而能夠承擔這個宿主的就是狀態資源。這樣操作能夠使OGSA和Web相互結合，使網格技術能夠在Web的基礎上汲取數據，順著同向不斷發展。網格雖然具有強大的功能，可以對非中心化的計算環境提供專業的服務，不過這是通過對小粒度的匯集而實現的，而對于大粒度的資源進行服務就不是那么流暢了。這時就需要對P2P對其進行功能上的補足，因為P2P是能夠對大粒度資源進行高效靈活的訪問的，進而能夠為服務提供可靠的計算。當然，單就服務品質來說網格的精確度肯定更高，不過如果我們能夠充分利用P2P低層網絡，以此為基礎融合網絡邊緣設備的計算功能以強化網格的核心處理能力。
2面向服務的制造網格框架設計
在制造網格的環境下應該運用分散式的管理模式，這是由于零部件的設計本身就很分散，是由不同的人在不同的終端上進行設計的，這樣設計人員設計零部件時所處于的網絡時段，操作系統都會產生一定程度的差異。針對這一問題就需要解決異構環境中數據的輸入與輸出的問題。并且由于設計方案不同版本的改進，數字化樣本也會隨之發生變化，所以在制造網格的環境中是不能夠集中管理的。為了隱藏物理網絡的低層結構所具有的復雜性，使用JXTA項目搭建一種虛擬網絡，從而使其覆蓋在現有網絡層上起到隱藏的作用。這樣就能對各個節點實心統一尋址，便于組建虛擬網絡。通過對JXTA標志的身份的綁定進行了演示處理，IP地址的識別就會有相應的延遲，這樣就能夠使JXTA具備了網絡地址轉換以及防火墻訪問的功能，從而可以便于網絡邊緣資源的訪問。針對大型的網格資源可以使用GASSAPI和GridFTP的數據輸入輸出的服務，這是由GlobusTooklit作為技術支撐的。而共享平臺的形成則需要JXTA的介入以對廣泛分布的異構數據的輸入輸出問題加以解決。根據以上敘述，面向服務的網絡框架分別由以下幾個方面構成：物理資源層；中間件層；核心服務層；應用服務層；網格用戶層。
3制造網格中的異構數據共享服務的構建
根據對以上Web結構框架的全面闡述，該技術利用JXTAJ2SEPlatform的功能特性對低層的網絡的復雜性進行了一定程度的屏蔽操作。本平臺能夠有效解決在網格環境中所存在的數據信息共享問題，從而使Web的服務資源的數據傳輸管道能夠流暢的被應用層訪問，解決了該平臺在數據傳輸與節點與網格自己的融合性問題。JXTA協議族可以對P2P的環境進行標準化，從而實現節點互操作協議的實現。這個項目的發起公司是SUNMicrosystems，JXTA協議族可以解決虛擬網絡服務中的索引以及資源的問題，這種協議族可以引入各項對等節點以、對等節點組、管道以及端點從而協助處理虛擬網絡服務的問題。這個協議族具有多個協議，不同的協議都對以節點所形成的動態虛擬網絡進行了定義，并且能夠獨立在低層網絡協議甚至是操作系統之外，同時根據不同的需要進行容量的擴增與縮減。而這個協議族則包括管道綁定協議、解析協議、對等節點檢索協議以及端點路由器協議。在JXTA協議族中是通過JXTAJ2SEPlatform來實現低層的虛擬網絡的核心功能的。該平臺可以利用對節點間不同網絡協議的屏蔽而實現在物理網絡中分布的節點不再受網絡地址轉換設備以及防火墻的隔離限制，而是能夠進一步形成統一的編址即是JXTA虛擬網絡。于是應用層的信息數據便可以通過這個虛擬網絡的管道資源對已得到的數據實現透明的傳輸節點操作。
3.1對等節點間數據傳輸的會話。在JXTA的協議中可以通過單工管道這一介質實現對等節點的數據導入與導出。而這一管道的類型大致分為兩種分別是單管和雙管，因此可以通過將兩條同樣的單工管道結合在一起組合成雙工管道進而在JXTA的虛擬網絡中起到模擬雙工管道的作用[5]。而要精確實現虛擬網絡中對于數據傳輸的應答過程則統共需要3個步驟，分別是：第一，創建輸入管道以使節點數據可以，之后是啟動管道監聽管道公告；第二，搜索該數據的公告，接著建立與監聽管道能夠搭配的輸出管道，同時還要搭建接受信息的輸入管道并公告以對接數據的傳輸；第三，對接到節點，整理好所需數據后根據內容的需要建立相應的數據傳輸管道并將數據到所需節點。
3.2對等節點的數據傳輸。為了能夠實現對等節點間數據的輸入輸出，需要Peer類、Publisher類以及Requester類三個類之間相互協作配合完成。以Peer類的PipeMsgListener接口為基礎，衍生出Publisher類和Requester類，分別能夠實現對虛擬網絡的各個對等節點的數據供給和偵查監聽管道中的事件函數。對等數據傳輸實現如圖1所示。圖1對等數據傳輸實現
3.3封裝傳輸服務與Web服務資源管道。Web的服務資源部署是多元化的，包括關聯極其密切的軟件的的服務及應用還有硬件設備。為了能夠將數據共享服務運用于網格環境中，需要根據Web服務資源的屬性把JXTA虛擬網絡對等節點的管道資源及數據傳輸封裝到Web服務資源中，這樣就可以是虛擬仿真實驗及裝配獲得便捷的開發。數據傳輸管道的Web服務如圖2所示。
4結論
這次將P2P運用在制造網格中是創新的嘗試，通過對JXTAJ2SEPlatform與GlobusTooklit技術的結合應用，實現了在低層進行異構數據的共享，并能夠完成數據共享管道中的Web服務資源。根據這一技術的應用，可以設定利用JXTA協議族支撐XML以實現SOAP的技術運用，并據此建立服務共享的網格系統，進而實現公用計算的分布式計算的理想。
作者:羅紫倩 田華明 喬晨曦 單位:揚州制匯互聯信息技術有限公司
