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《基于隨機(jī)Petri網(wǎng)的網(wǎng)格服務(wù)質(zhì)量保障模型研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、http://www.paper.edu.cn1基于隨機(jī)Petri網(wǎng)的網(wǎng)格服務(wù)質(zhì)量保障模型研究1211常桂然，曾萬(wàn)聃，朱川，鄭秀穎1東北大學(xué)計(jì)算中心，遼寧沈陽(yáng)（110004）2華東師范大學(xué)軟件學(xué)院，上海（200062）E-mail：chang@neu.edu.cn摘要：在面向服務(wù)的網(wǎng)格中，資源復(fù)雜、服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)激烈。在資源和請(qǐng)求之間建立良好的匹配關(guān)系，以達(dá)到提高網(wǎng)格資源利用率和用戶(hù)服務(wù)質(zhì)量的目的，是非常重要的課題研究。本文提出了一種基于隨機(jī)Petri網(wǎng)的網(wǎng)格服務(wù)質(zhì)量模型，對(duì)網(wǎng)格調(diào)度實(shí)體和過(guò)程進(jìn)行抽象和簡(jiǎn)化；圖形化地反映當(dāng)前網(wǎng)格資源分派狀況，利用經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)的方法對(duì)網(wǎng)格服務(wù)進(jìn)行匹
2、配，并對(duì)網(wǎng)格服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行了定量分析。為網(wǎng)格服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)提供了一個(gè)定性和定量的評(píng)價(jià)方法，對(duì)于減少網(wǎng)格服務(wù)資源沖突、提高服務(wù)質(zhì)量具有重要意義。關(guān)鍵詞：網(wǎng)格，服務(wù)質(zhì)量，隨機(jī)Petri網(wǎng)，決策控制，經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)1．引言[1]網(wǎng)格為網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)信息的全共享提供了全新的平臺(tái)，服務(wù)網(wǎng)格中競(jìng)爭(zhēng)激烈，怎樣為網(wǎng)格用戶(hù)提供滿(mǎn)足QoS要求的服務(wù)，成為網(wǎng)格研究的一大熱點(diǎn)。能否為網(wǎng)格用戶(hù)提供“非凡的[1]服務(wù)質(zhì)量”，是IanFoster提出的判定一個(gè)系統(tǒng)是否網(wǎng)格的三大標(biāo)準(zhǔn)之一。對(duì)于怎樣提高網(wǎng)格服務(wù)質(zhì)量，在以往的研究中提出了很多方法。對(duì)網(wǎng)格服務(wù)質(zhì)量的研究主要在以下幾個(gè)層面進(jìn)行。首先是基于網(wǎng)格底層服務(wù)通信的
3、QoS控制，例如文獻(xiàn)[2]中提出的基于網(wǎng)絡(luò)QoS協(xié)議的網(wǎng)格服務(wù)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)方法；第二，基于網(wǎng)格操作系統(tǒng)或中間件的網(wǎng)格QoS[1][3][4]控制技術(shù)，例如Globus的GARA和Cardiff大學(xué)的G-QoSM；第三，在應(yīng)用層級(jí)別的服務(wù)[5]質(zhì)量控制策略，例如Nimrod中考慮網(wǎng)格服務(wù)的時(shí)間和花費(fèi)等經(jīng)濟(jì)因素，以及Condor中基[6]于相互獨(dú)立的任務(wù)的資源匹配，等等。本文提出的網(wǎng)格服務(wù)匹配控制隨機(jī)Petri網(wǎng)模型，在以上研究基礎(chǔ)上為網(wǎng)格服務(wù)質(zhì)量的具體實(shí)施提供了一個(gè)抽象的理論模型和數(shù)學(xué)方法，為基于服務(wù)質(zhì)量的網(wǎng)格服務(wù)匹配提供了一種圖形化的、定性和定量的分析方法，對(duì)于提高網(wǎng)格服務(wù)
4、質(zhì)量，提供理論支持和方法論的指導(dǎo)。2．基于Petri網(wǎng)的網(wǎng)格服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)網(wǎng)格環(huán)境中資源屬于各個(gè)虛擬組織并完全自治，因此資源的異構(gòu)性很強(qiáng)，并且處于動(dòng)態(tài)變化中。在這樣的環(huán)境中為用戶(hù)提供精確的服務(wù)質(zhì)量保證和評(píng)價(jià)，需要一種新的模型和方法。Petri網(wǎng)作為研究離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的一種有力工具，已經(jīng)被成功地應(yīng)用到通信協(xié)議、性能[7]評(píng)價(jià)、并發(fā)和并行計(jì)算、容錯(cuò)與故障診斷、邏輯推理、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域當(dāng)中。Petri網(wǎng)以研究模型系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為為目標(biāo)，著眼于系統(tǒng)中可能發(fā)生的各種狀態(tài)變化以及變[7]化之間的關(guān)系。因此，可將Petri網(wǎng)應(yīng)用到網(wǎng)格服務(wù)質(zhì)量的評(píng)價(jià)中，利用Petri網(wǎng)反映網(wǎng)
5、格的動(dòng)態(tài)性和各服務(wù)的行為，利用Petri網(wǎng)數(shù)學(xué)工具為網(wǎng)格服務(wù)質(zhì)量的評(píng)價(jià)提供定量的分析。文獻(xiàn)[8]中提出了控制隨機(jī)Petri網(wǎng)(COSTPN)，本文將其應(yīng)用到網(wǎng)格服務(wù)質(zhì)量性能評(píng)價(jià)中，并針對(duì)網(wǎng)格服務(wù)的特點(diǎn)，將基于經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)的服務(wù)精確匹配引入到COSTPN的決策中，1本課題得到高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)科研基金（項(xiàng)目編號(hào)：20030145017）的資助。-1-http://www.paper.edu.cn對(duì)網(wǎng)格服務(wù)進(jìn)行面向服務(wù)質(zhì)量的更深程度、更加靈活的精確匹配，可反映真實(shí)網(wǎng)格系統(tǒng)中用戶(hù)請(qǐng)求、服務(wù)質(zhì)量協(xié)商、資源分配及服務(wù)質(zhì)量再協(xié)商過(guò)程。3.基于學(xué)習(xí)的控制隨機(jī)Petri網(wǎng)網(wǎng)格服務(wù)質(zhì)量模
6、型3.1控制隨機(jī)Petri網(wǎng)(COSTPN)概述[8]“動(dòng)態(tài)最優(yōu)化”的執(zhí)行方法是在文獻(xiàn)中被引入隨機(jī)Petri網(wǎng)的一個(gè)新的屬性。在加入了這個(gè)特征的SPN中，可以在網(wǎng)中的標(biāo)記之間定義一個(gè)控制開(kāi)關(guān)，這個(gè)控制開(kāi)關(guān)在系統(tǒng)模型中作為一個(gè)“重配置”，代表系統(tǒng)的控制程序轉(zhuǎn)換到另外一個(gè)狀態(tài)的決策。一個(gè)重配置在系統(tǒng)中用一個(gè)新的遷移類(lèi)型來(lái)表示，被稱(chēng)作重配置遷移。這種帶重配置遷移的Petri網(wǎng)模型工具被[8]定義成一類(lèi)新的Petri網(wǎng)，即控制隨機(jī)Petri網(wǎng)(controlledstochasticpetrinets，COSTPN)，控制隨機(jī)Petri網(wǎng)將傳統(tǒng)的SPN執(zhí)行模型與動(dòng)態(tài)最優(yōu)化策略結(jié)
7、合起來(lái)，進(jìn)行決策判斷。當(dāng)一個(gè)COSTPN到達(dá)的標(biāo)記包含一個(gè)或者多個(gè)重配置選項(xiàng)時(shí)，控制程序在幾個(gè)可選項(xiàng)中進(jìn)行選擇。一種情況是在可選的配置中有瞬時(shí)遷移，這時(shí)執(zhí)行瞬時(shí)遷移，其他的遷移都不可觸發(fā)(fire)。另外一種情況，標(biāo)記在當(dāng)前的到達(dá)狀態(tài)對(duì)可選的可觸發(fā)的遷移進(jìn)行比較選擇。通常，所有的被選項(xiàng)都利用同一最優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算，然后按照最大收益(highestexpectedreward)原則進(jìn)行選擇。本文提出的基于服務(wù)質(zhì)量的網(wǎng)格性能評(píng)價(jià)Petri網(wǎng)，采用了COSTPN對(duì)服務(wù)進(jìn)行匹配控制，并利用經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)的方法進(jìn)行決策，為降低系統(tǒng)資源沖突、提高網(wǎng)格服務(wù)質(zhì)量
