基于目錄的普適計算資源管理模型.pdf

1、自從上世紀(jì)九十年代初普適計算的概念被首次提出后，其賴以實現(xiàn)的基礎(chǔ)技術(shù)(包括移動計算技術(shù)、中間件技術(shù)、無線傳感網(wǎng)技術(shù)、人機交互技術(shù)、人工智能、機器學(xué)習(xí)、無線定位技術(shù)、形式化語義網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等)已有了長足的發(fā)展，使得普適計算的構(gòu)想能夠成為現(xiàn)實。然而，在普適計算從實驗室環(huán)境走向大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的同時，研究者也愈加意識到：普適計算絕不僅是現(xiàn)有技術(shù)的簡單融合；如何讓普適計算系統(tǒng)能夠像windows系統(tǒng)或者移動蜂窩通訊網(wǎng)絡(luò)等成熟的應(yīng)用系統(tǒng)一樣，

2、具有高度的安全控制性、對用戶身份及訪問權(quán)限有集中的管理能力，形成對系統(tǒng)內(nèi)資源在邏輯應(yīng)用層面統(tǒng)一的管理體系，成為普適計算的研究人員關(guān)注的重點。 本論文旨在研究普適計算環(huán)境下的有效的資源靜態(tài)組織方式及運行中的管理模型。在此基礎(chǔ)上，還將討論如何實現(xiàn)用戶的跨域事務(wù)處理、會話保持以及系統(tǒng)故障恢復(fù)的相關(guān)處理。 在對普適計算環(huán)境下資源管理的研究過程中，作者吸取前人的成功經(jīng)驗與智慧結(jié)晶，同時也對目前工作尚不夠深入和沒有觸及的問題進行了總

3、結(jié)和分析，在此基礎(chǔ)上提出了一個“基于目錄的普適計算資源管理模型”(Directory-based ResolJrce Marlagement Model，DRMM)。在DRMM模型中，作者重新審視和著手解決普適計算環(huán)境中資源管理所面臨的問題，并在此基礎(chǔ)上，對過去的相關(guān)研究中若干有所疏漏或未引起足夠重視的問題也提出了新的解決方案。 在DRMM模型的研究構(gòu)建過程中，作者的主要貢獻包括：1)該模型對普適計算環(huán)境建立了一個完整的形式化定

4、義和描述：包括對普適計算環(huán)境的組成要素的劃分(域、對象、權(quán)限、角色、操作)和分別的形式化定義；模型還對普適計算系統(tǒng)服務(wù)的核心工作過程(身份認證、權(quán)限管理、域內(nèi)和跨域的資源定位及決策、故障檢測和恢復(fù))提供了完整的事務(wù)操作流程定義，這讓DRMM模型成為一個完備而可驗證的模型系統(tǒng)；2)DRMM模型采用了在過去的操作系統(tǒng)等應(yīng)用中有過成功應(yīng)用經(jīng)驗的目錄式管理結(jié)構(gòu)對普適計算資源進行管理，提供了一種簡單明了、表達力強、層次結(jié)構(gòu)明晰的普適計算環(huán)境下的資

5、源體系描述方法，并在靜態(tài)資源管理體系的基礎(chǔ)上定義了資源管理模型運行時，提供對資源定位、搜索的支持，補充了靜態(tài)的資源描述方法在普適計算環(huán)境應(yīng)用中的不足； 3)DRMM模型實現(xiàn)了對普適計算系統(tǒng)中所有的核心事務(wù)特征的分析和比較，并在提出了適用于普適計算環(huán)境的混合事務(wù)處理模型——“工作流支持下基于事件驅(qū)動的混合事務(wù)處理模型”，使之兼顧普適計算事務(wù)處理即時性同時有具有定時性特點的要求；4)充分考慮了普適計算管理系統(tǒng)(包括服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫)故障的發(fā)生

6、可能，從而首次在DRIVN模型中加入了管理系統(tǒng)實時故障檢查及災(zāi)難處理的功能：在DRMM中，普適計算系統(tǒng)的域管理系統(tǒng)之間可以基于相互的信任建立起稱為“組域”(D0maincluster)的故障檢查及事務(wù)轉(zhuǎn)移集群，通過心跳檢查和核心數(shù)據(jù)相互備份，讓模型中的域管理服務(wù)器或域目錄數(shù)據(jù)庫在發(fā)生運行異常的時候，可以在最短時間內(nèi)被組域內(nèi)其他成員察覺，并將故障機上的事務(wù)或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到其他管理系統(tǒng)上繼續(xù)操作，從而使用戶可以蒙受最低的時間和數(shù)據(jù)損失。作者在參