p2p查询平台（基于多属性查询的P2P网格资源发现机制）

第36卷 第 l9期计 算 机 工 程2010年 10月 VoL36 No．19ComputerEngineeringOctober 2010 · 软件技术与数据库 ·文章编号：10o-3428(2ol0)19—_o072—3 文献标识码：A中圈分类号。TP393基于多属性查询的P2P网格资源发现机制李金城ap武秀川 ，许欢欢．(烟台大学 a．计算机学院；b．文经学院，山东 烟台 264005) 摘 要：资源发现是网格环境中的关键问题，目前许多的资源发现机制并不能有效地提供资源的分类。为此，在 P2P网格基础上提出一种 基于多属性查询的分布式资源树的资源发现机制。该分布式资源树通过资源的主属性进行资源的组织和分类，能动态灵活地实现P2P网格 中各节点的负载动态平衡。 关键词：资源发现；多属性查询；分布式资源树；主属性；P2P网格P2PGridResourceDiscoveryM echanismBased0nMulti．attributeQueriesLIJin．cheng ，W UXiu．chuan ，“．XUHuan．huan。(a．SchoolofComputer；b．WenjingCollege，YantaiUniversity,Yantai264005，China) Resourcediscoveryisakeyproblemingridenvironments．Mostofexistingresourcediscoverymechanismsstillcannoteffectively providecategorizingmechna ism ofresources．OnthebasisofP2Pgrid，akindofresourcediscovery mechanism basedonDistributedResource Tree(DRT)ofmulti—attributequeriesisproposed．ThisdistributedresourcetreeorganizesandclassifiesresourcesbyPrimaryAttributes(PA)．ItCna maketheloadofnodesonP2Pgridbebalanceddynamically． resourcediscovery；multi—attributequery；distributedresourcetree；primaryattribute；P2Pgrid l 概述点，本文设计了分布式资源树，以快速、有效地发现网格资网格计算…是一种新兴的技术，它使用户可以共享大量源，从而避免了查询瓶颈的产生。从以下几个方面来说明该 的分布在网络中的计算资源。网格具有以下特点 J：资源地机制的工作原理。 理分布极广，资源类型和数量巨大，资源动态变化，资源位2．1 分布式资源树(DRT树) 于异构平台上且由不同的管理策略控制。这些特点导致网格DRT树是一棵每个结点上拥有许多多属性资源的二叉 中的资源发现机制异常复杂，成为网格计算中的难点和热点。 树。设网络中DRT树上有结点n，，82，…， ，其上分别有资目前，许多学者和研究机构提出了许多网格资源发现机源R．，R，…，R，并且Rt={p2p查询平台，r2，…，)。其中，m，为正整 制，如Globus中的MDS

31是基于 GIS4【而设计的网格资源发数，i∈

1，】。为了描述P2P网格计算环境中的资源，采用了 现机制，但其中的资源信息并没有采用资源分类机制来组织基于属性的方法来描述计算资源，通过设置资源的属性值表 管理资源。在 P2Pp环境中，采用了基于语义的分布式资源述资源特征。该DRT树采用了平衡二叉查找树(AVL)的拓扑 发现定位方式解决资源发现问题_6J。而如何控制独立的用户结构。在 DRT树中能够描述资源特征的属性称为主属性 之间的资源分配则是分布式资源发现的一个重要问题。针对(PA)J。图 1给出了一个 DRT树的图例，所选择的PA值为 P2P环境，以上网格资源发现机制虽然能满足动态性和有效可使用内存的大小，其中可使用内存的值域为

0，2】，在这里 性，却缺乏足够的健壮性。如何根据P2P的特点，研究合适取其2GB的近似值2000MB。 的网格发现机制成为进一步研究的难点。本文中AVL树的每一个结点管理一定范围的值，如图 1文献 7【

提出了一种基于网格信息服务的多属性访问网中的A、B1、B2、C1、C2、C3、C4、D这8个结点，每一个 络 MAAN。在 MAAN 中，可注册具有多属性的资源并支持结点只需要维护与其直接相连的子结点和父结点，并且可以 基于多属性的范围查询。但是当有新结点加入时，容易造成从任何一个结点执行注册、更新、查询资源等，各个结点的 路由表的更新代价过大，可能导致网格资源的注册信息分布地位都是平等的。 不平衡，从而形成网格资源的查询瓶颈。假设D为DRT树中PA值的值域，由图 1可知DRT树本文在深入分析 目前网格资源发现机制的基础上，提出的结点代表D的取值，假设有 个结点的DRT树中，结点n 了一种基于多属性查询分布式资源树的P2P网格资源发现机 制，以达到能够在较短的时间内获取所需资源的信息，从而基金项 目：山东省 自然科学高校基金资助项 目(Y2007G56)；山东省 提高资源发现的效率，减少资源负载，实现资源的动态负载教育厅基金资助项 目(J07YJ24) 平衡。作者简介 ：李金城(1985--)，男，硕士研究生，主研方向：网格计算， 2 基于多属性查询的P2P网格资源发现机制分布式计算；武秀川，教授、博士；许欢欢，硕士针对网格计算的资源分布广泛、异构性、动态变化等特收稿日期 ：2010—04—05 E-mail：lijinchengljc@163．com 一 72一 代表D ，PA值属于值域D 的资源都将注册到结点n处。例其中，资源提供者定义一个 PA值来描述资源特征，并 如：结点 代表PA值属于值域D 1000，1250)的资源。由且构造符合条件的DRT树，如图2中的DRT1和DRT2。资 于每个结点都代表一个PA值的值域，在这里给DRT树中每源提供者利用资源索引对存储的PA 值建立索引服务，通过 个结点定义一个 值， 值代表值域的起始端，如结点 的资源索引链接到DRT树，资源发现者根据DRT树中定义的 值为 1000，因此在 DRT树中就可以用 代替结点n。其PA值 ，通过资源索引找到满足条件的资源。 中每个圆圈代表每个结点的 值 ，每个正方形代表满足丁值2．3 DRT树构建的其他因素 的资源 。DRT树构建的其他因素有：(1)网络结构。在网格系统中，大部分的资源发现都是由第三方服务来实现的。由于第三方服务不能够很好地提供集中式的资源发现以及组织管理资源，因此出现了基于点对点的分布式资源发现策略。本文提出的多属性的DRT树也是基于资源提供者和使用者的点对点模式的分布式网络。(2)资源信息注册。DRT树的资源信息注册是基于多属性的资源信息注册，通过资源索引服务以获取所需资源的注册信息。(3)资源发现。通过资源索引将所需资源的PA值与 DRT圈1 分布式赉源树DRT的AVL构造图树的PA值相匹配，若匹配成功，则根据DRT树上各结点值域D来发现资源 ；反之，与其他 DRT树匹配。假设Ⅳ为DRT树中所有 值的总个数，也就是DRT树 中结点的总数；，()和 ，()分别代表 的左、右孩子结点，由3 资源搜索算法 于DRT树为 AVL树，根据 AVL树的性质，该DRT树具有3．1 DRT树算法的构造在P2P网格的初始化阶段没有DRT树和 值，为了利用 如下性质 ：Ⅳ资源索引来维护DRT树，包括PA值、值域D等，给出构造(1)U =D ；i=lDRT树的算法：(2)对于Vf，J∈fl，N】，有 nDj= ；(1)利用随机函数 自动选取 值 ，初始化DRT树。(3)对于Vi∈，有 …DiDr…。(2)利用资源索引得到DRT树中PA值的信息。(3)检查资源是否满足 DRT树中所要求的 值，如果满 其中，如果 的最大边界值小于D，的最小边界值 ，则足则执行(4)；否则，该资源不符合条件 ，不能加入到 DRT Dp2p查询平台，。例如：图 1中的 c1和 C2这 2个结点分别代表值树中。 域

250，500)、