| 出版日期：2005-01-10 总期号：644 本年期号：02 |
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网格服务体系结构的演变
邹德清 金海 在计算网格技术逐步走向成熟的时候，如何拓展网格的用途，为科学计算和工业应用提供一种通用的基础设施服务，已经成为了网格研究的一种发展趋势。随着可扩展标记语言XML及相关协议的提出，Web服务技术及其应用开始兴起，并具有了一定的规模，它试图为工业应用提供一种互联互通的标准。网格研究者已开始认识到，只有充分利用Web服务技术，才能真正使得网格成为未来的网络基础设施。 OGSI的产生及缺陷 2002年6月，Globus联盟首次在全球网格论坛（GGF）上提出了开放式网格服务体系结构（OGSA）的理念，服务网格的研究开始走上了正确的轨道。OGSA试图实现网格体系结构的标准化，采用标准、通用的“服务”模式，对各种类型应用提供统一的支持。OGSA也作为工业标准的网格计算蓝本，它为一个组织中的多个不同部门之间，或者使用不同厂家产品的组织之间的信息和资源共享指明了方向。基于OGSA的服务网格平台和各种应用，将充分发挥资源和应用的整合和共享。 在OGSA刚提出不久，GGF及时推出了开放网格服务基础架构（OGSI）草案，并成立了OGSI工作组，负责该草案的进一步完善和规范化。OGSI是作为OGSA核心规范提出的，其1.0版于2003年7月正式发布。OGSI规范通过扩展Web服务定义语言WSDL和XML Schema的使用，来解决具有状态属性的Web服务的问题。它提出了网格服务的概念，并针对网格服务定义了一套标准化的接口，主要包括：服务实例的创建、命名和生命期管理，服务状态数据的声明和查看，服务数据的异步通知，服务实例集合的表达和管理，以及一般的服务调用错误的处理等。 但近一两年的实践证明，OGSI存在明显的不足。其过分强调网格服务和Web服务的差别，导致了两者之间不能更好地融合在一起。由于OGSI单个规范中的内容太多，所有接口和操作都与服务数据有关，缺乏通用性，而且OGSI规范没有对资源和服务进行区分。OGSI使用目前的Web服务和XML工具不能良好工作，其过于采用XML模式，比如xsd:any基本用法、属性等，这种性质可能造成移植性差的问题。 OGSI通过封装资源的状态，将具有状态的资源建模为Web服务，这种做法引起了“Web服务没有状态和实例”的争议，同时某些Web服务的实现不能适应网格服务的动态创建和销毁。另外，网格服务的定义语言GWSDL不能作为可支持Web服务描述语言WSDL 1.1的功能扩展，由于WSDL 2.0发布的延迟使之很难支持OGSI定义。 
WSRF的产生和发展 对应开放网格服务基础架构OGSI 1.0版的推出，并试图解决OGSI和Web服务之间存在的矛盾，Web服务资源框架WSRF被提了出来。2004年3月，IBM、BEA与微软联合发布了WS-Addressing协议。基于该协议规范，Globus联盟和IBM迅速推出了Web服务资源框架WSRF。结构信息标准化促进组织（OASIS）随即成立了两个技术委员会，分别是网络服务资源框架技术委员会（WSRF TC）和网络服务通告技术委员会（WSN TC）。 WSRF采用了与网格服务完全不同的定义：资源是有状态的，服务是无状态的。为了充分兼容现有的Web服务，WSRF使用WSDL 1.1定义OGSI中的各项能力，避免对扩展工具的要求，原有的网格服务已经演变成了Web服务和资源文档两部分。WSRF推出的目的在于，定义出一个通用且开放的架构，利用Web服务对具有状态属性的资源进行存取，并包含描述状态属性的机制，另外也包含如何将机制延伸至Web服务中的方式。 WSRF的规范是针对OGSI规范的主要接口和操作而定义的，它保留了OGSI中规定的所有基本功能，只是改变了某些语法，并且使用了不同的术语进行表达。表1给出了OGSI各项功能和WSRF规范的映射关系。 成立网络服务通告技术委员会的目的在于定义多项规格，并进行以通知模式作为网络服务互通方式的标准化工作。利用通知模式，网络服务在传播信息给其它网络服务时，不必预先知道这些网络服务。该委员会将修订WS-Notification Framework的相关规格，并且会发布WS-NotificationPolicy规格，作为详细描述通告的相关政策语言。WSRF使Web服务体系结构发生了以下2点演变： ◆ 提供了传输中立机制来定位Web服务； ◆ 提供获取已发布服务的信息机制集，具体的信息包括WSDL描述、XML模式定义和使用这项服务的必要信息。 和OGSA的最初核心规范OGSI相比，WSRF的优势表现为如下5点： ◆ 融入Web服务标准，同时更全面地扩展了现有的XML标准，在目前的开发环境下，使其实现简单化。 ◆ OGSI中的术语和结构让WS组织感到困惑，因为OGSI错误地认为Web服务一定需要很多支撑的构建。WS-Resource Framework通过对消息处理器和状态资源进行分离来消除上述隐患，明确了其目标是允许Web服务操作对状态资源进行管理和操纵。 ◆ OGSI中的Factory接口提供了较少的可用功能，在WS-Resource Framework中定义了更加通用的WS-Resource Factory模式。 ◆ OGSI中的通知接口不支持通常事件系统中要求的和现存的面向消息的中间件所支持的各种功能，WS-Resource Framework中规范弥补了上述的不足，从广义角度来理解通知机制，状态改变通知机制正是建立在常规的Web服务的需求之上。 ◆ OGSI规范的规模如此庞大，使读者不能充分理解其内容，以及明确具体任务中所需的组件。在WS-Resource Framework中通过将功能进行分离，使之简化并拓展了组合的伸缩性。 作为OGSA最新核心规范的Web服务资源框架WSRF，它的提出加速了网格和Web服务的融合，以及科研界和工业界的接轨。 OGSA和WSRF目前都处于不断的发展变化之中。2004年6月，OGSA 1.0版本发布，阐述了OGSA与Web服务标准的关系，同时给出了不同的OGSA应用实例。预计OGSA 2.0版本将于2005年6月发布。作为WSRF的基础支撑协议WS-Addressing，也得到了万维网联盟（W3C）的承认，并成立了W3C WS-Addressing工作组。 对于WSRF本身而言，由于其提出不久，其规范还有待在实践中得到进一步应用证明，并逐步得到完善。基于OGSA和WSRF的服务网格平台和规范协议，将最终成为下一代互联网的基础设施，所有的应用都将在网格的基础平台上得以实施。 小词典 GGF: Global Grid Forum 全球网格论坛 GWSDL: Grid WSDL 网格服务描述语言 OASIS: Organization for the Advancement of Structured Information Standards 结构信息标准化促进组织 OGSA: Open Grid Service Architecture 开放式网格服务体系结构 OGSI: Open Grid Service Infrastructure 开放式网格服务基础架构 W3C: World Wide Web Consortium 万维网联盟 WSDL: Web Services Description Language Web服务描述语言 WSN TC: Web Services Notification TC 网络服务通告技术委员会 WSRF: Web Services Resource Framework Web服务资源框架 WSRF TC: Web Services Resource Framework TC 网络服务资源框架技术委员会 |
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