网格计算：支持全球化资源共享与协作的关键技术

第I部分绪论和动机
绪论 网格计算——支持全球化资源共享与协作的关键技术
0.1 本书概要
0.2 概述
0.3 网格体系结构和技术
0.4 网格计算环境
0.5 网格应用
0.6 参考文献
第1章 网格的过去、现在与未来
1.1 网格
1.2 网格的起源
1.3 社团网格模型
1.4 网格构建块
1.4.1 网络
1.4.2 网格上的计算“节点”
1.4.3 综合介绍
1.4.4 公共基础设施：标准
1.5 网格应用和应用中间件
1.5.1 生命科学应用
1.5.2 面向工程的应用
1.5.3 面向数据的应用
1.5.4 物理科学应用
1.5.5 研究趋势：协作中的e-Science
1.5.6 商业应用
1.5.7 应用总结
1.6 未来的网格
1.6.1 适应性和自主计算
1.6.2 网格编程环境
1.6.3 新技术
1.6.4 网格政策和网格经济
1.6.5 结束语
1.7 参考文献
第2章 网格的演化
2.1 概述
2.2 网格的发展：第一代网格
2.2.1 FAFNER
2.2.2 I-WAY
2.2.3 早期实验总结
2.3 网格的发展：第二代网格
2.3.1 数据与计算基础设施的需求
2.3.2 第二代网格核心技术
2.3.3 分布式对象系统
2.3.4 网格资源代理与调度
2.3.5 网格门户
2.3.6 集成系统
2.3.7 对等式(Peer-to-Peer)计算
2.3.8 第二代网格系统实践总结
2.4 网格的发展：第三代网格
2.4.1 面向服务的体系结构
2.4.2 信息方面的问题：与万维网的关系
2.4.3 实时信息系统
2.5 总结与讨论
2.5.1 Web与网格的对比
2.5.2 语义网格
2.5.3 有待研究的问题
2.6 参考文献
第3章 用于I-WAY高性能分布式计算实践的软件基础设施
3.1 概述
3.2 I-WAY实验
3.2.1 应用
3.2.2 I-WAY网络
3.3 I-WAY基础设施
3.3.1 需求
3.3.2 设计一览
3.4 机器提供点
3.4.1 I-POP设计
3.4.2 关于I-POP的讨论
3.5 调度
3.5.1 调度器设计
3.5.2 调度器讨论
3.6 安全
3.6.1 安全设计
3.6.2 安全性讨论
3.7 并行编程工具
3.7.1 并行工具设计
3.7.2 并行工具讨论
3.8 文件系统
3.9 相关工作
3.10 结论
3.11 致谢
3.12 参考文献
第4章 产品化网格的实现
4.1 大规模网格系统建设的经验教训”
4.2 网格上下文
4.3 预期的网格使用模型决定何时部署何物
4.3.1 网格计算模型
4.3.2 网格数据模型
4.4 网格支持的协作
4.5 一个初步的包括多个站点的计算与数据网格
4.5.1 建造网格的团队
4.5.2 网格资源
4.5.3 建造最初的测试床
4.6 多个站点的信任管理
4.6.1 信任
4.6.2 建立可操作的CA
4.7 向原型化产品网格的过渡
4.7.1 第一步
4.7.2 定义，理解网格的扩展
4.7.3 网格信息系统模型
4.7.4 本地授权
4.7.5 站点安全问题
4.7.6 高性能通信问题
4.7.7 批处理调度
4.7.8 为用户使用做好准备
4.7.9 从测试床到产品化网格原型的转换
4.7.10 网格系统管理工具
4.7.11 数据管理与网格服务模型
4.7.12 尽可能早地为用户做好服务
4.8 结论
4.9 致谢
4.10 注解和参考文献
第II部分 网格的体系结构和技术
第5章 选择开放网格服务体系结构的原因
5.1 概述
5.2 数据对于e-Science的重要意义
5.3 在OGSA平台上的开发
5.3.1 Web服务
5.3.2 开放网格服务体系结构
5.4 OGSA的实例
5.5 OGSA所面临的挑战
5.6 对英国OGSA项目的规划
5.7 建立通用的基础设施
5.7.1 网格服务主机环境
5.7.2 标准数据类型
5.8 数据库访问基准
5.9 基线日志基础设施
5.10 综述和结论
5.11 致谢
5.12 参考文献
第6章 网格生理学
6.1 概述
6.2 对网格技术的需求
6.2.1 企业级计算的发展
6.2.2 服务提供者与企业间的计算
6.3 背景
6.3.1 Globus Toolkit
6.3.2 Web服务
6.4 一种开放式网格服务架构
6.4.1 面向服务与服务的虚拟化
6.4.2 网格的语义：网格服务
6.4.3 主机环境的角色
6.4.4 用OGSA机制建立VO结构
6.5应用实例
6.6 技术细节
6.6.1 OGSA服务模型
6.6.2 用工厂服务创建短期服务
6.6.3 服务生命周期管理
6.6.4 管理句柄与引用
6.6.5 服务数据与服务发现
6.6.6 通知
6.6.7 变动管理
6.6.8 其他接口
6.7 网络协议绑定
6.8 较高级别的服务
6.9 相关工作
6.10 结论
6.11 致谢
6.12 参考文献
第7章 网格Web服务和应用的创建
7.1 概述
7.2 XCAT与Web服务
7.3 应用的工厂服务
7.4 结论
7.5 参考文献
第8章 以持续的观点看Legion到Avaki的发展变化
8.1 网格的出现
8.2 网格服务的需求
8.3 Legion的原理和哲学
8.4 Legion的日常使用
8.4.1 创建和管理一个
8.4.5 自动发现错误与恢复
8.5 Legion网格体系结构：更深层次的内容
8.5.1 使用上下文路径，LOID和对象地址命名
8.5.2 元数据
8.5.3 安全
8.6 核心Legion对象
8.6.1 类对象
8.6.2 主机
8.6.3 Vault对象
8.6.4 实现对象
8.6.5 实现缓存
8.7 从Legion到Avaki的转变
8.7.1 今天的Avaki
8.7.2 商业产品和网格需求的联系
8.7.3 需要保留，去除和加强的方面
8.8 用Legion满足网格的需求
8.9 新涌现的标准
8.10 结论
8.11 参考文献
第9章 COndor与网格
9.1 概述
9.2 灵活性原则
9.3  现在的Condor项目
9.4  计算社团的历史
9.5 规划和调度
9.5.1 规划和调度的结合
9.5.2 实际中的匹配过程
9.6 问题求解器
9.6.1 主人-工人
9.6.2 有向无环图管理者
9.7 分裂执行
9.7.1 标准空间
9.7.2 Java空间
9.8 案例研究
9.8.1 Micron技术公司
9.8.2 C.O.R.E数字图像
9.8.3 NUG30优化问题
9.9 结论
9.10 致谢
9.11 参考文献
第10章 商业化企业桌面网格体系结构：Enttopia系统
10.1 概述
10.2 背景
10.3 分布式计算的需求
10.4 Entropia系统体系结构
10.5 基于层次的体系结构
10.6 编写桌面网格应用
10.7 Entropia应用情景
10.8 应用和性能
10.9 总结和未来
10.10 致谢
10.11 参考文献
第11章 自主式计算和网格
11.1 概述
11.2 自主式服务器组件
11.3 基于不完全知识的逼近
11.3.1 自观察方式
11.3.2 共同观察方式
11.4 网格计算
11.4.1 两种方式的协同
11.5 结论
11.6 参考文献
第12章 数据库和网格
12.1 概述
12.2 一些术语
12.3 网格上数据库的使用范围
12.4 网格应用的数据库需求
12.5 网格和数据库：当前状况
12.6 在网格中集成数据库
12.7 联合网格上的数据库系统
12.8 结论
12.9 致谢
12.10 参考文献
第13章 开放网格服务体系结构和数据网格
13.1 概述
13.1.1 概况
13.1.2 网格的理想特征
13.1.3 虚拟组织
13.1.4 数据网格中理想特征产生的动机
13.2 0GSA方法
13.3 数据网格服务
13.3.1 数据
13.3.2 功能与服务
13.3.3 数据网格与OGSA
13.4 问题
13.4.1 可用性和健壮性
13.4.2 可扩展性
13.4.3 可检测性
13.4.4 集成
13.4.5 安全
13.4.6 互操作性与兼容性
13.4.7 服务发现
13.4.8 可管理性
13.5 结论
13.6 致谢
13.7 参考文献
第14章 数据网格的虚拟服务
14.1 概述
14.2 数字实体
14.3 数据，信息和知识
14.3.1 统一的抽象
14.3.2 数据抽象的虚拟化及其级别
14.3.3 数据网格基础设施
14.3.4 数据网格项目
14.4 信息集成
14.4.1 数据仓库
14.4.2 数据库和应用集成
14.4.3 语义数据集成
14.4.4 基于模型的集成
14.5 结论
14.6 致谢
14.7 参考文献
第15章 语义网格：未来e-Science的基础设施
15.1 概述
15.2 一个语义网格场景
15.3 面向服务的视图
15.3.1 面向服务视图的评价
15.3.2 关键技术挑战
15.3.3 该场景面向服务的视图
15.4 知识层
15.4.1 知识生命周期
15.4.2 本体库和知识层
15.4.3 场景的知识层方面
15.4.4 研究问题
15.5 结论
15.6 参考文献
第16章 对等式网格
16.1 对等式网格
16.2 对等式网格的关键技术概念
16.3 对等式网格事件服务
16.4 对等式网格中的协作
16.5 用户接口和通用访问
16.6 致谢
16.7 参考文献
第17章 用于Web服务发现的对等式网格数据库
17.1 概述
17.2 用于分布式内容发现的数据库
17.2.1 内容链接和内容提供者
17.2.2 发布
17.2.3 查询
17.2.4 高速缓存
17.2.5 软状态(Soft state)
17.2.6 灵活地刷新
17.3 Web服务发现体系结构
17.3.1 接口
17.3.2 网络协议绑定和服务
17.3.3 属性
17.4 对等式网格数据库
17.4.1 路由响应与直接响应和元数据响应
17.4.2 查询处理
17.4.3 静态循环超时和动态退出超时
17.4.4 查询范围
17.5 端节点数据库协议
17.6 相关工作
17.7 结论
17.8 致谢
17.9 参考文献
第III部分 网格H-算环境
第18章 网格计算环境概述
18.1 概述
18.2 分类
18.3 网格计算环境项目及其特点的总结
18.3.1 建造网格计算环境系统的技术
18.3.2 大型问题求解环境
18.3.3 大型基础GCEShell门户
18.3.4 安全
18.3.5 工作流
18.3.6 数据管理
18.3.7 GCEShell工具
18.3.8 网格计算环境计算模型
18.4 参考文献
第19章 网格编程模型：当前的工具、问题和发展方向
19.1 概述
19.2 网格编程问题
19.2.1 可移植性，互操作性与适应性
19.2.2 发现
19.2.3 性能
19.2.4 容错
19.2.5 安全
19.2.6 编程元模型
19.3 网格编程工具的简要调查
19.3.1 共享状态模型
19.3.2 消息传递模型
19.3.3 RPC以及RMI模型
19.3.4 混合模型
19.3.5 对等式模型
19.3.6 框架、组件模型与门户
19.3.7 Web服务模型
19.3.8 协调模型
19.4 高级编程支持
19.4.1 传统技术
19.4.2 数据驱动技术
19.4.3 预测或者优化技巧
19.4.4 分布式技术：
19.4.5 可感知网格环境的I／O
19.4.6 高级通信服务
19.4.7 安全
19.4.8 容错
19.4.9 程序元模型和可感知网格的运行时系统
19.5 结论
19.6 参考文献
第20章 NaradaBroke ring用基于事件的基础设施建造持久可扩展的对等式网格
20.1 概述
20.2 NaradaBrokering
20.2.1 代理组织和小世界行为
20.2.2 事件的传播
20.2.3 错误及恢复
20.2.4 动态拓扑支持
20.2.5 原型实验结果
20.3 在NaradaBrokering中兼容JMS
20.3.1 NaradaBrokering中JMS兼容性的基本原理
20.3.2 支持JMS交互
20.3.3 分布式JMS解决方案
20.3.4 JMS性能数据
20.4 NaradaBrokedng和P2P的交互
20.5 集成在NaradaBrokering中的JXTA
20.5.1 交互模型
20.5.2 交互的传播
20.5.3 JXTA应用和NaradaBrokering
20.5.4 NaradaBrokering-JXTA系统
20.6 结论
20.7 参考文献
第21章 网格应用的分类和实现
21.1 应用开发人员的新挑战
21.2 应用是活力之源
21.3 案例研究：使用Cacms计算工具包的现实例子
21.4 回顾：对网格计算应用的简单、基于动机的分类
21.4.1 网格应用的一般类型
21.4.2 为应用准备的网格操作
21.5 前景：网格编程环境及其有效使用
21.6 结论
21.7 致谢
21.8 参考文献
第22章 网格服务器NetSoJve的过去、现在和未来
22.1 概述
22.2 NetSolve目前是如何工作的
22.3 NetSolve用于科学应用
22.3.1 集成的并行、精确的蓄水池仿真器(IPARS)
22.3.2 MCeU
22.3.3 SARA3D
22.3.4 物种进化的研究
22.3.5 基于LSI的会议组织程序
22.4 将来的工作
22.4.1 网络地址译码器
22.4.2 资源选择准则
22.5 结论
22.6 参考文献
第23章 Ninf-G：基于GIobI.IS工具包的GridRPC系统
23.1 概述
23.2 Globus工具包
23.3 Ninf-G的设计
23.3.1 GridRPC系统
23.3.2 Ninf-G在Globus工具包上的实现
23.3.3 Ninf-G的API
23.3.4 服务器端的IDL
23.4 Ninf-G实现
23.4.1 使用GridRPC“网格化”库或者应用
23.4.2 执行GridRPC
23.5 应用场景
23.5.1 配置远程可执行组件
23.5.2 客户端程序
23.6 初步评估
23.6.1 实验配置
23.6.2 结果和讨论
23.7 结论
23.8参考文献
第24章 商品化网格工具包——构建网格计算环境的中间件
24.1 概述
24.2 网格计算环境和门户
24.3 商品化技术
24.4 Java CoG工具包概况
24.5 目前的工作
24.5.1 Inf0Gram
24.5.2 Web服务
24.6 高级CoG工具包组件
24.6.1 组件示例
24.6.2 社团应用
24.7 结论
24.8 可用性
24.9 致谢
24.10 参考文献
第25章 网格门户开发工具包
25.1 概述
25.2 GPDK概述
25.3 网格门户体系结构
25.4 GPDK的实现
25.5 GPDK服务
25.5.1 安全
25.5.2 任务提交
25.5.3 文件传输
25.5.4 信息服务
25.5.5 GPDK用户配置文件
25.6 使用GPDK作为门户开发环境
25.7 相关工作
25.8 结论和下一步工作
25.9 致谢
25.10 参考文献
第26章 建立网格计算门户的NPACI网格门户工具集
26.1 概述
26.1.1 网格计算门户的概念
26.1.2 历史和产生背景
26.1.3 网格门户用户和开发人员
26.2 网格门户工具集(GridPort)
26.2.1 GridPort体系结构
26.2.2 GridPort的功能
26.2.3 GridPort的安全性
26.3 GridPort门户
26.3.1 HotPage用户门户
26.3.2 应用药物动力学实验室建模门户
26.3.3 遥感科学门户
26.3.4 NBCR计算门户环境
26.4 经验总结
26.5 目前以及将来的工作
26.5.1 GridPort GCE体系结构
26.5.2 GridPort网格Web技术
26.5.3 网格门户和应用
26.6 致谢
26.7 参考文献
第27章 Unicore与OGSA
27.1 概述
27.2 实现
27.2.1 基础设施和体系结构
27.2.2 支持的网格服务
27.3 教训
27.3.1 网格服务对于WSDL的扩展是否必要
27.3.2 一个单独的网格服务支持多个portType吗
27.3.3 “只推”式通知框架足够吗
27.3.4 仅仅提供绑定级别的安全足够吗
27.4 结论及将来的研究方向
27.5 参考文献
第28章 分布式基于对象的网格计算环境
28.1 概述
28.2 计算门户的部署和使用
28.2.1 DMEFS：Mississippi计算门户的应用
28.2.2 Gateway对于商品化代码的支持
28.3 计算门户服务
28.4 网格门户体系结构
28.4.1 用户接口
28.4.2 基于组件的中间件
28.4.3 资源层
28.5 应用描述符
28.6 范例服务的实现
28.6.1 批量脚本生成
28.6.2 上下文管理
28.7 Kerberos在多层架构中的安全需求
28.8 总结以及未来的工作
28.9 参考文献
第29章 DlSCOVER：一种用于交互式网格应用的计算联合实验室
29.1 概述
29.2 基于网格的联合实验室的中间件层
29.2.1 设计DISCOVER中间件层
29.2.2 DISCOVER中间件层的实现
29.2.3 DISCOVER中间件操作
29.2.4 DISCOVER中间件层的实验评估
29.3 DIOS：分布交互对象层
29.3.1 传感器、调节器和交互式对象
29.3.2 本地、全局和分布式对象
29.3.3 DIOS控制网络和交互代理
29.3.4 实验评估
29.4 协作式交互和控制门户
29.5 结论以及当前的形势
29.6 致谢
29.7 参考文献
第30章 应用计算经济模型进行网格资源分配和控制
30.1 概述
30.2 计算经济和网格
30.2.1 价格确定机制：商品市场和拍卖
30.2.2 价格函数
30.3 实例研究：网格商务
30.3.1 生产者和消费者
30.3.2 商品市场
30.3.3 拍卖
30.4 仿真与结果
30.4.1 市场条件，买方市场
30.4.2 效率
30.5 讨论
30.6 结论
30.7 致谢
30.8 参考文献
第31章 在网格上用APST进行参数扫描
31.1 概述
31.2 什么是APST项目
31.2.1 背景和动机
31.2.2 准则和结构
31.2.3 软件体系结构
31.2.4 调度
31.2.5 实现
31.3 APST的用法和应用
31.3.1 APST和网格资源
31.3.2 APST应用的运行
31.3.3 讨论
31.4 相关工作
31.5 结论与未来的开发方向
31.6 参考文献
第32章 存储管理与文件传输Web服务
32.1 概述
32.1.1 动机
32.1.2 体系结构
32.2 数据网格的Web服务
32.2.1 数据网格
32.2.2 文件／数据集目录
32.2.3 存储资源管理Web服务——JSRM
32.2.4 可靠的文件传输
32.2.5 安全
32.3 网格上的文件管理器
32.3.1 网格文件接1：3 JavaAPI
32.3.2 网格文件管理器
32.4 格状门户
32.5 经验教训与未来的计划
32.6 参考文献
第IV部分 网格应用
第33章 应用综述：网格计算——将全球化的基础设施变为现实
33.1 概述
33.2 网格应用
33.3 参考文献
第34章 从e-Science看数据泛滥的问题
34.1 概述
34.2 科学数据泛滥即将来临
34.2.1介绍
34.2.2 规范化
34.2.3 天文学
34.2.4 生物信息学
34.2.5 环境科学
34.2.6 粒子物理
34.2.7 医疗与健康
34.2.8 社会科学
34.3 科技元数据、信息与知识
34.4 数据网格与数字化图书馆
34.5 开放文档与学术出版
34.6 数字化文档保存与数据管理
34.7 结论
34.8 致谢
34.9 参考文献
第35章 元计算
35.1 NCSA的局域网元计算机
35.2 在SIGGRAPH'92上的元计算展示
35.2.1 理论仿真
35.2.2 分子虚拟现实
35.2.3 用户对恶劣天气现象的仿真／分析
35.2.4 设备／传感器控制
35.2.5 原子表面交互成像
35.2.6 数据导航
35.3 交互式四维成像
35.4 科学多媒体数字图书馆
35.5 航空仿真和可观测的宇宙结构
35.6 致谢
35.7 参考文献
第36章 网格与虚拟天文台
36.1 虚拟天文台
36.2 网格的概念
36.3 图像计算
36.3.1 Virtual Skv：多波段图像
36.3.2 蒙太奇：按需拼接(on-demand mosaics)
36.3.3 图像联合
36.3.4 MONTAGE的体系结构
36.3.5 Quest：多时成像(multitemporal imaging)
36.3.6 星系形态学研究
36.4 数据库计算
36.4.1 VOTable XML标准
36.4.2 数据库挖掘和可视化
36.5 天文数据的语义网
36.5.1 Stmsboufg本体论
36.5.2 我想拥有自己的本体论
36.5.3 本体映射
36.6 结论
36.7 参考文献
第37章 支持高能物理的数据密集型网格
37.1 高能物理前沿的科学探索
37.2 高能物理的挑战：在信息技术的前沿
37.3 迎接挑战：为全球虚拟组织建设的托管分布式系统的数据网格
37.4 新兴的高能物理网格：区域中心与全球数据库
37.4.1 1996年前后的CMS计算模型
37.4.2 GIOD
37.4.3 MONARC
37.4.4 ALDAP
37.5 高能物理网格项目
37.5.1 PPDG
37.5.2 GriPhyN
37.5.3 iVDGL
37.5.4 数据网格
37.5.5 LCG
37.5.6 CmssGrid
37.6 体系结构与应用举例
37.6.1 万亿次网格原型
37.6.2 网格的仿真产品:MOP
37.6.3 GRAPPA
37.6.4 SAM
37.7 中间网格的配合
37.7.1 HICB
37.7.2 GLUE
37.7.3 DataTAG
37.7.4 全球网格论坛
37.8 当前的高能物理网格状况
37.8.1 高能物理网格与经典网格
37.8.2 网格系统结构：在汇聚层之上或之中
37.8.3 网格系统软件设计和开发需求
37.8.4 高能物理网格和网络
37.8.5 战略性的资源规划：建模和仿真的关键性作用
37.9 动态高能物理网格服务的分布式服务体系
37.9.1 服务工作站框架
37.9.2 分布式系统JINI原型的关键特性
37.9.3 服务工作站操作
37.9.4 一个可变规模的工作调度服务的可能应用
37.9.5 一个使用DDSA的基于代理的监测系统
37.10 支持网格的分析环境
37.10.1 需求：分析与生产
37.10.2 对于对象集的访问
37.10.3 GAE的组件
37.10.4 Clarens
37.10.5 Caigee
37.11 结论：迎接这些未来网络和社会的挑战
37.12 致谢
37.13 参考文献
第38章 新生物学与网格
38.1 概述
38.1.1 第一个浪潮：计算驱动的生物应用
38.1.2 下一个浪潮：数据驱动应用
38.2 当前的生物信息网格应用
38.2.1例1：CEPAR和CEPon---3D蛋白质构造比较
38.2.2例2：Chemport——一个量子力学的生物医学架构
38.3 从生物信息者角度来看网格所面对的挑战
38.4 结论
38.5 致谢
38.6 参考文献
第39章 eDiamond：网格支持的带注释的乳房X光照片联合数据库
39.1 概述
39.2 医学图像
39.3 乳房x光照相术
39.3.1 乳腺癌现状
39.3.2 乳房X光成像及标准乳房X光照片形式(SMF)
39.4 医学数据库
39.5 eDiamond
39.5.1 概述
39.5.2 e-Science的挑战
39.5.3 目标
39.5.4 项目结构
39.6 相关项目
39.7 结论
39.8 致谢
39.9 参考文献
第40章 网格与组合化学
40.1 概述
40.2 什么是组合化学
40.3 组合化学的“分裂与混合”法
40.4 化学标记语言(cML)
40.5 试验的统计与设计
40.6 统计模型
40.7 化学信息的多媒体特性
40.8 普及化的网格和元文件
40.9 虚拟数据
40.10 多媒体协作
40.11 网格及内部网格
40.12 e-Science和e-Bussiness
40.13 结论
附录Comb-e-Chem e-Science试点工程
40.14 参考文献
第41章 网格支持的教育和企业活动
41.1 概述
41.2 企业的Web服务范例
41.3 Web服务的实现
41.4 把教育作为Web服务
41.5 参考文献
附录：网格项目表