面向關系型數(shù)據(jù)共享的數(shù)據(jù)網(wǎng)格中間件研究.pdf

1、數(shù)據(jù)資源是信息社會中最寶貴的資源之一；科學數(shù)據(jù)是e-Science活動的重要基礎。關系型數(shù)據(jù)通常是經(jīng)過認真設計和仔細整理的數(shù)據(jù)，具有更高的價值。大量用戶通過網(wǎng)絡共享大量關系型數(shù)據(jù)的重要意義不言而喻，然而，由于資源發(fā)現(xiàn)、異構性、安全性等多方面的困難，目前用戶一般無法通過Intemet／Web直接訪問關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，現(xiàn)有技術的不足限制了大范圍的關系型數(shù)據(jù)的共享。在科學研究領域，這方面的需求尤其突出。 本文的主要研究目標

2、是如何通過近年來發(fā)展的數(shù)據(jù)網(wǎng)格中間件技術解決上述關系型數(shù)據(jù)共享中的困難。除了一般的資源共享問題所要考慮的因素之外，這個問題具有以下四個特點或約束：用戶只需要讀取數(shù)據(jù)，不涉及數(shù)據(jù)更改和管理；有著長久價值并被廣泛共享的數(shù)據(jù)一般不會頻繁更新，特別是科學數(shù)據(jù)；不同用戶所能夠得到的數(shù)據(jù)在范圍和內容上可能是不同的，需要對大范圍、種類復雜的用戶進行權限管理；數(shù)據(jù)共享的方式以系統(tǒng)的資源復制為主，片段式的查詢?yōu)檩o，要求高效的海量數(shù)據(jù)傳輸能力。 針

3、對以上的目標定義，本文重點研究了三個關鍵問題：如何找到數(shù)據(jù)，如何取得數(shù)據(jù)，如何對數(shù)據(jù)授權。如何找到數(shù)據(jù)意味著如何讓用戶從大量的關系型數(shù)據(jù)庫中找到存有(或可能存有)他所需要的數(shù)據(jù)的那張表；如何取得數(shù)據(jù)意味著如何讓用戶以標準、便捷的方式取得他可以理解和使用的數(shù)據(jù)；如何對數(shù)據(jù)授權意味著如何讓大量跨管理域的、無序的用戶通過簡便、靈活的機制獲得合理的權限來共享數(shù)據(jù)。 本文所取得的主要成果如下： (1)提出了面向關系型數(shù)據(jù)共享的數(shù)據(jù)

4、網(wǎng)格體系結構——DSGA。DSGA符合面向服務的體系結構(SOA)并進行了擴展，給出了數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)資源標識方法、服務模型、以及數(shù)據(jù)網(wǎng)格中間件體系結構。DSGA比現(xiàn)有方案增加了索引機制，通過代理授權加強了權限管理，使得DSGA能夠更好地解決關系型數(shù)據(jù)資源發(fā)現(xiàn)的難題，并能適應和支持網(wǎng)格環(huán)境中大量跨組織用戶，具有可擴展性。資源發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)訪問、權限管理是DSGA中的三項關鍵技術。 (2)研究了基于元數(shù)據(jù)的注冊機制，提出了基于關系型數(shù)據(jù)

5、全文索引的搜索機制，并集成二者設計了數(shù)據(jù)資源發(fā)現(xiàn)服務(DRDS)。在網(wǎng)格環(huán)境中基于索引進行關系型數(shù)據(jù)資源發(fā)現(xiàn)是這部分工作的主要創(chuàng)新點，給出了索引的數(shù)據(jù)模型、索引構造方法、搜索算法與排序算法、資源權值評價與摘要生成方法，等等。將索引機制和注冊的元數(shù)據(jù)結合，可以大大提高資源發(fā)現(xiàn)的效果和易用性。 (3)針對數(shù)據(jù)共享活動中的數(shù)據(jù)訪問需求，設計了數(shù)據(jù)共享服務(DSS)，定義了數(shù)據(jù)共享查詢語言(DSQL)，設計了包含查詢、瀏覽、下載三種操作

6、的共享服務接口、索引源接口等。DSS一方面簡化了標準SQL，以降低復雜性和提高性能；更一方面豐富和完善了共享的功能，并通過索引源接口為DRDS中的索引服務提供關鍵性支持。 (4)提出了適合于數(shù)據(jù)共享的權限管理模型，給出了權限表示、授權策略和憑證管理的方案，通過代理授權和間接授權機制大大提高了用戶和權限管理的能力，能夠服務大規(guī)模的網(wǎng)格用戶群。提出了針對關系型數(shù)據(jù)的增強訪問控制機制及一個DSS中的實現(xiàn)框架，可以對數(shù)據(jù)進行字段和記錄級