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1、单位代码： 10293 密 级：硕 士 学 位 论 文论文题目： 面 向 网 格 应 用 的 光 网 络监 控 方 案 研 究学 号姓 名导 师学 科 专 业研 究 方 向申请学位类别论文提交日期1010030927姚 鹏侯 韶 华 副 教 授光 学 工 程光 纤 通 信 与 光 波 技 术工 学 硕 士二 一 三 年 四 月Performance monitoring of optical network forgrid applicationsThesis Submitted to Nanjing University of Posts andTelecommunications for
2、the Degree ofMaster of EngineeringByYao PengSupervisor: Prof. Hou ShaohuaApril 2013南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究生签名：_ _ 日期
3、：_ _南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：_ _ 导师签名：_ _ 日期：_ _摘要光子网格是网格技术和光网络结合的产物，它除了包括传统网格庞大的异构资源，还增加了光网络资源，比如光链路、光节点等。光子网格中的各种资源是动态变化着的，为了使光子网格能够
4、有效、灵活的给用户提供服务，对其进行资源监控就显得非常重要。通过资源监控可以了解光子网格资源的负载情况，从而优化光子网格资源调配，均衡网格节点与网络负载，还能够发现网格节点及其网络的潜在问题和瓶颈，维护和升级光子网格系统。现有的网格工具包 Globus Toolkit 中 的 MDS（ Monitoring and Discovery System 监控和发现服务 ） 组件使用 了 一 个 可扩展的 框 架 来 监测网格环境 中 的各种资 源 的 静 态和动态 信息。但是 MDS 的监视性能不理想，对用户提供的监视数据查询服务有限，而且缺少对光网络资源，特别是网络带宽的监控功能。为了使 Glo
5、bus Toolkit 能够适应光子网格的监控，就必须对其进行二次开发。本 文 设 计 了 一 种 适 用 于 光 子 网 格 应 用 的 监 控 方 案 ， 该 方 案 利 用 Ganglia 和 NWS 两种监视系统拓展了 Globus Toolkit 的 MDS 监 视 功 能 ， 使 得 光 子 网 格 环 境 中 的 资 源 能 够 被 更 好 的利用。本文设计的监视系统能够实现的功能包括：1 、对光子网格节点的 CPU、内存、硬盘利用率、I /O 负载、网络流量等状态消息实时监视； 2、利用 NWS 的光网络带宽和光网络时延的实时测量和预测功能，将部分光网络资源纳入网格监视资源中，
6、像其它网格应用资源一样发布给 GRAM（ Globus 资 源 分 配 管 理 ）； 3、 为 用 户 提 供 一 个 监 视 性 能 图 形 的 网 页查看服务。本文设计的光子网格资源监视系统中，交互的监视数据均采用 XML 格式存储和传输，支持 Globus Toolkit 的异构特性。关键词：光子网格 ， MDS， Ganglia， NWSIAbstractPhotonic grid is the combinative product of grid technology and optical networks. Inaddition to including the huge di
7、stributed heterogeneous resources of traditional grid, p hotonicgrid also have many optical network resources, such as optical links, optical nodes and so on.Due to the dynamic changes of the photonic grid resources, it is very important to monitor theresources of photonic grid in order to provide c
8、lients muc h better effective and flexible services.The state about the load of photonic grid resources can be acknowledged by resource monitoring,and then the scheduling of photonic grid resources will be optimized, and the load of both gridsnodes and network will be balanced well. The potential pr
9、oblems and bottlenecks of the networkas well as equipment could be found easily, and then the photonic grid system will be maintainedand upgraded.MDS (Monitoring and the Discovery System) is one of components in the existing gridtoolkit Globus Toolkit, which uses an extensible framework to monitor t
10、he static anddynamic information of various resources in the grid environment. However, the monitorperformance of MDS is not satisfactory and its monitoring data query services provided to theuser are limited. Meanwhile, MDS is short of the optical network resources, especially thenetwork bandwidth.
11、 In order to make the Globus Toolkit adapt to the photonic grid monitoring, asecondary development should be developed further.This article mainly discussed the photonic grid monitoring service. The monitor function ofMDS in the Globus Toolkit can be optimized by utilizing Ganglia and NWS. The reali
12、zedperformance through optimized monitoring system includes: real- time monitoring of the thephotonic grid nodess processor, memory, hard disk utilization, I / O load, network traffic andother status messages; utilizing NWSs functions which include real-time data measurement andforecasting for the o
13、ptical network bandwidth and network delay, the optical network resourcescan become a kind resources, like other grid resources released to GRAM, and then GRAM canbetter optimize resource scheduling; providing clients with a web monitoring data curve view.The data monitored by photonic grid is stored and transmitted in XML format , so it could beadaptable to the Globus Toolkit heterogeneous characteristics.Key words: Photonic grid, MDS, Ganglia, NWSII目录第一章 绪论. . 11.1 研究背景及意义 . 11.2 论文的研究重点和内容安排. . 31.3 论文创新点 . 4第二章 光网络支持网格应用. . 52.1 网格技术的背景与发展. . 52.2 光网络对于网格发展的意义. .
