网格计算是一种正在迅速发展的计算基础设施,它将分布的计算资源组织起来协同解决复杂的科学计算与工程应用问题。网格中的节点具有高度的自治性和地理上的分散性,网格中的资源也随之呈现出高度的多样性和动态变化性。网格信息服务提供对网格环境的一个真实、实时的反映,是确保网格任务执行和资源分配的重要前提。如何为网格应用和网格用户提供准确、方便、实时、高效的资源发现和监控服务是网格环境中的一个关键性研究课题。 本文提出的可扩展的网格信息服务MEMDS(Extensible Monitoring and Discovery Service for MASSIVE)是MASSIVE项目(Multidisciplinary ApplicationS-oriented SImulation and Visualization Environment)的重要组成部分。MASSIVE旨在构建面向多学科应用的模拟与可视化环境,是一个面向工程应用与科学计算的集成网格环境,支持基于计算固体力学和计算流体力学的问题求解,包括几何模型前处理、几何网格生成、计算问题求解、协同可视化、计算结果分析等。 本文主要介绍了MEMDS的设计与实现。讨论了在面向工程应用的网格环境中信息服务的功能要求和实现策略,在Globus网格中间件的基础上,提出并实现了MASSIVE网格中的可扩展的信息服务模块。它基于SASL安全认证协议、GSI网格安全基础设施和LDAP协议模型,对网格信息服务进行封装,为应用程序设计提供了安全方便的网格信息服务API。利用API实现了资源发现服务和信息监控服务,同时为网格用户提供一个快速、可靠、易用、友好的图形化接口。 为了弥补Globus信息服务的不足,针对MASSIVE网格应用的要求,MEMDS实现了多个扩展的信息服务提供者,将其注册成为Globus MDS扩展信息服务的组成部分。为了简化用户的操作,MEMDS在分析MDS扩展信息服务实现方式的基础上,提供了服务部署模块,允许用户利用MEMDS提供的API和GlobusMDS的扩展接口实现自定义信息服务,并自动完成服务的注册、分发和部署。 集群中的网格信息服务是本文的另一个讨论重点。由于集群节点通常只有局部IP地址,集群只通过首节点对外通讯,因而通用的网格信息服务组件只能提供集群首节点信息,无法满足工程应用和科学计算的要求。针对这一问题,本文提出并实践了扩展Globus MDS的解决方案。在曙光集群上的测试以及在MASSIVE网格中的应用证明该解决方案是可行的。