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当前,网格在汇集和共享地理上分布的海量空间资源,并对其进行一体化组织与协同处理方面发挥着越来越重要的作用。其中,在网格环境动态变化及空间资源分布不均的情况下,如何实现空间资源的动态负载均衡,已成为影响空间资源使用效率的一个关键因素。
agent 是运行于分布式环境中具有高度自适应性和智能性的计算实体,通过交互和协作,agettt能够动态地对环境做出反应,灵活自主地运行以达到设计目标。本文在网格对空间资源进行集成和控制的基础上,引入agent感知网格环境的资源分布状况和运行状态,提供动态和智能的分布管理、索引维护、资源调整、任务调度等多项复杂而又重要的处理能力,达到分布式空间资源的动态负载均衡目标。
本文设计并实现了基于 agent 的网格空间资源负载均衡子系统。在该系统中,全局空间范围在概念上被划分为若干分区以控制空间问题的规模,节点根据所持资源的空间位置加入到不同的分区,并由各个节点的空间划分管理agent协作管理空间分区。在空间分区的基础上,索引维护agent负责建立和维护层次分布式空间索引,在保证快捷高效的空间数据资源定位和检索的前提下,以较小的代价完成索引分布更新和一致性维护的工作。而资源分布调整 agent 和资源动态分配 agent 通过动态的获取环境状态信息和数据访问历史记录,掌握空间数据资源的分布特征和访问规律,并结合分布式空间索引进行空间数据资源的智能分布调整和动态分配,最终实现分布式空间资源的负载均衡。其中,具有特色的工作在于:
1.提出了基于空间划分的节点组织模型。采用 agent 对全局空间范围进行划分管理,组织分布式空间数据资源节点,有效的缩小了空间问题的规模,同时也保证空间查询的高效性和完整性。
2.设计了层次分布式空间索引。本文以层次的方式来构建分布式空间索引,并设计索引维护agent来对索引进行动态更新和维护索引的一致性。不同层面的索引采取不同的方式建立,能够同时达到减少了分区之间的索引耦合和快捷高效的空间数据资源定位检索这两个目标。
3.对空间数据进行分布调整和动态分配以实现负载均衡。数据分布调整agent和数据动态分配agent基于空间数据资源分布特征和访问规律,对其进行分布调整和动态分配,能够更有机的组织分布空间数据,提高资源的使用效率,更智能地实现分布式空间资源的动态负载均衡。
在对空间资源负载均衡的各项关键技术探讨和设计的基础上,本文实现了基于agent的网格空间资源负载均衡子系统,并结合实验论证了空间数据资源网格中agent的引入能够有效的弥补网格环境动态性和智能性不足的弱点,提高整个系统的吞吐率和任务的执行效率。