CN100377533C - 网格信息服务系统及其信息处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种网格信息服务系统，包括：由资源定位描述服务设备组成的树状结构自治域、交换设备及管理设备。又涉及一种应用于该网格信息服务系统的子节点状态信息的处理方法，子节点向父节点报告状态信息；父节点根据状态信息判断子节点的状态，若子节点失效则删除父子关系。还涉及一种应用于该网格信息服务系统的信息查询方法，收到查询请求的节点先查询本地信息能否满足请求，若不能则在以该节点为根的子树内查询，如果还不能，则继续向父节点转发查询请求，若已经到自治域根节点，则将可跨自治域的查询请求转发给其他自治域。本发明实现了资源可方便地加入网格环境，避免了信息冗余及不一致，系统具有相对稳定和健壮的结构，提高了分布式结构的信息查询效率。

Description

网格信息服务系统及其信息处理方法

技术领域

本发明涉及一种信息服务系统及其信息处理方法，尤其是一种应用于网格环境下的信息服务系统、该系统的子节点状态信息处理方法以及该系统的信息查询方法。

背景技术

在网格中，资源按照不同的隶属关系组织成不同的自治域，自治域内的资源在地理分布上比较接近，相互访问的网络开销比较小，且具有相对一致的管理策略。在网格规模比较小时，加入网格的自治域数量有限，可以采用集中式的信息服务结构，即通过部署一个全局的网格信息服务(GridInformation Service，简称GIS)来管理各种实体的信息，如MDS-1、Hawkeye以及Web服务环境中的注册与发现服务的统一描述、发现和集成(UniversalDescription，Discovery，and Integration，简称UDDI)。但随着网格规模的逐步扩大，参与网格环境的自治域的数量以及网格环境中的资源总数迅速增长，集中式的方案会迅速成为性能瓶颈而变得不可行。为解决这一问题，许多研究者提出了分布式的信息服务管理机制，如MDS-2、R-GMA以及VEGA的网格资源路由器等。分布式的信息服务系统在每个自治域内部署一个或多个GIS实例管理域内网格实体信息，分布的GIS实例之间通过一定的拓扑结构(如层次结构或网状结构)连接起来，并通过信息交换协议进行资源(服务)发现请求的转发和资源状态更新。因此，分布式信息服务管理机制实际上是一种逻辑上集中，实现上分布的信息服务体系结构。

UDDI是Web服务协议族的重要组成部分，它定义了描述Web服务的信息模型，并提供了一个全局统一的注册和发现服务，通过tModel这种抽象的方式描述服务的类别，并可以通过对tModel的扩充支持对QoS属性的存储和查询。UDDI的实际部署由三个相互镜像的站点组成，在结构上仍是集中式的方式。此外，UDDI只针对服务类型的注册信息进行检索，往往不包括服务的可用性信息。

元计算目录服务(Meta-computing Directory Service，简称MDS)是早期的Globus项目所采用的信息服务。MDS-1中的数据被组织成一个目录信息树。这种集中式的方案可能形成性能瓶颈，并可能造成单点故障。其改进版本MDS-2有两个功能模块，一个是网格资源信息服务(Grid ResourceInformation Service，简称GRIS)，另一个是网格索引信息服务(Grid IndexInformation Service，简称GIIS)。GIIS和GRIS可以形成一种层次结构，并通过GIIS来定义查询的范围，从而允许用户在一个指定的虚拟组织(VirtualOrganization，简称VO)范围内进行资源/服务发现。但随着一个GIIS所连接的GRIS数量的增多，查询的响应时间也增长的很快。MDS-3以后的版本改称为监视发现系统(Monitoring & Discovery System)，以层次化的结构对信息服务加以组织。信息自底向上汇聚，不但存在冗余，而且存在信息不一致的问题。

R-GMA(Relational Grid Monitoring Architecture)是GGF提出的网格监控体系结构(Grid Monitoring Architecture)[Tie02]的一个实现，是欧洲高效电子科学网络(the Enabling Grids for E-science in Europe，简称EGEE)的组成部分。R-GMA基于关系数据模型存储服务信息，设立一个集中的GMA注册表，使用RDBMS管理服务提供者注册的资源信息。其部署结构是集中式的，存在单点失效的问题，如果集中的信息服务失败，则所有信息服务将无法进行；可能产生超负荷的访问量，导致信息服务成为系统的性能瓶颈；随着信息量和信息访问量的增加，提供集中式信息服务的硬件的存储能力和计算能力可能不能满足信息服务的需求，信息服务的可扩展性受到很大的限制。

Hawkeye是Condor项目采用的集中管理可用计算资源状态的信息服务。它通过Condor ClassAd语言来描述资源，并通过ClassAd匹配机制(ClassAdMatchmaking)根据计算资源的具体参数，如体系架构类型、CPU的主频和个数、可用内存容量等，选取合适的计算资源。Hawkeye系统在部署时包括一个管理员，管理多个监视代理。用户首先向管理员进行查询得到一个代理的地址，由一个特定的代理响应用户请求。从结构上看，Hawkeye是一种半集中的结构。

资源路由器(Resource Router)是中国科学院计算技术研究所为织女星(VEGA)网格研制的信息服务体系结构。它采用基于层次结构的分布式的信息服务结构。顶层由边界网格资源名称服务(Border Grid Resource NameService，简称BGRNS)构成，负责域之间的资源发现，各个BGRNS之间通过广播机制实现信息共享，每个BGRNS汇集了域内的所有资源的相关信息。中间层为域内的多个网格资源名称服务(Grid Resource Name Service，简称GRNS)构成，GRNS负责收集听有注册其上的信息提供者发布的信息，底层则是由信息的请求者(用户)和信息提供者两部分构成。由于将全局信息分散在主干网上的多个BGRNS节点上，因此能够适应信息的规模变化。在信息交换方面，它采用了类似路由转发的发现机制，在每个节点上缓存了其他节点的部分的资源信息，根据这些缓存的信息，指导资源定位过程。这种信息服务体系结构存在信息的冗余，实验表明，网络拓扑结构以及资源的分布状况对织女星网格信息服务的资源发现的效率影响很大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术所存在的缺陷，提供一种网格信息服务系统，该系统具有良好的可扩展性，能够适应网格环境中各种资源的动态变化，各类资源可方便的加入其中，实现各类资源的共享和无缝集成，并能有效避免信息冗余以及信息不一致的问题。

本发明的又一目的在提供一种应用于上述网格信息服务系统的子节点状态信息的处理方法，使自治域具有稳定健壮的拓扑结构，能够适应各种组员的动态变化，各类资源可以方便地加入到网格环境，尽可能整合所有可用的网络资源，避免信息孤岛的形成。

本发明的再一目的在于提供一种应用于上述网格信息服务系统的信息查询方法，以满足用户对网格环境下海量信息的查询要求，减少分布式结构造成的频繁的信息交互。

为了实现上述目的，本发明提供了一种网格信息服务系统，其中包括：

多个由树状网络结构的自治域构成的森林状网格信息服务系统，每个自治域由多个资源定位描述服务设备组成，该资源定位描述服务设备以树状的拓扑结构彼此相连，并存储网格资源信息，该多个资源定位描述服务设备中的一个资源定位描述服务设备是所述自治域的根节点，还存储所述自治域的拓扑结构信息，除作为根节点资源定位描述服务设备之外的每一资源定位描述服务设备均只有一个父节点，且还存储以该资源定位描述服务设备为根的树状网络结构信息；

交换设备，与所述自治域的一个资源定位描述服务设备相连接，用于为自治域转发信息；

一个管理设备，与交换设备相连接，用于维护自治域列表。

在上述技术方案中，位于不同的所述树状网络结构自治域的交换设备以对等方式连接；所述交换设备的数目与所述自治域的数目相同，每一交换设备用于为一个自治域转发信息，交换设备与对应自治域中的一个资源定位描述服务设备相连接；所述管理设备与所有交换设备相连结。

为了实现本发明的又一目的，本发明提供了一种应用于上述网格信息服务系统的子节点状态信息的处理方法，该方法执行以下步骤：

步骤1、子节点向父节点报告状态信息，若所述子节点处于有效状态，则保持所述父节点和子节点的父子关系；

步骤2、父节点根据子节点报告的状态信息，判断所述子节点的状态，若所述子节点处于失效状态，则删除所述父节点和子节点的父子关系。

在上述技术方案中，所述步骤1具体为：步骤100、子节点检测是否已向父节点注册，若是，执行步骤130，否则执行步骤110；步骤110、所述子节点向所述父节点发送注册信息；步骤120、所述父节点接收所述注册信息，并向所述子节点发送表明注册是否成功的注册标志信息；步骤130、等待一段时间后，所述子节点判断是否注册成功，若注册成功，执行步骤140，否则，执行步骤170；步骤140、所述子节点向所述父节点发送保持所述子节点激活状态的信息；步骤150、所述父节点接收到保持所述子节点激活状态的信息后，更新所述子节点的状态信息，并向所述子节点返回表明更新是否成功的激活标志信息；步骤160、所述子节点判断是否更新成功，若更新成功，执行步骤100，否则，执行步骤170；步骤170、所述子节点将自己设置为非注册状态，执行步骤100。所述步骤2具体为：步骤200、所述父节点判断与其连接的子节点的状态信息是否过期，若过期，则该子节点失效，执行步骤210，否则，执行步骤220；步骤210、所述父节点删除所述父节点与失效子节点的父子关系；步骤220、等待指定时间，执行步骤200。

在步骤210和步骤220之间还包括：步骤211、所述父节点判断失效子节点是否有下层节点，若有，执行步骤212，否则，执行步骤213；步骤212、所述父节点将所述失效子节点的子节点设置为所述父节点的子节点，并保存所述失效子节点的相关拓扑结构信息；步骤213、执行步骤220。在所述父节点保存失效子节点的相关拓扑结构信息后，所述父节点在接收到子节点的注册信息，对其进行注册时执行以下步骤：步骤121、所述父节点接收并记录所述注册信息；步骤122、父节点判断是否保存有所述子节点的相关拓扑结构信息，若是，执行步骤123，否则，执行步骤125；步骤123、所述父节点按照所述子节点的相关拓扑结构信息恢复树，将所述子节点设置为所述父节点的子节点，并将所述子节点原来的子节点设置为所述子节点的子节点；步骤124、所述父节点删除所述子节点的相关拓扑结构；步骤125、所述父节点向所述子节点发送表明注册是否成功的注册标志信息。

为了实现本发明的再一目的，本发明提供了一种网格信息服务系统的信息查询方法，该信息查询方法应用于上述网格信息服务系统中，并且其中交换设备与对应自治域中作为根节点的资源定位描述服务设备相连接，该方法执行以下步骤：

步骤10、资源定位描述服务设备接收到信息查询请求后，查询本地信息是否能满足所述查询请求，若能满足，执行步骤70，否则，执行步骤20；

步骤20、所述资源定位描述服务设备查询以所述资源定位描述服务设备为根的子树范围内的信息是否能满足所述查询请求，若能满足，执行步骤70，否则，执行步骤30；

步骤30、所述资源定位描述服务设备若为树状网络结构自治域的根节点，执行步骤40，否则，执行步骤60；

步骤40、所述资源定位描述服务设备判断所述信息查询请求是否为可以跨自治域查询请求，若是，执行步骤50，否则，执行步骤70；

步骤50、所述资源定位描述服务设备通过交换设备向其他自治域转发查询请求，执行步骤70；

步骤60、所述资源定位描述服务设备向其父节点转发查询请求；

步骤70、结束。

在上述技术方案中，所述步骤10具体为：步骤11、资源定位描述服务设备接收到信息查询请求后，判断是否允许缓存查询，若允许，执行步骤12，否则，执行步骤15；步骤12、所述资源定位描述服务设备查询本地缓存中的信息是否能满足所述查询请求，若是，执行步骤14，否则，执行步骤13；步骤13、所述资源定位描述服务设备查询本地数据库中的信息是否能满足所述查询请求，若是，执行步骤14，否则，执行步骤15；步骤14、执行步骤70；步骤15、执行步骤20。

本发明的网格信息服务系统实现了各类资源的共享和无缝集成，具有良好的可扩展性，能够适应网格环境中各种资源的动态变化，各类资源可方便的加入其中，并能有效避免信息冗佘以及信息不一致的问题。

本发明的网格信息服务系统的子节点状态信息的处理方法，使自治域具有稳定健壮的拓扑结构，能够适应各种组员的动态变化，各类资源可以方便地加入到网格环境，尽可能整合所有可用的网络资源，避免信息孤岛的形成。

本发明的网格信息服务系统的信息查询方法，能够有效满足用户对网格环境下海量信息的查询要求，并大大减少了分布式结构造成的频繁的信息交互，从而有效提高了查询效率。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的网格信息服务系统结构示意图。

图2为本发明的子节点状态信息的处理方法中子节点向父节点报告状态信息的方法流程图。

图3为本发明的子节点状态信息的处理方法中父节点检查子节点状态信息的方法流程图。

图4为本发明的子节点状态信息的处理方法中父RLDS节点保留失效子节点下层网络的方法流程图。

图5a和图5b为本发明的子节点状态信息的处理方法中处理失效节点之前和之后的网络结构示意图。

图6为本发明的子节点状态信息的处理方法中父节点对子节点进行注册的方法流程图。

图7为本发明的网格信息服务系统的信息查询方法流程图。

图8为本发明的网格信息服务系统的信息查询方法中在本地查询信息的方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明的网格信息服务系统结构示意图，该系统包括：

一个管理设备101、交换设备102及自治域103。自治域103为树状结构的网络，根节点104和其它节点105均为资源定位描述服务(Resource Locating&Description Service，简称RLDS)设备，均称为RLDS节点，共享相同的信息模型和安全策略，用于向网格用户和网格应用提供网格环境下的各类信息并对信息进行有效的管理。网格环境下的各类信息包括：服务信息，包括服务的类型、接口定义、访问地址等；计算结点的静态信息和动态信息，包括计算节点的IP地址、CPU类型、存储容量、实时CPU占用率等。每个RLDS节点可有多个子RLDS节点，除根RLDS节点104之外的其他RLDS节点105均只有一个父RLDS节点。每个自治域103配制一个交换设备102，交换设备102与自治域103的内的任一RLDS节点相连接，用于为自治域103转发信息，在自治域103之间转发跨域的查询请求；在全局的网格环境下必须被指一个管理设备101，管理设备101与交换设备102相连接，用于维护当前存在的交换设备102列表。管理员可以通过建立新的自治域加入网格信息服务系统，从而共享网格环境下的各种资源，也可通过加入已存在的自治域而加入网格环境，共享网格环境下的各种资源。从而，本发明的网格信息服务系统实现了各类资源的共享和无缝集成，具有良好的可扩展性，各类资源可方便的加入其中。

自治域的每个RLDS节点，都只存储以本节点为根节点的树状网络拓扑结构信息，即根RLDS节点104中，存储有自治域103的拓扑结构信息，其他的RLDS节点105中，存储有以本节点为根的子树的拓扑结构信息，从而使得网格信息服务系统能够随着信息服务节点的加入和退出而动态地重构和恢复，保持一种相对稳定的系统拓扑结构，保证信息服务的质量，避免出现由于部分信息服务节点失效而产生的信息孤岛问题。本系统可包括一个或多个自治域103，当包括多个自治域103时，不同的自治域103的交换设备102以对等方式组织在一起；交换设备102的数目与自治域103的数目相同，每一交换设备102用于为一个自治域103转发信息，交换设备102可与对应自治域103的其他节点105相连接，也可与根RLDS节点104相连接；从而，本系统在逻辑上形成了一个森林状结构。

本发明的网格信息服务系统实现了各类资源的共享和无缝集成，具有良好的可扩展性，能够适应网格环境中各种资源的动态变化，各类资源可方便的加入其中，并能有效避免信息冗余以及信息不一致的问题。

本发明的网格信息服务系统的结构维护包括以下三方面内容：

(1)RLDS节点之间关系的维护：同一自治域内的RLDS节点之间通过建立父子关系构造虚拟的树状拓扑结构，感知彼此的位置。这样就可以将以某个RLDS服务为入口的查询请求转发到域内或域间的其它RLDS节点，完成对域内多个RLDS节点或跨域的信息查询，实现信息的集成共享。

(2)计算设备与其所属的RLDS节点之间关系的维护：计算设备向其所属的RLDS节点注册并定期发送保持激活状态的信息，将计算设备的信息汇聚到其所属的RLDS节点。

(3)交换设备与管理设备之间关系的维护：交换设备向管理设备注册并定期发送保持激活状态的信息，使管理设备能够记录所有当前存在自治域列表。

父子RLDS节点通过定期的进行信息交互，维持彼此之间的父子关系。本发明的网格信息服务系统的子节点状态信息的处理方法执行以下步骤：

步骤1、子RLDS节点向父RLDS节点报告状态信息；

子RLDS节点采用“推”模式，将自己最新的状态信息主动报告给父RLDS节点，从而使父RLDS节点意识到子RLDS节点的存在，并将当前的父子关系保存下来；

步骤2、父RLDS节点根据子RLDS节点报告的状态信息，判断所述子RLDS节点的状态，若所述子RLDS节点处于失效状态，则删除所述父RLDS节点和子RLDS节点的父子关系。

父RLDS节点定期检查子RLDS节点报告的状态信息，根据该信息判断子RLDS节点的状态，若子RLDS节点处于失效状态，则删除父RLDS节点和子RLDS节点的父子关系。

如图2所示，为本发明的子RLDS节点状态信息的处理方法中，子RLDS节点向父RLDS节点报告状态信息的方法流程图，包括以下步骤：

步骤100、子RLDS节点检测是否已向父RLDS节点注册，若是，执行步骤130，否则执行步骤110；

步骤110、子RLDS节点向其父RLDS节点发送注册信息；

注册信息包括子RLDS节点的RLDS服务访问点，即子RLDS节点的位置。

步骤120、父RLDS节点接收注册信息，并向子RLDS节点发送表明注册是否成功的注册标志信息；

步骤130、子RLDS节点在等待指定时间后，判断是否注册成功，若注册成功，执行步骤140，否则，执行步骤170；

子RLDS节点没有收到该注册标志信息以及收到了表明注册不成功的注册标志信息均为注册不成功，只有收到了表明注册成功的注册标志信息，才是注册成功。

步骤140、子RLDS节点向父RLDS节点发送保持子RLDS节点激活状态的信息；

步骤150、父RLDS节点接收到保持子RLDS节点激活状态的信息后，更新子RLDS节点的状态信息，并向子RLDS节点返回表明是否成功地保持了激活状态的激活标志信息；

步骤160、子RLDS节点判断是否成功地保持了激活状态，若成功保持了，执行步骤100，否则，执行步骤170；

子RLDS节点没有收到该激活标志信息以及收到了表明保持激活状态不成功的激活标志信息均为没有成功保持激活状态，只有收到了表明成功地保持了激活状态的注册标示信息，才是成功保持的。

步骤170、子RLDS节点将自己设置为非注册状态，执行步骤100。

由于子RLDS节点只要有效，它就会定期向父RLDS节点报告状态信息，因此父RLDS节点只需定时检查子RLDS节点报告的状态信息，判断该状态信息是否过期，若过期，则表明该子RLDS节点失效，父RLDS节点就会删除父RLDS节点和子RLDS节点的父子关系。

如图3所示，为本发明的子RLDS节点状态信息的处理方法中，父RLDS节点检查子RLDS节点状态信息的方法流程图，包括以下步骤：

步骤200、父RLDS节点判断与其连接的子RLDS节点的状态信息是否过期，若过期，执行步骤210，否则，执行步骤220；

步骤210、父RLDS节点删除父RLDS节点与状态信息过期的子RLDS节点的父子关系；

步骤220、等待指定时间，执行步骤200。

每个有子RLDS节点的节点会定期检查该节点的每个子RLDS节点的状态信息。

管理设备与交换设备也可通过上述方法维持注册关系。

由于在网格环境下，网络和节点具有不可靠性，需要自治域具有相对稳定和健壮的拓扑结构，即可能整合所有可用的网格资源，避免形成虚拟组织的信息孤岛。在RLDS设备构成的树状拓扑结构中，一旦中间层节点失败将导致下层节点构成的网络无法接入网格系统。因此，在父RLDS节点判断某一子RLDS节点失效时，处理删除相应父子关系外，还需要将该子RLDS节点的下层节点构成的网络仍然继续保留在网格环境中，并且保证其结构不发生变化。如图4所示，父RLDS节点保留失效子RLDS节点的下层网络的方法流程图，包括以下步骤：

步骤211、父RLDS节点判断状态过期的子RLDS节点是否有下层节点，若有，执行步骤212，否则，执行步骤213；

步骤212、父RLDS节点将失效子RLDS节点的子RLDS节点设置为父RLDS节点的子RLDS节点，并保存失效子RLDS节点的相关拓扑结构信息；

步骤213、执行步骤220。

如图5a所示，为处理失效节点前的网络结构示意图，节点50是节点51的父节点，节点51是节点52及53的父节点。在节点50检测到其子节点51失效后，会删除与节点51的父子关系，并将节点52及53设置为自己的子节点形成如图5b所示的处理失效节点后的部分网络结构示意图。

在自治域拓扑结构维护过程中，父RLDS节点可能由于如下两种原因认为子RLDS节点失效：一是子RLDS节点的服务不可用；二是由于网络不稳定导致其父RLDS节点没有收到保持激活状态的消息而误认为其失效。由于节点或网络的恢复，失效节点很可能很快重新加入自治域。为此，在发现子RLDS节点失效后，父RLDS节点在删除父子关系，保留下层网络的同时，还会记录下失效子RLDS节点的相关拓扑结构，例如，图5a中的节点50检测到节点51失效后，会保存节点51与节点52、53的连接关系。在失效子RLDS节点重新向父RLDS节点注册时，父RLDS节点会根据该失效子RLDS节点的相关拓扑结构进行树的恢复。

如图6所示，为父RLDS节点对子RLDS节点进行注册的方法流程图，包括如下步骤：

步骤121、父RLDS节点接收并记录注册信息；

步骤122、父RLDS节点判断是否保存有子RLDS节点的相关拓扑结构信息，若是，执行步骤123，否则，执行步骤125；

例如，图5b中的节点50保存有失效节点51的相关拓扑结构信息，那么，在节点51再次注册时，节点50就根据保存的拓扑结构信息调整网络结构。

步骤123、父RLDS节点按照子RLDS节点的相关拓扑结构信息恢复树；

父RLDS节点将子RLDS节点设置为子RLDS节点，并按照子RLDS节点的相关拓扑结构信息将子RLDS节点原来的子RLDS节点设置为子RLDS节点的子RLDS节点。例如，图5b中，节点50将节点51设置为自己的子节点，并根据保存的节点51的拓扑结构信息，将节点52及53归还节点51，设置为节点51的子节点，从而，形成如图5a所示的节点51失效前的拓扑结构。

步骤124、父RLDS节点删除子RLDS节点的相关拓扑结构；

步骤125、父RLDS节点向子RLDS节点发送表明是否注册成功的注册标志信息。

本发明的网格信息服务系统的子RLDS节点上报信息的处理方法，使自治域具有稳定健壮的拓扑结构，能够适应各种组员的动态变化，各类资源可以方便地加入到网格环境，尽可能整合所有可用的网络资源，避免信息孤岛的形成。

为了提高网格信息服务系统信息中的信息查询效率，在满足用户查询要求的前提下，尽可能把查询限定在合理可控的范围内，减少分布式查询造成的消息通信代价。如图7所示，为本发明的网格信息服务系统的信息查询方法流程图，包括以下步骤：

步骤10、RLDS节点接收到信息查询请求后，查询本地信息是否能满足查询请求，若能满足，执行步骤70，否则，执行步骤20；

步骤20、RLDS节点查询以该RLDS节点为根的子树范围内的信息是否能满足查询请求，若能满足，执行步骤70，否则，执行步骤30；

步骤30、RLDS节点若为自治域的根节点，执行步骤40，否则，执行步骤60；

步骤40、RLDS节点判断信息查询请求是否为可以跨自治域查询请求，若是，执行步骤50，否则，执行步骤70；

步骤50、RLDS节点通过交换设备向其他自治域转发查询请求，执行步骤70；

步骤60、RLDS节点向其父节点转发查询请求；

步骤70、结束。

用户将查询请求提交给某个RLDS节点，如果该RLDS节点的本地信息能够满足用户的查询请求，则查询结束，否则查询以该RLDS节点为根的子树范围，如果还不能满足用户的查询请求，则继续向该RLDS节点的父节点转发查询请求。如果已经到了自治域的根RLDS节点，仍然不能满足用户的查询请求，则将查询请求转发给其他的自治域。本信息查询方法合理地限定了查询请求的扩散方向和范围，有着较高的查询效率。

RLDS节点在本地的查询分为在缓存内的查询和在本地数据库中的查询，如图8所示，为RLDS设备在本地查询信息的方法流程图，包括如下步骤：

步骤11、RLDS节点接收到信息查询请求后，判断是否允许缓存查询，若允许，执行步骤12，否则，执行步骤15；

步骤12、RLDS节点查询本地缓存中的信息是否能满足所述查询请求，若是，执行步骤14，否则，执行步骤13；

步骤13、RLDS节点查询本地数据库中的信息是否能满足所述查询请求，若是，执行步骤14，否则，执行步骤15；

步骤14、执行步骤70；

步骤15、执行步骤20。

本发明的网格信息服务系统的信息查询方法，能够有效满足用户对网格环境下海量信息的查询要求，并大大减少了分布式结构造成的频繁的信息交互，从而有效提高了查询效率。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种网格信息服务系统，其中包括：

多个由树状网络结构的自治域构成的森林状网格信息服务系统，每个自治域由多个资源定位描述服务设备组成，该资源定位描述服务设备以树状的拓扑结构彼此相连，并存储网格资源信息，该多个资源定位描述服务设备中的一个资源定位描述服务设备是所述自治域的根节点，还存储所述自治域的拓扑结构信息，除作为根节点资源定位描述服务设备之外的每一资源定位描述服务设备均只有一个父节点，且还存储以该资源定位描述服务设备为根的树状网络结构信息；

交换设备，与所述自治域中的一个资源定位描述服务设备相连接，用于为自治域转发信息；

一个管理设备，与交换设备相连接，用于维护交换设备列表。

2.根据权利要求1所述的网格信息服务系统，其中位于不同的所述树状网络结构自治域的交换设备以对等方式连接。

3.根据权利要求1所述的网格信息服务系统，其中所述交换设备的数目与所述自治域的数目相同，每一交换设备用于为一个自治域转发信息，交换设备与对应自治域中的一个资源定位描述服务设备相连接。

4.根据权利要求3所述的网格信息服务系统，其中所述交换设备与对应自治域中作为根节点的资源定位描述服务设备相连接。

5.一种应用于权利要求1所述的网格信息服务系统的子节点状态信息的处理方法，其中执行以下步骤：

步骤1、子节点向父节点报告状态信息，若所述子节点处于有效状态，则保持所述父节点和子节点的父子关系；

步骤2、父节点根据子节点报告的状态信息，判断所述子节点的状态，若所述子节点处于失效状态，则删除所述父节点和子节点的父子关系。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述步骤1具体为：

步骤100、子节点检测是否已向父节点注册，若是，执行步骤130，否则执行步骤110；

步骤110、所述子节点向所述父节点发送注册信息；

步骤120、所述父节点接收所述注册信息，并向所述子节点发送表明注册是否成功的注册标志信息；

步骤130、等待指定时间后，所述子节点判断是否注册成功，若注册成功，执行步骤140，否则，执行步骤170；

步骤140、所述子节点向所述父节点发送保持所述子节点激活状态的信息；

步骤150、所述父节点接收到保持所述子节点激活状态的信息后，更新所述子节点的状态信息，并向所述子节点返回表明是否成功地保持了激活状态的激活标示信息；

步骤160、所述子节点判断是否成功地保持了激活状态，若更新成功，执行步骤100，否则，执行步骤170；

步骤170、所述子节点将自己设置为非注册状态，执行步骤100；

所述步骤2具体为：

步骤200、所述父节点判断与其连接的子节点的状态信息是否过期，若过期，则该子节点失效，执行步骤210，否则，执行步骤220；

步骤210、所述父节点删除所述父节点与失效子节点的父子关系；

步骤220、等待指定时间，执行步骤200。

7.根据权利要求6所述的方法，其中在步骤210和步骤220之间还包括：

步骤211、所述父节点判断失效子节点是否有下层节点，若有，执行步骤212，否则，执行步骤213；

步骤212、所述父节点将所述失效子节点的子节点设置为所述父节点的子节点，并保存所述失效子节点的相关拓扑结构信息；

步骤213、执行步骤220。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述步骤120具体为：

步骤121、所述父节点接收并记录所述注册信息；

步骤122、所述父节点判断是否保存有所述子节点的相关拓扑结构信息，若是，执行步骤123，否则，执行步骤125；

步骤123、所述父节点按照所述子节点的相关拓扑结构信息恢复树，将所述子节点设置为所述父节点的子节点，并将所述子节点原来的子节点设置为所述子节点的子节点；

步骤124、所述父节点删除所述子节点的相关拓扑结构；

步骤125、所述父节点向所述子节点发送表明注册是否成功的注册标志信息。

9.一种网格信息服务系统的信息查询方法，所述查询方法应用于权利要求1所述的网格信息服务系统中，并且其中交换设备与对应自治域中作为根节点的资源定位描述服务设备相连接，其中执行以下步骤：

步骤10、资源定位描述服务设备接收到信息查询请求后，查询本地信息是否能满足所述查询请求，若能满足，执行步骤70，否则，执行步骤20；

步骤20、所述资源定位描述服务设备查询以所述资源定位描述服务设备为根的子树范围内的信息是否能满足所述查询请求，若能满足，执行步骤70，否则，执行步骤30；

步骤30、所述资源定位描述服务设备若为树状网络结构自治域的根节点，执行步骤40，否则，执行步骤60；

步骤40、所述资源定位描述服务设备判断所述信息查询请求是否为可以跨自治域查询请求，若是，执行步骤50，否则，执行步骤70；

步骤50、所述资源定位描述服务设备通过交换设备向其他自治域转发查询请求，执行步骤70；

步骤60、所述资源定位描述服务设备向其父节点转发查询请求；

步骤70、结束。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述步骤10具体为：

步骤11、资源定位描述服务设备接收到信息查询请求后，判断是否允许缓存查询，若允许，执行步骤12，否则，执行步骤15；

步骤12、所述资源定位描述服务设备查询本地缓存中的信息是否能满足所述查询请求，若是，执行步骤14，否则，执行步骤13；

步骤13、所述资源定位描述服务设备查询本地数据库中的信息是否能满足所述查询请求，若是，执行步骤14，否则，执行步骤15；

步骤14、执行步骤70；

步骤15、执行步骤20。

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