開放網格服務體系結構(OGSA)的出現使得原來的網格資源管理模式不能夠滿足要求,本文引入代理技術，詳細地介紹了多代理技術，代理交互等概念，改善了OGSA模型中Web服務層，將多代理技術應用于網格服務體系結構，根據堆優先權算法，設計出多過程算法提高了服務效率，并設計出基于多代理的公安局網格服務管理模型系統。

1 引言

隨著網絡速度的成倍增長，各種計算資 源的能力越來越強大，這使得一種新的網格 計算模式——網格計算的出現成為可能。網格計算是指在動態的、異構的、廣域的虛擬 組織中進行的協同資源共享和問題求解 [1]。 在分布式系統中，軟件代理起著越來越重要的作用[2]。

它在提高效率和性能方面 有很大的優勢。代理是一個自治的過程，它 具有反饋，適應環境變化，與用戶協作，與其它代理交互的特點。這些特點被用于實現 資源管理，工作流管理和性能優化[3，4]。

本文首先介紹了網格的基本概念，然后 引出了多代理的相關知識，在此基礎上，結 合網格框架，將多代理技術應用于公安局網 格服務模型。

2 網格技術

網格是把整個因特網整合成一臺巨大 的超級計算機，實現各種資源的全面共享。 當然，網格并不一定非要這么大，也可以構造地區性的網格，如企事業內部網格、局域 網網格，甚至家庭網格和個人網格等等。網 格的本質特征是：分布于資源共享。分布是網格最本源的特征，網格是通過集中分散的 資源完成計算的，資源共享是一種集中資源 高度抽象。網格的特點：分布性，共享性，自相似性，動態性，異構性，多級自治管理 域等等[5]。

隨著網格的發展，現在主要有兩個網格 體系結構標準：一個是面向協議的五層沙漏 結構，另一個是面向服務的開放式網格服務 體系結構(Open Grid Service Architecture)[6] 。

如圖1 顯示了OGSA 的基本框架。OGSA 是在原來“五層沙漏結構” 的基礎上，結合最新的Web Service 技術提出來的，它解決了兩個重要的問題，即標 準服務接口的定義和協議的識別。OGSA 包 括兩大關鍵技術，即網格技術和Web Service 技術。
 

以服務為中心是OGSA 的基 本思想，在 OGSA 中一切都是服務，包括計 算機、程序、數據、儀器設備等。這種觀念，有利于通過統一的標準接口來管理和使用 網格。這一結構的意義，就在于它將網格從 以科學和工程計算為中心的學術研究領域，擴展到更廣泛的以分布式系統服務集成為 主要特征的社會經濟活動領域[7]。

3 多代理技術

代理技術[11]廣泛地用于人工智能領 域。它能運行于一臺計算機或一類同性質的 系統中。具有自治，自適應，交互，互操作等特點。這些特點可以保證網格服務的性 能。特別是服務發現機制能提高性能。本文 所述的代理的技術主要應用于OGSA 的第三層，即Web服務層。

3.1多代理層次模型

多代理層次模型如圖2 所示。這個模型 主要是用來改進開放式網格服務系統的性 能的.在所提出的結構中，網格服務功能是由代理所表現出來的。
 

　　一般的，像自適應性 和互操作性等特點與網格服務相結合來提 高網格服務功能。網格中基于代理部署的優 點是服務性能將會由網格學習和交互所改善。 代理服務管理器(ASM)是一個重要的部 件，它管理著大規模同類分布式環境，同時 它也管理所有的代理。ASM 所起的作用是監 視、調度和提供代理管理機制，同時，ASM 也與用戶相交互。除此之外，監視模塊被提 供用來從代理接收數據和管理代理系統。

　　代理是基于層次模型。層次模型被用于 解決可測量性問題。大規模復雜的軟件系統 大都采用軟件代理。在圖2中，代理有相同 的組件模型。

　　當然，每個代理都有一組相同 的功能集合。發送請求和提供服務是網格服 務系統中所有代理的特點。所采用的模型主 要的目的是滿足可測量性的要求，可測量要 求是網格計算中的一個關鍵的因素。除此之 外，層次模型也用于代理之間的交流和服務 發現。

　　3.2代理交互

　　代理的交互是基于面向服務的模型。根 據前面所述，層次模型用來提供目錄，這些 目錄是用于代理發布他們的功能和尋找請 求所需功能的代理。除了這些功能之外，代 理之間是基于訪問控制表(ACL)[8]來傳遞 消息的。

　　代理之間的通信如圖3 所示，代理是通 過ACL 來交互的。在模型中，ACL 是由XML 協議所映射的。XML 的內容將會被送到 SOAP(Simple Object Access Protocol)[9]，這是用來XML 編碼用來交換信息。

 　　一個代理 將會被看作是Web服務用來為每一種性能提 供一種方法。在提出的交互模型中，代理者 被代理所請求用來找到其他的位置，它也被 用來固定代理層次。當一個父親與孩子節點 的連接破壞是，代理者將會用它的含有表示 符合代理位置的表格來重建層次模型。

　　4 多代理技術在網格中的應用

　　4.1概述

　　公安局網格管理系統就是利用網格的 各種技術將各部門的資源結合在一起，實現 快速、有效、方便的查詢和管理各類資源。 因此根據前面對網格及多代理機制的描述， 將多代理技術應用于網格服務模型，并設計 出公安局網格服務模型，該模型框架如圖4 所示：

　　基于多代理的公安局網格模型應具有 如下功能：

　　1、提供用戶安全認證服務。

　　2、服務質量保證。

　　3、代理之間能夠協作可以共同完成任務。

　　4、代理服務管理管理代理。

　　基于多代理的公安局網格模型的工作 過程如下：

　　（1）網格用戶通過用戶身份認證進入網 格管理系統。

　　（2）網格用戶通過網格應用程序提交網 格應用請求。

　?。?）代理服務管理接收到用戶的請求后， 將任務分配各個代理處理。

　　（4）代理在進行任務處理時，同時可以 與代理服務管理進行交互，而且代理之間可 以協作共同完成某項任務。

　　（5）代理在完成代理服務管理分發的任 務后，將結果交還給代理服務管理，由它向 上層用戶提交結果。 在基于多代理的公安局服務模型中，對 用戶的請求進行了分類，每一類任務由一種 代理獨立完成或多個代理協作完成，這恰恰 體現了代理的互操作性。

　　另外，假設用戶對 所需的服務可能不止一次，當相同的服務再 次需要時，代理就會很快地找到所需的服 務，這滿足了代理自治性的特點。除了以上 兩點之外，模型還有如下優點：

　　1、平臺無 關性。服務資源通過網格服務的虛擬化實現 平臺無關，不同類型的服務資源被封裝能夠 提供不同服務，服務的描述與所提供服務的 具體設備和操作系統無關。

　　2、服務質量保 證。在所提出的模型中，我們利用堆優先權 算法[10]，設計出多過程算法來保證服務質 量（偽代碼,語言是C++）：

　　Vector InQueue,ProcessQueue;

　　If(InQueue==NULL)

　　Wait(data);

　　Else

　　{

　　if(SearchMax(Priority,ProcessQueue))

　　{

　　Find(agent);

　　Send(data,Priority,agent);

　　EQueue(agent,ProcessQueue);

　　}

　　Translate(data);

　　Store(Sendagent,Receiveagent,

　　ProcessQueue);

　　說明如下:InQueue，ProcessQueue是接 收隊列和處理隊列，Priority 是代理的優先 權，data 是數據。工作原理說明如下：首先 監視模塊查詢接收隊列，如果為空就等待數 據，否則從處理隊列中選取優先權（采用堆 優先權算法）最大的代理，把數據，優先權 保存到處理隊列中，然后傳送數據，保存發 送代理和接收代理到處理隊列。 模型在多代理技術的基礎之上，提出了 在代理服務管理模塊上提供了一個接口，通 過這個接口可以訪問更高一級的公安局的 資源，從而更加有效的實現了資源共享。

　　系統同時體現網格的優點：1、分布性。 各個公安局分布在不同的地方，具有分布 性。2、異構性。組成系統的操作系統有Unix，也有Linux和Windows，操作系統是異構的； 數據庫有Oracle 也有SQL 或其他，數據庫 也是異構的。3、用戶透明。對于用戶來說， 只需要提交相應的服務請求，便會得到相應 的服務，不需要知道服務的提供者，系統對 用戶是透明的。

　　5 結束語

　　本文先敘述了網格的相關術語，然后引 進了多代理的技術，將多代理技術應用于開 放網格模型中的Web服務層，設計出基于多 代理的網格服務模型，并描述了模型的工作 原理以及模型的優點。

　　創新觀點：把代理技術運用于網格中，利用 堆優先權算法，設計出多過程算法保證服務 質量，并應用于一個實際的項目中。