CN101095118A - 通过监视和分发网格活动促进整个网格环境管理 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于通过监视跨不同网格资源的网格活动并把网格活动分发给判定网格模块(502、504、506、508、510、512)来促进整个网格环境管理的方法、系统和程序。计算网格环境内的网格工作负荷控制器监视来自多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动。网格工作负荷控制器(402、408)接着确定需要所述实时网格活动以做出关于对计算网格环境的管理的判定的计算网格环境内的网格模块的选集。网格工作负荷控制器把所述实时网格活动分发给所述网格模块的选集，其中所述网格模块的选集接着在所述网格环境内做出自动化判定，以维护性能需求。

Description

通过监视和分发网格活动促进整个网格环境管理
技术领域
本发明一般涉及改进的网格计算，并特别涉及在网格计算环境内协调自动化工作负荷性能控制器。更特别地，本发明涉及通过多个判定网格模块促进自动化网格工作负荷性能维护，所述判定网格模块基于从不同类型的网格资源组收集的网格活动做出判定。
背景技术
自从在两个计算机系统之间进行第一次连接开始，在两个计算机系统之间经由连接传输数据、资源和其它信息的新方法持续被开发。在典型的网络体系结构中，当两个计算机系统正经由连接交换数据时，该计算机系统之一被认为是发送请求的客户端，而另一个被认为是处理请求并返回结果的服务器。在增加处理请求的速度的努力中，服务器系统在大小和速度上持续扩大。此外，在处理当每秒多个请求正到达时的峰值时段的努力中，服务器系统通常联结在一起成为一个组，并且请求在所述已分组的服务器之间分发。已经开发了对服务器分组的多种方法，诸如形成群集、多系统共享数据(系统复用)环境以及企业系统。通过服务器群集，典型地一个服务器被指定来管理进入请求和对外响应的分发。其它服务器典型地并行操作来处理已分发的来自客户端的请求。由此，群集中的多个服务器之一可服务于一个客户端请求，而客户端不会检测到是服务器群集正在处理该请求。
典型地，服务器或服务器组在特定网络平台(诸如Unix或Unix的某种变体)上操作，并提供用于运行应用的主机环境。每个网络平台可提供若干功能，其范围从数据库集成、形成群集服务和安全性到工作负荷管理和问题确定。每个网络平台典型地提供不同的实现、语义行为和应用编程接口(API)。
不过，仅把服务器分组在一起以扩大处理能力是在网络中提高响应时间的效率的一种有限方法。因此，逐渐地，在公司网络内，不是仅仅对服务器分组，而是服务器和服务器系统组被组织为分布式资源。在公司网络内和公司网络外的服务器之间存在对于协作、共享数据、共享循环、以及改进其它交互模式的更多的努力。此外，存在对于将非必需单元从一个公司网络外包给服务提供者网络的更多的努力。而且，存在一种趋势来协调在不受同一管理系统控制的资源之间的资源共享、但仍然解决安全性、策略、支付和成员资格的问题。例如，个人台式计算机上的资源典型地不会作为公司服务器群集的资源而受同一管理系统的控制。即使在公司网络内的不同管理组也可以实现截然不同的管理系统。
分散在不同网络平台上操作的、位于不同区域的、具有不同安全协议(其中每个安全协议由不同管理系统控制)的服务器和其它计算系统可用的资源的问题导致了使用开放标准的用于操作网格环境的网格技术的开发。网格环境支持在动态、分布式和虚拟的组织中的多种资源的共享和协调使用。当从由具有不同策略和管理系统的不同组织操作的、地理上分布式的系统中的资源的选集被组织以处理作业请求时，在网格环境内创建虚拟组织。
尽管服务器群集或其它服务器组可在网格环境内被分组，但是网格技术未解决所有问题以提供由具有不同标准的不同管理系统所管理的资源组之间的通信。特别地，网格技术的当前问题是已经监视每个系统组的工具和系统的限制。特别地，标准性能监视器的限制在于，这些监视器根据硬件资源的类型对资源分组。例如，第一监视工具可监视pSeries机器，而第二监视工具监视被分组为zSeries机器的系统(pSeries和zSeries是国际商业机器公司的注册商标)。作为根据硬件资源对资源分组的结果，这些监视工具被限于监视硬件级的性能结果。此外，作为根据硬件资源对资源分组的结果，这些监视工具被限于使用在硬件资源上实现的协议并因此典型地不支持监视工具之间的直接通信。
由于群集和其它系统组被分散到网格环境中，所以提供跟踪跨不同硬件和软件平台的应用级的(而不仅仅是硬件级的)基于网格的活动，以及平衡跨包括硬件、软件和网络资源的整个网格环境(而不仅仅是特定硬件环境)的网格作业和网格工作负荷将是有利的。因此，在网格环境内，监视跨整个网格环境的性能和其它活动以及协调将该网格活动分发到受当前网格活动影响的模块将是有利的。
发明内容
考虑到前述内容，本发明一般地提供了改进的网格计算，并特别地涉及在网格计算环境内协调自动化工作负荷性能控制器。更特别地，本发明涉及通过多个判定网格模块根据从不同的网格资源组收集的网格活动来协调自动化网格工作负荷性能。
根据一实施例，计算网格环境内的网格工作负荷控制器监视来自多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动。网格工作负荷控制器接着确定需要所述实时网格活动以做出关于对计算网格环境的管理的判定的计算网格环境内的网格模块的选集。网格工作负荷控制器把所述实时网格活动分发给所述网格模块的选集，其中所述网格模块的选集接着在所述网格环境内做出自动化判定，以维护性能需求。
所述实时网格活动可包括下述数据，诸如新调度网格作业、当前执行网格作业、未来作业清单、当前定价清单、未来定价清单、当前资源可用性、以及预测资源可用性。此外，所述实时网格活动可包括由判定网格模块判定的命令或指令。网格模块可包括例如网格资源分配模块、网格资源管理器模块、网格出售模块、网格折扣模块、网格记账模块、以及网格定价模块。
在监视来自多个不同网格应用环境的实时网格活动时，网格工作负荷控制器可接收多种协议的网格活动，所述多种协议需要适应由所述网格工作负荷控制器使用的特定协议。除了适应网格活动之外，网格工作负荷控制器可基于网格活动内的网格特性的类型以及基于哪个网格应用环境或模块发送网格活动而过滤网格活动。此外，网格工作负荷控制器可自动接收网格活动，或者网格工作负荷控制器可向资源管理器模块询问实时网格活动，其中所述资源管理器模块中的每个跟踪被分配用于多个不同网格应用环境之一的资源节点分组的至少一个实时性能特性。
在确定需要实时网格活动的网格模块的选集时，网格工作负荷控制器可根据分发规则过滤网格活动，所述分发规则指定哪些类型的网格活动可以影响哪些类型的网格模块。所述分发规则可由例如系统管理员或自动化判定控制器所设定。
从第一方面看来，本发明提供了一种用于在网格环境内管理工作负荷的计算机实现的方法，包括：在网格工作负荷控制器监视来自计算网格环境内的多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动；确定需要所述实时网格活动以做出关于对所述计算网格环境的管理的判定的网格模块的选集；以及从所述网格工作负荷控制器把所述实时网格活动分发给所述网格模块的选集，其中所述网格模块的选集在所述网格环境内做出自动化判定，以在所述计算网格环境内维护工作负荷性能需求。
优选地，本发明提供了一种用于管理工作负荷的方法，其中在网格工作负荷控制器监视来自计算网格环境内的多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动还包括：在所述网格工作负荷控制器监视以多种协议接收的所述实时网格活动，所述多种协议需要适应由所述网格工作负荷控制器使用的特定协议。
优选地，本发明提供了一种用于管理工作负荷的计算机实现的方法，其中在网格工作负荷控制器监视来自计算网格环境内的多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动还包括：在所述网格工作负荷控制器接收所述实时网格活动内的多种类型的网格特性；以及根据多种监视规则过滤所述实时网格活动内的所述多种类型的网格特性，其中所述多种监视规则指定了所述多种类型的网格特性的选集，以及所述实时网格活动所存储在的所述多个不同的网格应用环境的选集。
优选地，本发明提供了一种用于管理工作负荷的计算机实现的方法，其中在网格工作负荷控制器监视来自计算网格环境内的多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动还包括：向多个管理器模块询问所述实时网格活动，其中所述多个管理器模块中的每个跟踪被分配给所述计算网格环境内的所述多个不同网格应用环境之一的资源节点分组的至少一个实时性能特性。
优选地，本发明提供了一种用于管理工作负荷的计算机实现的方法，其中确定需要所述实时网格活动以做出关于对所述计算网格环境的管理的判定的网格模块的选集还包括：通过由系统管理员和自动化判定控制器中的至少一个所设定的多种分发规则来过滤所述实时网格活动。
优选地，本发明提供了一种用于管理工作负荷的计算机实现的方法，其中所述实时网格活动包括关于作业请求的接收、待决作业报价、新调度网格作业、当前执行网格作业性能、未来作业清单、当前定价清单、未来定价清单、当前资源可用性、以及预测资源可用性中的至少一项的数据。
优选地，本发明提供了一种用于管理工作负荷的计算机实现的方法，其中所述网格模块的选集包括网格资源分配模块、网格出售模块、网格折扣模块、网格记账模块、以及网格定价模块中的至少一个。
优选地，本发明提供了一种用于管理工作负荷的计算机实现的方法，其中所述网格工作负荷控制器是网格服务。
从第二方面看来，本发明提供了一种用于在网格环境内管理工作负荷的系统，包括：在计算网格环境内实现的网格工作负荷控制器；所述网格工作负荷控制器包括：用于监视来自所述计算网格环境内的多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动的装置；用于确定需要所述实时网格活动以做出关于对所述计算网格环境的管理的判定的网格模块的选集的装置；以及用于把所述实时网格活动分发给所述网格模块的选集的装置，其中所述网格模块的选集在所述网格环境内做出自动化判定，以在所述计算网格环境内维护工作负荷性能需求。
优选地，本发明提供了一种用于管理工作负荷的系统，其中所述用于监视来自所述计算网格环境内的多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动的装置还包括：用于监视以多种协议接收的所述实时网格活动的装置，所述多种协议需要适应由所述网格工作负荷控制器使用的特定协议。
优选地，本发明提供了一种用于管理工作负荷的系统，其中所述用于监视来自所述计算网格环境内的多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动的装置还包括：用于在所述网格工作负荷控制器接收所述实时网格活动内的多种类型的网格特性的装置；以及用于根据多种监视规则过滤所述实时网格活动内的所述多种类型的网格特性的装置，其中所述多种监视规则指定了所述多种类型的网格特性的选集，以及所述实时网格活动所存储在的所述多个不同的网格应用环境的选集。
优选地，本发明提供了一种用于管理工作负荷的系统，其中所述用于监视来自所述计算网格环境内的多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动的装置还包括：用于向多个管理器模块询问所述实时网格活动的装置，其中所述多个管理器模块中的每个跟踪被分配给所述计算网格环境内的所述多个不同网格应用环境之一的资源节点分组的至少一个实时性能特性。
优选地，本发明提供了一种用于管理工作负荷的系统，其中所述用于确定需要所述实时网格活动以做出关于对所述计算网格环境的管理的判定的网格模块的选集的装置还包括：用于通过由系统管理员和自动化判定控制器中的至少一个所设定的多种分发规则来过滤所述实时网格活动的装置。
优选地，本发明提供了一种用于管理工作负荷的系统，其中所述实时网格活动包括关于作业请求的接收、待决作业报价、新调度网格作业、当前执行网格作业性能、未来作业清单、当前定价清单、未来定价清单、当前资源可用性、以及预测资源可用性中的至少一项的数据。
优选地，本发明提供了一种用于管理工作负荷的系统，其中所述网格模块的选集包括网格资源分配模块、网格出售模块、网格折扣模块、网格记账模块、以及网格定价模块中的至少一个。
优选地，本发明提供了一种用于管理工作负荷的系统，其中所述网格工作负荷控制器是网格服务。
从第三方面看来，本发明提供了一种被加载到数字计算机的内部存储器中的计算机程序产品，包括软件代码部分，用于当所述产品在计算机上运行时执行以实现如上所述的本发明。
附图说明
在所附权利要求中阐述了被确信为本发明新颖特征的方面。不过，通过参考以下对说明性实施例的详细描述并结合附图进行阅读时，本发明本身及其优选使用模式、进一步的目的和优点将被最好地理解，在附图中：
图1描述可在网格环境中实现并且其中可实现本发明的计算机系统的一实施例；
图2是说明网格环境内的一般类型组件的一实施例的框图；
图3是描述可在网格环境中实现的体系结构的一示例的框图；
图4是描述网格工作负荷代理的组件的框图，所述网格工作负荷代理用于协调对来自多个不同网格模块的网格活动的监视，并把网格活动分发到潜在地受该网格活动影响的计算网格环境内的那些判定网格模块；
图5是描述根据本发明的方法、系统和程序在网格环境内与其它网格模块交互的网格工作负荷代理的示例的框图；
图6是描述根据本发明的方法、系统和程序管理被分配为节点的不同的网格资源组的多个网格管理器模块的框图；以及
图7是根据本发明的方法、系统和程序用于在网格环境内协调跨不同的监视和判定网格模块的网格活动的监视和分发的过程和程序的高级逻辑流程图。
具体实施方式
现在参考附图并特别参考图1，描述了可在网格环境中实现并且其中可实现本发明的计算机系统的一实施例。如将要进一步描述的，网格环境包括被管理来提供资源的多个计算机系统。此外，如将要进一步描述的，本发明可在多种计算机系统中执行，包括在网格环境内管理的多种不同操作系统下操作的多种计算系统、移动系统以及电子设备。
在一实施例中，计算机系统100包括：总线122或用于在计算机系统100内传送信息的其它设备、以及耦合于总线122用于处理信息的至少一个处理设备，诸如处理器112。总线122可包括通过桥和适配器连接并在计算机系统100内受多个总线控制器控制的低等待时间和高等待时间路径。当被实现为服务器系统时，计算机系统100典型地包括被设计以改进网络服务能力的多个处理器。
处理器112可以是通用处理器，诸如IBM的PowerPCTM处理器，其在正常操作期间在可从动态存储设备(诸如随机存取存储器(RAM)114)和静态存储设备(诸如只读存储器(ROM)116)访问的应用软件和操作系统的控制下处理数据。操作系统可向用户提供图形用户界面(GUI)。在一实施例中，应用软件包含机器可执行指令，其当在处理器112上执行时实现图7的流程图中描述的操作以及此处描述的其它操作。可替换地，本发明的步骤可由包含用于执行所述步骤的硬连线的逻辑的特定硬件组件执行，或者由已编程计算机组件和定制硬件组件的任何组合执行。
本发明可作为在机器可读媒介上包括的计算机程序产品被提供，所述机器可读媒介上存储了用于给计算机系统100编程以执行根据本发明的过程的机器可执行指令。此处所使用的术语“机器可读媒介”包括参与提供指令给处理器112或计算机系统100的其它组件用以执行的任何媒介。这样的媒介可采取许多形式，包括但不限于：非易失性媒体、易失性媒体和传输媒体。非易失性媒体的通常形式包括例如：软盘、软磁盘、硬盘、磁带或任何其它磁性媒介、致密盘ROM(CD-ROM)或任何其它光学媒介、打孔卡或任何其它具有孔图案的物理媒介、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电EPROM(EEPROM)、闪速存储器、任何其它存储器芯片或者盒式磁带(cartridge)、或者计算机系统100可以读取并适合于存储指令的任何其它媒介。在本发明中，非易失性媒体的示例是海量存储设备118，其如所述为计算机系统100的内部组件，但是将会理解，其也可由外部设备提供。易失性媒体包括动态存储器，诸如RAM114。传输媒体包括同轴电缆、铜线或光纤，包括包含总线122的导线。传输媒体也可采取声波或光波的形式，诸如在射频或红外数据传输期间生成的声波或光波。
此外，本发明可以作为计算机程序产品下载，其中程序指令可以从诸如虚拟资源160的远程虚拟资源经由到与总线122耦合的通信接口132的网络链路134(例如调制解调器或者网络连接)以载波或者其它传播媒体所实现的数据信号的方式传输到请求计算机系统100。虚拟资源160可以包括可从单个系统或者多个系统进行访问的资源的虚拟表示，其中多个系统中的每一个都可以被认为是在独立平台上操作的离散资源集合，但是由网格管理器作为虚拟资源进行协调。通信接口132提供了耦合到网络链路134的双向数据通信，网络链路134可以连接在例如局域网(LAN)、广域网(WAN)或者因特网服务提供商(ISP)，它们提供了对网络102的访问。特别地，网络链路134可以提供对一个或者多个网络(诸如网络102)的有线和/或无线网络通信，通过这些网络，对诸如虚拟资源160的虚拟资源的使用当在网格环境150内提供时是可访问的。网格环境150可以是包括对等网络的多种类型网络的一部分，或者可以是诸如计算机系统100的单个计算机系统的一部分。
作为一个示例，网络102可以指代世界范围的网络和网关集合，它们使用特定协议(诸如传输控制协议(TCP)和网际协议(IP))来相互进行通信。网络102使用携带数字数据流的电、电磁或者光学信号。经过各种网络的信号和在网络链路134上和经过通信接口132的信号是传播信息的载波的示例性形式，其携带数字数据进入或者离开计算机系统100。将会理解，可以实现各种可替换类型的网络、网络的组合和网络的基础设施。
当被实现为服务器系统时，计算机系统100典型地包括可以经由连接到输入/输出控制器的多个外围组件互连(PCI)总线桥访问的多个通信接口。按照这种方式，计算机系统100允许到多个网络计算机的连接。
此外，尽管没有描述，但可以将多个外围组件和内部/外部设备添加到计算机系统100，它们连接于与总线122的多个级别之一相耦合的多个控制器、适配器和扩展槽。例如，显示设备、音频设备、键盘或者光标控制设备都可以作为外围组件添加。
本领域普通技术人员将会明白，图1中描述的硬件可以变化。此外，本领域普通技术人员将会明白，所描述的示例并不意味着暗示对本发明在体系结构上的限定。
现在参考图2，框图说明了在网格环境内的一般类型组件的一实施例。在本示例中，网格环境150的组件包括与网格管理系统240交互的客户端系统200，网格管理系统240与服务器群集222、服务器224、工作站和台式计算机226、数据存储系统228和网络230进行交互。出于说明的目的，没有描述连接网格环境150内的组件的网络的网络位置和类型。然而，将会理解，网格环境150内的组件可以驻留于可以通过相互重叠的多种类型的网络来实现的网络基础设施体系结构之上。网络基础设施的范围可以从多个大型企业系统到对等系统再到单计算机系统。此外，将会理解，网格环境150内的组件仅仅是网格环境内若干类型的组件的代表。网格环境可以仅被包含在单个计算机系统中，或者被包含在多个企业系统中。此外，将会理解，网格厂商可提供网格环境150，其中网格厂商可基于例如执行网格作业所需的时间量或者所使用的实际资源量来计算网格环境150内的资源的使用成本。
诸如网格环境150的网格环境的中心目标是对被视为虚拟资源160的来自多个离散系统的资源进行组织和递送。客户端系统200、服务器群集222、服务器224、工作站和台式计算机226、数据存储系统228、网络230和创建网格管理系统240的系统可以是异构的，并且通过独立管理系统进行区域性分布，但是其被使能通过由网格管理系统240使能的网格基础设施来交换信息、资源和服务。此外，服务器群集222、服务器224、工作站和台式计算机226、数据存储系统228和网络230可以是地理上跨国家和大洲分布，或者相互可在本地访问。将会理解，在此未描述用于发现虚拟资源160内的网格资源的机制，然而，客户端系统200可以如网格环境150内可用的本地和全局目录所公告的那样发现虚拟资源160内的资源。
在示例中，客户端系统200与网格管理系统240交互。客户端系统200可以表示向网格管理系统240发送请求的任何计算机系统。特别地，客户端系统200可以将虚拟作业请求和作业发送到网格管理系统240，并且网格管理系统240可通过网格报价(offer)进行响应并控制网格作业的处理。此外，虽然在本实施例中客户端系统200被描述为通过请求来访问网格环境150，但是在可替换实施例中客户端系统200还可以在网格环境150中操作。
虽然虚拟资源160内的系统是并行描述的，但在实际中，该系统可以是系统层级的一部分，其中，虚拟资源160内的某些系统可以位于客户端系统200，而其它系统需要访问外部网络。此外，重要的是要注意，客户端系统200可以物理上包含虚拟资源160内所描述的系统。
为了实现网格环境150，网格管理系统240促进了网格服务。网格服务可以根据多种体系结构来进行设计，这些体系结构包括但不局限于：开放网格服务体系结构(OGSA)。特别地，网格管理系统240指代通过将计算系统链接在异构网络环境中而创建网格的管理环境，所述异构网络环境的特征在于通过网格服务共享资源。
在一示例中，网格管理系统240可包括多个网格模块，其执行用于在网格环境150内监视网格活动的网格服务。网格活动可以包括但不限于：网格作业请求的接收、被发送到客户端的网格作业报价、新调度网格作业、当前执行网格作业、当前和未来的网格定价、对网格定价的调整、当前和未来在虚拟资源160内的预测工作负荷、以及当前和未来在虚拟资源160内的资源的分配和解除分配。在一实施例中，网格活动指示网格环境150的实时状态，不过在另一实施例中，监视和报告网格活动的网格模块可延迟报告。网格模块可包括但不限于：监视当前和未来的性能、工作负荷及定价的监视服务，以及在网格环境150内使做出判定自动化以维持性能需求的判定服务。
根据本发明的优点，网格管理系统240可包括集中式网格工作负荷代理，其跨多个网格模块从中收集网格活动，并接着把网格活动分发到受该网格活动影响的那些网格模块。例如，网格工作负荷代理可从一个监视模块收集指示跨硬件资源的选集的当前工作负荷的数据，并把当前工作负荷分发到基于当前工作负荷确定资源的可用性和定价的网格模块。
参考图3，框图说明了可在网格环境中实现的体系结构的一示例。如所述，体系结构300包括多个功能层。如将要进一步描述的，本发明是在体系结构的一个或多个层中实现的过程，所述体系结构诸如体系结构300，它在网格环境(诸如图2所述的网格环境)中实现。重要的是要注意，体系结构300仅仅是可在网格环境中实现的以及其中可实现本发明的体系结构的一个示例。此外，重要的是要注意，可以在网格环境中实现多个体系结构。
在体系结构300的各层内，首先，物理与逻辑资源层330组织网格中的系统的资源。物理资源包括但不局限于服务器、存储媒体和网络。逻辑资源将物理层虚拟化并聚集在可用资源中，所述可用资源诸如操作系统、处理能力、存储器、I/O处理、文件系统、数据库管理器、目录、存储器管理器和其它资源。
接着，Web服务层320在网格服务310和物理与逻辑资源330之间提供接口。Web服务层320实现在网际协议(IP)或者其它网络传输层之上执行的服务接口，包括但不局限于Web服务描述语言(WSDL)、简单对象访问协议(SOAP)和可扩展标记语言(XML)。此外，开放网格服务基础设施(OSGI)标准322通过扩展Web服务320而构建在当前Web服务320之上，以提供用于对网格资源建模所需要的动态和可管理的Web服务的能力。特别地，通过实现具有Web服务320的OGSA标准322，使用OGSA设计的网格服务310可相互操作。在可替换实施例中，其它基础设施或者附加的基础设施可以在Web服务层320的顶部实现。
网格服务层310包括多种服务，它们一起提供网格管理系统240的至少一种管理功能。例如，网格服务层310可以包括使用OGSA设计的网格服务，使得在创建网格服务时实现统一标准。可替换地，可以在多种体系结构下设计网格服务。网格服务可以被分组为四种主要功能。然而，将会理解，网格服务可以执行其它功能。
首先，资源管理服务302管理物理与逻辑资源的使用。资源可以包括但不局限于处理资源、存储器资源和存储资源。对这些资源的管理包括调度作业、分发作业以及管理作业结果的检索。资源管理服务302监视资源负荷，并将作业分发到网格的较不忙碌部分以平衡资源负荷，并承受非期望的活动峰值。特别地，用户可以规定优选性能级别，从而资源管理服务302分发作业以在网格内维持该优选性能级别。
第二，信息服务304管理网格内的计算系统之间的信息传输和通信。由于可以实现多种通信协议，因此信息服务304使用多种类型的通信协议来管理跨多个网络的通信。
第三，数据管理服务306管理网格内的数据传输和存储。特别地，数据管理服务306可以将数据移动到网格内的节点，所述节点中将要执行需要数据的作业。可以实现特定类型的传输协议，诸如网格文件传输协议(GridFTP)。
最后，安全服务308出于在网格内操作的每个系统的连接层的安全性而应用安全协议。安全服务308可以实现安全协议，诸如开放安全套接层(SSL)，以提供安全的传输。此外，安全服务308可以提供单个注册机制，从而一旦用户被认证，就创建代理证书，并且该代理证书当在网格内执行动作时为用户所用。
多种服务可以一同工作以提供网格计算系统的若干关键功能。在第一示例中，在网格中分发计算作业。数据管理服务306可以将计算作业划分为单独的网格服务请求数据包，其随后由资源管理服务302进行分发和管理。结果由数据管理服务306收集并进行整理。在第二示例中，跨网格中多个计算系统的存储资源被看作由数据管理服务306管理并由资源管理服务302监视的单一虚拟数据存储系统。
应用层340包括使用网格服务层310中可用的一个或者多个网格服务的应用。有利的是，应用经由网格服务层310和Web服务320与物理与逻辑资源330进行接口，从而使多种异构系统可以相交互和相互操作。
现在参考图4，描述了网格工作负荷代理的组件的框图，所述网格工作负荷代理用于协调对来自多个不同网格模块的网格活动的监视，并把网格活动分发到潜在地受该网格活动影响的计算网格环境内的那些判定网格模块。如所述，网格工作负荷代理400包括可由硬件和软件实现的多个组件，其在网格环境150内可以跨不同服务器系统或者在单个服务器系统内。
在示例中，网格工作负荷代理400包括模块数据库404。模块数据库404存储关于每个网格模块的信息，其中网格工作负荷代理400可以对于所述网格模块监视网格活动或者网格工作负荷代理400可以将网格活动分发到所述网格模块。特别地，模块数据库404可包括监视规则405，其指定网格模块的选集以及要监视的网格活动的类型。此外，模块数据库404可包括分发规则406，其指定哪些网格模块应该接收网格活动以及要分发给每个网格模块的网格活动的类型。将会理解，监视规则405和分发规则406可由系统管理员提供，或者可基于网格模块用来在网格环境150内进行判定的网格活动信息的类型来自动确定。
此外，在示例中，网格工作负荷代理400包括网格活动数据库410，用于存储由网格工作负荷代理400收集的实时网格活动，以及存储将网格活动分发给其它网格模块的记录。将会理解，网格活动数据库410也可被计算作业成本的网格记账模块所引用。
在示例中，网格工作负荷代理400包括模块监视控制器402，用于管理就网格活动对网格模块的询问以及从网格模块对网格活动的接收。特别地，模块监视控制器402可查询在监视规则405中指定的那些网格模块，并且可根据监视规则405过滤所接收的网格活动。在一示例中，模块监视控制器402可包括查询系统来管理对网格活动的接收和分发。例如，诸如MQ Series(MQ Series是国际商业机器公司的注册商标)的查询系统可管理对通过使用多种不同通信协议打包的网格活动的接收，以及控制每个已打包消息到适配器的分发，所述适配器被使能将消息映射到网格工作负荷代理400使用的一般协议中。
在一示例中，模块监视控制器402向作业报价控制器查询指示对客户端系统做出的网格报价的网格活动，所述客户端系统针对特定作业请求资源使用。在另一示例中，模块监视控制器402向资源管理器查询指示由资源管理器所管理的资源组的当前工作负荷和性能特性的网格活动。在又一示例中，模块监视控制器402向定价控制器查询网格活动，其中所述网格活动指示对于网格资源的特定选集的当前定价。
另外，在示例中，网格工作负荷代理400包括分发控制器408，用于管理网格活动到网格模块的分发。特别地，分发控制器408可根据分发规则406分发网格活动。另外，分发控制器408可包括映射控制器，用于将网格活动映射到接收该网格活动的网格模块所理解的协议中。
现在参考图5，描述了根据本发明的方法、系统和程序在网格环境内与其它网格模块交互的网格工作负荷代理的示例的框图。如所说明的，用于整个网格环境150的网格管理系统240可包括多个网格模块，其中包括网格工作负荷代理400。网格工作负荷代理400跟踪从网格环境150内的监视和判定网格模块接收的实时网格活动，并把该网格活动分发到网格管理系统240内很可能受该网格活动影响或者需要该网格活动来进行判定的判定模块的选集。
在一示例中，网格工作负荷代理400从网格管理器模块504接收指示资源性能和工作负荷的实时网格活动。网格管理器模块504对于网格活动监视网格应用环境(包括相同或相似类型的资源)，并管理网格应用环境内的节点。特别地，网格管理器模块504可提交网格活动，其指示网格资源的选集的资源使用、网格作业的状态以及该网格资源的选集的工作负荷。网格工作负荷代理400从网格管理器模块504接收网格活动，并可把该性能和工作负荷数据分发给其它判定网格模块，诸如计算当前作业成本的网格记账模块510、基于当前工作负荷和性能确定附加资源节点是否应当出于特定目的被分配或解除分配的网格资源分配模块502、或者如果当前或未来的预测工作负荷对于当前网格资源来说太多则试图出售(sell-off)网格作业的网格出售模块506。
在另一示例中，网格资源分配模块502监视资源节点的分配和解除分配，包括从网格环境150之外的网格环境访问的随需网格资源的分配和解除分配。网格工作负荷代理400从网格资源分配模块502接收此网格活动，并可以把分配活动信息分发给网格出售模块506，所述网格出售模块506确定网格负荷是否太重，并且网格作业是否需要被转移到网格环境150之外的网格场(farm)或厂商。
在又一示例中，网格工作负荷代理400把指示当前或针对未来预测的低资源使用级别的任何网格活动分发给网格折扣模块508。网格折扣模块508确定是否将把网格资源报价为已折扣定价。网格折扣模块508对折扣定价的判定由网格工作负荷代理400接收，并例如被分发给网格定价模块512，其确定针对由网格管理系统240接收的网格作业请求的定价报价。
将会理解，网格管理系统240内说明的网格模块仅是可以监视跨网格资源的应用级、硬件级和网络级的网格活动的网格模块的类型的示例，并且仅是提供网格管理系统240内的自动化判定服务的网格模块的类型的示例。特别地，预测当前工作负荷需求、未来工作负荷需求以及网格环境内的潜在改变的附加判定模块可接收网格活动。
现在参考图6，描述了根据本发明的方法、系统和程序管理被分配为节点的不同网格资源组的多个网格管理器模块的框图。如所述，多个网格管理器模块602、604、606和608分别管理网格资源组610、612、614和616的使用。
每个网格资源组可包括多个节点，其中节点是被分配于特定目的的硬件、软件或网格资源的逻辑表示。例如，组610包括DB2EEE节点620、622、624和626，其由网格管理器模块402在网格环境150内监视和管理(DB2是国际商业机器公司的注册商标)。将会理解，网格资源组可包括同类资源或不同资源的节点。
在示例中，网格资源组610、612、614和616中的每个组包括在不同平台上或出于不同目的操作的资源节点。出于说明目的，每个网格资源组表示不同网格应用环境。例如，组610包括DB2EEE节点620、622、624和626、以及专用于执行需要并行DB2数据库环境的作业的其它相关联资源。在另一示例中，组612包括DB2EE网格节点630、632、634和636、以及当前专用于执行需要标准DB2数据库环境的作业的其它相关联资源。此外，在另一示例中，组614包括六个计算节点，其专用于执行不需要特定应用或数据、但仅需要强大的CPU及高度编译的C代码模式的逻辑。另外，在另一示例中，组616包括空闲节点640和642，其被包括在当前未被分配给任何计算任务的执行、并且可用于被集成到另一网格应用环境(诸如组610)的资源池中。
在示例中，网格工作负荷代理400可以通过与网格管理器模块602、604、606和608通信而跟踪四种单独的网格应用系统环境的应用级网格活动。网格管理器模块602、604、606和608中的每个所报告的网格活动可影响网格工作负荷代理400把网格活动分发到的其它网格管理器模块和其它网格模块所做出的判定。
在一示例中，网格管理器模块602可把网格活动报告给网格工作负荷代理400，指示出组610内的DB2EEE节点仅在使用组610内的可用CPU资源的50％，并且没有任何需要并行DB2数据库环境的未来的数据库作业被调度。网格管理器模块602可把此网格活动分发给网格折扣模块510，网格折扣模块510接着确定是否针对数据库作业报价已折扣定价。此外，网格管理器模块602可把此网格活动分发给网格资源分配模块502，网格资源分配模块502接着确定是否把组610内的一个节点解除分配，并把该节点重新分配到具有较重的作业负荷的另一组内。特别地，网格工作负荷代理400将管理网格管理器模块602和网格资源分配模块502之间的网格活动的传送，以向网格管理器模块602通知：将把一个节点从针对数据库作业的使用中移除，针对该节点调度的工作将被重新路由给组610内的其它节点，并且所有当前事务将完成。例如，一旦节点622从DB2EEE事务中空闲出来，则网格工作负荷代理400将用指示出节点622空闲的网格活动更新网格模块，并且网格管理器模块608将开始对节点622的监视和管理。
在另一示例中，网格管理器模块604检测到组612中的节点正以100％的性能运行，并且用当前性能更新网格工作负荷代理400。网格工作负荷代理400确定出应该被分发给网格资源分配模块502和网格定价模块512的性能百分比。网格资源分配模块502把网格活动信息返回网格工作负荷代理400，指示新节点是否被分配给网格组612。网格工作负荷代理400把新数据库节点网格活动分发给网格管理器模块602。此外，网格定价模块512可确定出数据库作业的速率在接下来十个小时需要增加，并把价格增加返回给网格工作负荷代理400。网格工作负荷代理400可确定把价格增加分发给网格记账模块510，从而网格记账模块510可以正确地计算数据库作业对于接下来十个小时使用网格组612的成本。
重要的是要注意，尽管参考根据应用环境分组的节点描述了本示例，但是在可替换示例中，节点可以根据其它功能标准进行分组，所述功能标准诸如硬件环境、网络环境和其它分组方式。此外，将会理解，分组内的资源节点可以在物理上分组在一起，或者可以位于不同的物理位置。
现在参考图7，描述了根据本发明的方法、系统和程序用于在网格环境内协调跨不同监视和判定网格模块的网格活动的监视和分发的过程和程序的高级逻辑流程图。将会理解，所述过程可在网格工作负荷代理400内执行，由适用的策略和规则所控制，但是可能需要附加的手动或自动化管理判定用来协调对网格活动的监视和分发。
如所述，过程开始于框700，并随后进行到框702。框702描述了对于是否检测到网格活动指示符的确定。如果未检测到网格活动指示，则过程进行到框704。框704描述周期性地将网格活动存档到网格记账模块，以维护用于统计分析和记账活动的历史数据。接着，框706描述向网格管理器模块询问当前执行的和已调度的作业，以及询问监视网格性能的其它网格模块，并且过程返回框702。
否则，在框702，如果检测到网格活动，则过程进行到框708。框708描述根据监视规则过滤网格活动。接着，框710描述对于活动是否指示出新的对应用特定的作业被调度的确定。如果活动未指示出新的对应用特定的作业被调度，则过程进行到框714。框714描述向应用环境询问当前工作负荷统计或者读取当前被存档的网格活动的快照，并且过程进行到框716。否则，在框710，如果网格活动指示出新的对应用特定的作业被调度用以在网格环境内执行，则过程进行到框712。框712描述向通用网格平台询问当前工作负荷统计或者读取当前被存档的网格活动的快照，并且过程进行到框716。
框716描述执行预测分析来估计网格环境内的作业提交的影响。接着，框718描述存储预测数据用以与实际作业影响进行比较，以用于未来更准确的预测。随后，框720描述把网格活动数据分发到潜在受影响的判定网格模块，并且过程结束。

Claims (17)

1.一种用于在网格环境内管理工作负荷的方法，包括：
在网格工作负荷控制器监视来自计算网格环境内的多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动；
确定需要所述实时网格活动以做出关于对所述计算网格环境的管理的判定的网格模块的选集；以及
从所述网格工作负荷控制器把所述实时网格活动分发给所述网格模块的选集，其中所述网格模块的选集在所述网格环境内做出自动化判定，以在所述计算网格环境内维护工作负荷性能需求。
2.根据权利要求1所述的用于管理工作负荷的方法，其中在网格工作负荷控制器监视来自计算网格环境内的多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动还包括：
在所述网格工作负荷控制器监视以多种协议接收的所述实时网格活动，所述多种协议需要适应由所述网格工作负荷控制器使用的特定协议。
3.根据权利要求1所述的用于管理工作负荷的方法，其中在网格工作负荷控制器监视来自计算网格环境内的多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动还包括：
在所述网格工作负荷控制器接收所述实时网格活动内的多种类型的网格特性；以及
根据多种监视规则过滤所述实时网格活动内的所述多种类型的网格特性，其中所述多种监视规则指定了所述多种类型的网格特性的选集，以及所述实时网格活动所存储在的所述多个不同的网格应用环境的选集。
4.根据权利要求1所述的用于管理工作负荷的方法，其中在网格工作负荷控制器监视来自计算网格环境内的多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动还包括：
向多个管理器模块询问所述实时网格活动，其中所述多个管理器模块中的每个跟踪被分配给所述计算网格环境内的所述多个不同网格应用环境之一的资源节点分组的至少一个实时性能特性。
5.根据权利要求1所述的用于管理工作负荷的方法，其中确定需要所述实时网格活动以做出关于对所述计算网格环境的管理的判定的网格模块的选集还包括：
通过由系统管理员和自动化判定控制器中的至少一个所设定的多种分发规则来过滤所述实时网格活动。
6.根据权利要求1所述的用于管理工作负荷的方法，其中所述实时网格活动包括关于作业请求的接收、待决作业报价、新调度网格作业、当前执行网格作业性能、未来作业清单、当前定价清单、未来定价清单、当前资源可用性、以及预测资源可用性中的至少一项的数据。
7.根据权利要求1所述的用于管理工作负荷的方法，其中所述网格模块的选集包括网格资源分配模块、网格出售模块、网格折扣模块、网格记账模块、以及网格定价模块中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的用于管理工作负荷的方法，其中所述网格工作负荷控制器是网格服务。
9.一种用于在网格环境内管理工作负荷的系统，包括：
在计算网格环境内实现的网格工作负荷控制器；
所述网格工作负荷控制器包括：
用于监视来自所述计算网格环境内的多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动的装置；
用于确定需要所述实时网格活动以做出关于对所述计算网格环境的管理的判定的网格模块的选集的装置；以及
用于把所述实时网格活动分发给所述网格模块的选集的装置，其中所述网格模块的选集在所述网格环境内做出自动化判定，以在所述计算网格环境内维护工作负荷性能需求。
10.根据权利要求9所述的用于管理工作负荷的系统，其中所述用于监视来自所述计算网格环境内的多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动的装置还包括：
用于监视以多种协议接收的所述实时网格活动的装置，所述多种协议需要适应由所述网格工作负荷控制器使用的特定协议。
11.根据权利要求9所述的用于管理工作负荷的系统，其中所述用于监视来自所述计算网格环境内的多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动的装置还包括：
用于在所述网格工作负荷控制器接收所述实时网格活动内的多种类型的网格特性的装置；以及
用于根据多种监视规则过滤所述实时网格活动内的所述多种类型的网格特性的装置，其中所述多种监视规则指定了所述多种类型的网格特性的选集，以及所述实时网格活动所存储在的所述多个不同的网格应用环境的选集。
12.根据权利要求9所述的用于管理工作负荷的系统，其中所述用于监视来自所述计算网格环境内的多个不同网格应用环境的应用级的实时网格活动的装置还包括：
用于向多个管理器模块询问所述实时网格活动的装置，其中所述多个管理器模块中的每个跟踪被分配给所述计算网格环境内的所述多个不同网格应用环境之一的资源节点分组的至少一个实时性能特性。
13.根据权利要求9所述的用于管理工作负荷的系统，其中所述用于确定需要所述实时网格活动以做出关于对所述计算网格环境的管理的判定的网格模块的选集的装置还包括：
用于通过由系统管理员和自动化判定控制器中的至少一个所设定的多种分发规则来过滤所述实时网格活动的装置。
14.根据权利要求9所述的用于管理工作负荷的系统，其中所述实时网格活动包括关于作业请求的接收、待决作业报价、新调度网格作业、当前执行网格作业性能、未来作业清单、当前定价清单、未来定价清单、当前资源可用性、以及预测资源可用性中的至少一项的数据。
15.根据权利要求9所述的用于管理工作负荷的系统，其中所述网格模块的选集包括网格资源分配模块、网格出售模块、网格折扣模块、网格记账模块、以及网格定价模块中的至少一个。
16.根据权利要求9所述的用于管理工作负荷的系统，其中所述网格工作负荷控制器是网格服务。
17.一种被加载到数字计算机的内部存储器中的计算机程序产品，包括软件代码部分，用于当所述产品在计算机上运行时执行以实现根据权利要求1至11所述的本发明。
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