李憲英 戰(zhàn)德臣 聶蘭順

摘要：BIRIS-Cloud服務(wù)平臺(tái)是一個(gè)第四方的服務(wù)平臺(tái)，上面有著大量的第三方，將這些第三方稱之為服務(wù)中心。每個(gè)服務(wù)中心下都有來(lái)自不同提供者的大量的異構(gòu)資源，對(duì)不同種類的資源以一種統(tǒng)一的方式進(jìn)行管理，能夠提高資源的利用率，有助于資源的優(yōu)化調(diào)度。先是對(duì)資源管理的問(wèn)題進(jìn)行描述，建立起資源型的概念，在資源型和資源的通型表示的基礎(chǔ)之上提出資源模型，即資源管理框架，該框架能夠把不同種類的資源以一種統(tǒng)一的方式進(jìn)行瀏覽、查詢和管理，最后對(duì)資源管理框架進(jìn)行形式化定義，提出了基于XML的資源管理框架解析引擎。

關(guān)鍵詞：資源管理； 資源型； 資源模型； 資源管理框架

中圖分類號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2163（2013）06-0025-05

0引言

隨著服務(wù)業(yè)發(fā)展的日趨成熟，已有更多的資源提供者和客戶參與到服務(wù)中來(lái)。云計(jì)算描述了一種基于互聯(lián)網(wǎng)的IT服務(wù)增加、使用和交付的嶄新模式[1]。BIRIS-Cloud服務(wù)平臺(tái)是建立在面向雙邊資源整合的服務(wù)模式（BIRIS）[2]基礎(chǔ)之上的云服務(wù)平臺(tái)，是一個(gè)第四方的服務(wù)平臺(tái)，在其上集聚著大量的服務(wù)中心，每個(gè)服務(wù)中心擁有大量的客戶和資源提供者，資源提供者能夠提供大量的不同種類的資源接入到服務(wù)中心，這里的資源并不僅僅只是具有物理實(shí)體的資源，還包括提供諸如Web Service等類似的軟構(gòu)件資源。資源管理問(wèn)題并非新設(shè)問(wèn)題，無(wú)論在任何領(lǐng)域，若要發(fā)揮資源作用的最大化，資源管理即必不可少。云計(jì)算在近年來(lái)發(fā)展迅速，很多傳統(tǒng)項(xiàng)目都在結(jié)合云計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)型，因此云環(huán)境下的資源管理也相應(yīng)地成為近來(lái)研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。立體化教學(xué)資源模型構(gòu)建[3]主要是針對(duì)教學(xué)資源的管理；文獻(xiàn)[4]提出了一種基于RDF[5]的資源形式化方法；OWL（Web Ontology Language）是W3C開(kāi)發(fā)的一種網(wǎng)絡(luò)本體語(yǔ)言，用于對(duì)本體進(jìn)行語(yǔ)義描述[6]，文獻(xiàn)[7]在OWL語(yǔ)言的基礎(chǔ)之上，構(gòu)建了面向制造功能描述的資源信息模型[7]。文獻(xiàn)[8]則提出了一種資源的元模型，然后形成了對(duì)制造資源管理的統(tǒng)一框架[8]。

在資源管理的相關(guān)研究中，一方面，每個(gè)服務(wù)中心都會(huì)擁有大量不同類型的資源，另一方面還需要針對(duì)異構(gòu)資源能夠以一種統(tǒng)一的方式來(lái)進(jìn)行描述?；谌缟蟽蓚€(gè)方面，本文提出了一套資源管理框架，該資源管理框架能夠針對(duì)不同服務(wù)中心下的不同類型的資源在資源管理框架中以一種統(tǒng)一的形式來(lái)對(duì)資源進(jìn)行瀏覽和查詢。另外，研究可知，XML語(yǔ)言具有跨平臺(tái)性、自描述性、靈活性等特征，因此本文采用XML Schema來(lái)對(duì)資源管理框架進(jìn)行了形式化定義，并提出了基于XML的資源管理框架解析引擎。

1資源管理問(wèn)題描述

本文主要研究的是資源管理，圖1是對(duì)資源管理問(wèn)題的一個(gè)描述。圖中的服務(wù)中心代表BIRIS-Cloud服務(wù)平臺(tái)上大量的服務(wù)中心，每個(gè)服務(wù)中心都擁有大量的不同種類的資源，而由于不同種類的資源特征是不同的，所以對(duì)其的描述屬性也是不同的，反映在系統(tǒng)中就是不同種類的資源將使用不同的數(shù)據(jù)表來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)，如何能夠?qū)⑦@些不同種類的資源使用一種統(tǒng)一的方式進(jìn)行管理，即是本文即將著重解決的主要問(wèn)題。

由圖1可以看出，要想實(shí)現(xiàn)資源以統(tǒng)一方式進(jìn)行瀏覽和管理，主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）每個(gè)服務(wù)中心下的不同的種類的資源使用不同數(shù)據(jù)表來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)；

（2）不同服務(wù)中心下的相同種類的資源的描述屬性可能也是不同的；

（3）要想使用一種統(tǒng)一的方式進(jìn)行表示，如何確定資源統(tǒng)一表示方式的屬性組；

（4）如何在資源統(tǒng)一表示方法中區(qū)分主鍵相同而類別不同的資源；

（5）如何檢測(cè)到資源的數(shù)據(jù)表中的變化，完成資源統(tǒng)一表示的數(shù)據(jù)表的同步。

2資源管理問(wèn)題建模

2.1資源型的定義

一方面，不同類型的資源，所能提供的服務(wù)是不同的，其描述的屬性也是不同的，因此相應(yīng)的數(shù)據(jù)表也分別是不同的；另一方面，同一種類型的資源的所有的信息可能是由多個(gè)數(shù)據(jù)表聯(lián)合得到的，因此一種類型的資源的集合可以使用以下形式來(lái)表示：

Resource：=

其中，Resource表示某種類型的資源集合，T1、T2、Tn分別表示與該資源類別相關(guān)的數(shù)據(jù)表，表示數(shù)據(jù)表T1，T2，……，Tn通過(guò)一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系得到的數(shù)據(jù)的集合。在這里，引入了“資源型”的概念來(lái)區(qū)分這種具有不同描述屬性的資源。

資源型是對(duì)某一類別資源的描述屬性的定義，可用來(lái)描述和刻畫(huà)某一種類型的資源的描述屬性特點(diǎn)，說(shuō)明某種類型的資源所具有的描述屬性和特征，且主要強(qiáng)調(diào)的是該類型的資源在系統(tǒng)中所需要描述的特征。在此使用以下關(guān)系式來(lái)對(duì)資源型ResourceType進(jìn)行定義：

ResourceType：= } > }>，其中：

ResTypeID：資源型的唯一標(biāo)識(shí)，用來(lái)區(qū)分不同的資源型；

TableCount：用來(lái)說(shuō)明與此資源型相關(guān)的數(shù)據(jù)表的個(gè)數(shù)；

Status：用來(lái)說(shuō)明資源型的使用狀態(tài)，標(biāo)識(shí)資源型是否可用；

TableName：用來(lái)說(shuō)明資源型對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表的名稱；

TableCate：用來(lái)說(shuō)明資源型對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表的類別；

AttrCount：說(shuō)明一個(gè)數(shù)據(jù)表中的描述屬性的個(gè)數(shù)；

AttrName：說(shuō)明一個(gè)數(shù)據(jù)表中的某一個(gè)描述屬性的名稱；

AttrType：說(shuō)明一個(gè)數(shù)據(jù)表中的某一個(gè)描述屬性的值的類別。

因?yàn)橘Y源型的定義中，資源型對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表是采用集合的形式進(jìn)行定義的，對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)表的屬性定義也是采用集合的形式進(jìn)行和完成的，這樣可知資源型是可擴(kuò)展的。所以，當(dāng)有新的不同類型的資源需要注冊(cè)到系統(tǒng)中時(shí)，可以通過(guò)資源型對(duì)該類別的資源進(jìn)行刻畫(huà)和描述，由此可將不同類別的資源接入到BIRIS-Cloud服務(wù)平臺(tái)，使得BIRIS-Cloud服務(wù)平臺(tái)能夠識(shí)別該資源。

2.2資源的專型表示和通型表示

文中將這種使用資源型定義的屬性組來(lái)描述資源的方式稱為資源的專型表示。該種表示方法與資源型直接相關(guān)，若資源型不同，則資源的專型表示也就不同。

資源的通型表示則是對(duì)所有資源的一種統(tǒng)一的表示方式，即與資源型無(wú)關(guān)的一種表示方法，也就是對(duì)于任意的一種資源都可使用相同的屬性組進(jìn)行描述和刻畫(huà)。資源的通型表示與資源的專型表示是相對(duì)的，也是一一對(duì)應(yīng)的。在這里，使用以下關(guān)系式來(lái)對(duì)資源的通型表示的屬性組ResourceGeneral來(lái)進(jìn)行描述：

ResourceGeneral：=，其中：

ResID：資源的通型表示中對(duì)資源的編號(hào)，能夠唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)資源；

ProID：資源提供者的編號(hào)，能夠唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)資源的提供者；

ResTypeID：資源型ID，即上一小節(jié)定義的能夠唯一標(biāo)識(shí)資源型的編號(hào)；

ResTypePKValue：資源專型表示方式中的資源的物理主鍵的值，通過(guò)該值與資源型ID就可以對(duì)不同類型的資源，但是資源主鍵一樣的情況加以明確區(qū)分；

ResCate：資源的類別標(biāo)識(shí)，因?yàn)橥环N類型的資源也會(huì)有很多，同一種類型的資源所能提供的服務(wù)也是有區(qū)別的，因此這個(gè)標(biāo)識(shí)說(shuō)明對(duì)資源型的一個(gè)分類；

{GeneralAtt}：資源的通型表示的屬性的集合，可擴(kuò)展的，能夠適應(yīng)服務(wù)系統(tǒng)的發(fā)展和變化情況。

2.3資源模型

因?yàn)橘Y源型的描述屬性是未知的，尤其是當(dāng)有新的資源類別注冊(cè)到系統(tǒng)中時(shí)，為了能夠完成資源數(shù)據(jù)由資源專型數(shù)據(jù)表到資源通型信息表的實(shí)時(shí)同步，就需要記錄每種資源型的描述屬性與資源通型表中的屬性映射關(guān)系。根據(jù)這種映射關(guān)系，可以形成該資源型對(duì)應(yīng)的視圖，如圖2中的DishTypeView，該視圖中的屬性都是資源的通型信息表中的屬性之一，視圖中的值則來(lái)源于資源型信息表。因此，一個(gè)資源型與資源通型表示方法中的屬性的映射關(guān)系可以使用如下關(guān)系表達(dá)式進(jìn)行描述：

Mapping：={}，其中：

RestypeID：資源型的唯一標(biāo)識(shí)，能夠唯一地區(qū)分不同的資源型；

TableName：資源型對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表名稱；

SubAttr：資源型的屬性名稱；

GeneralAttr：資源通型表示中的屬性名稱。

因?yàn)橐粋€(gè)服務(wù)中心下會(huì)含有大量的不同種類的資源，因此一個(gè)服務(wù)中心下就會(huì)存在著多個(gè)資源型與之相對(duì)應(yīng)，而每種資源型的專型表示與資源的通型表示也都會(huì)存在著大量的上述映射關(guān)系Mapping。為了能夠更好地管理這種映射關(guān)系，此處又提出了 “資源模型”的概念來(lái)進(jìn)行管理。

如圖3所示，資源模型是一套資源描述框架。一個(gè)資源模型則包含且僅包含一個(gè)資源的通型表示的數(shù)據(jù)表。一個(gè)資源模型可以包含若干個(gè)資源型的資源，一個(gè)資源型有多個(gè)數(shù)據(jù)表與之相關(guān)，因此也就包含每個(gè)資源型相關(guān)的所有的數(shù)據(jù)表。這里資源的分類，指的是對(duì)資源型內(nèi)部進(jìn)行一個(gè)組織分類，由于資源的分類問(wèn)題不是本文關(guān)注的重點(diǎn)，不需在這里進(jìn)行贅述。同時(shí)，同一資源型對(duì)于不同的客戶可能展現(xiàn)的信息也是不同的，所以存在資源型與瀏覽方式綁定。

3資源管理框架解析引擎

3.1資源模型的形式化定義

在圖3中，可以看出一個(gè)資源模型應(yīng)該包括以下幾個(gè)部分：

（1）資源模型自身的一些基本信息以及資源模型的通型表示的數(shù)據(jù)表的定義；

（2）資源模型所包含的資源型；

（3）每個(gè)資源型的詳細(xì)定義，包括資源型對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表，每個(gè)數(shù)據(jù)表的屬性構(gòu)成以及該屬性與資源通型表示的數(shù)據(jù)表中的那個(gè)屬性構(gòu)成映射關(guān)系；

（4）資源型的分類體系，針對(duì)該資源型進(jìn)行了何種的組織和分類；

（5）資源型的瀏覽方式綁定，因?yàn)椴煌馁Y源型可以使用不同的瀏覽方式去進(jìn)行展示，也可以根據(jù)需要，針對(duì)不同的客戶展現(xiàn)方式的不同酌情展示，因此有必要綁定資源型與瀏覽方式。

資源模型是建立在資源型的基礎(chǔ)之上，資源模型管理的是多個(gè)資源型的專型表示與資源的通型表示的映射關(guān)系，因此這里將給出資源模型定義的部分規(guī)則。ResourceModel是整個(gè)文件的根元素，說(shuō)明了定義一個(gè)資源模型應(yīng)該包含的各個(gè)組成部分，其下有五個(gè)子元素分別與上面的五大部分相對(duì)應(yīng)，依次為資源模型的基本信息、資源模型包含的資源型的詳細(xì)定義、資源模型包含的資源型的定義，資源類別的定義、資源型與瀏覽方式的綁定的定義。此處，以DOM樹(shù)的形式給出資源模型Schema的定義，詳情見(jiàn)圖4。其中，橢圓形代表的是復(fù)雜類型標(biāo)簽，長(zhǎng)方形代表的是簡(jiǎn)單類型標(biāo)簽，虛線的標(biāo)簽代表可能存在也可能不存在。只是中間有些復(fù)雜類型標(biāo)簽并未給出定義，因?yàn)樵擃悩?biāo)簽下是一些簡(jiǎn)單標(biāo)簽。

3.2資源管理框架解析引擎

資源管理框架解析引擎主要包括XML解析器、資源管理框架控制器、資源型管理器、資源類別管理器、資源模型管理器、資源型與瀏覽方式管理器等部分，如圖5所示。

由圖5可知，對(duì)其中各部分的功能解析如下所示。

XML解析器。讀取資源模型定義文件，根據(jù)資源模型的Schema文件來(lái)對(duì)資源模型定義文件的語(yǔ)法進(jìn)行檢查，并對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行解析，以確保資源模型定義文件的合法性。XML解析器會(huì)將資源模型定義文件中的信息以一個(gè)對(duì)象的形式傳遞給資源管理框架控制器。

資源管理框架控制器。完成對(duì)資源型管理器、資源類別管理器、資源模型管理器和資源型與瀏覽方式管理器的調(diào)度，使得這些管理器之間協(xié)調(diào)工作，共同完成資源模型的配置工作。

資源型管理器。主要負(fù)責(zé)資源型定義部分的邏輯錯(cuò)誤驗(yàn)證，包括資源型ID是否被占用，資源型對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表的個(gè)數(shù)與數(shù)據(jù)表定義的個(gè)數(shù)是否一致等問(wèn)題。

資源類別管理器。主要負(fù)責(zé)資源類別定義部分的邏輯錯(cuò)誤的驗(yàn)證，包括資源類別ID是否沖突，資源類別的父項(xiàng)資源類別是否已經(jīng)存在，每一個(gè)資源型是否都有與之相對(duì)應(yīng)的資源類別等問(wèn)題。

資源模型管理器。主要負(fù)責(zé)資源模型定義部分的邏輯錯(cuò)誤的驗(yàn)證，包括資源通型信息表名稱是否被占用，資源模型包含的所有的資源型是否都已經(jīng)進(jìn)行了定義等問(wèn)題。

資源型與瀏覽方式管理器。主要負(fù)責(zé)資源型與不同瀏覽方式的綁定問(wèn)題。

4結(jié)束語(yǔ)

論文提出了一套新的資源管理框架，使用這套資源管理框架能夠?qū)⒉煌N類的資源以一種統(tǒng)一的方式進(jìn)行瀏覽、查詢和管理。該套資源管理框架對(duì)不同種類的資源進(jìn)行總結(jié)，根據(jù)資源的不同，尋求其獨(dú)有的特征，稱這種表示方法為資源的專型表示法，找出不同類別的資源之間的共性，形成對(duì)資源的一種通型表示方法，并建立起二者之間的映射關(guān)系，從而完成對(duì)資源的統(tǒng)一形式描述，為其后進(jìn)行服務(wù)資源的組合、服務(wù)資源服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)提供了切實(shí)有效的基礎(chǔ)。

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