网格数据复本管理的动态自适应软件体系结构
软件体系结构
软件体系结构引言软件体系结构是指在软件系统中，对系统整体结构进行组织和设计的过程。
一个合理的软件体系结构能够帮助开发者降低系统的复杂度，提高系统的可维护性和可扩展性。
本文将介绍软件体系结构的基本概念和常用的体系结构模式，以及如何进行软件体系结构设计。
软件体系结构的基本概念软件体系结构是一个抽象的概念，用于描述软件系统中各个组件之间的关系和交互方式。
它主要由以下几个基本概念组成：1.组件（Component）：组件是软件系统中的一个独立的功能单元，可以由一个或多个模块（Module）组成，实现特定的功能。
2.接口（Interface）：接口定义了组件之间的通信方式和消息传递方式。
一个组件可以提供多个接口供其他组件使用。
3.关系（Relationship）：组件之间的关系可以是依赖关系（Dependency）、关联关系（Association）、聚合关系（Aggregation）和组合关系（Composition）等。
这些关系将多个组件链接起来，形成一个组织结构。
4.架构风格（Architectural Style）：架构风格定义了软件系统的整体结构的模式和约束。
常见的架构风格包括层次结构（Layered）、客户端-服务器（Client-Server）、发布-订阅（Publish-Subscribe）等。
常用的软件体系结构模式在进行软件体系结构设计时，可以借鉴一些常用的体系结构模式。
下面介绍几种常见的模式：1.层次结构（Layered）：层次结构将软件系统划分为若干层，每一层负责特定的功能。
上层的组件可以调用下层的组件，反之则不行。
这种模式可以降低系统的复杂度和耦合度，提高系统的可维护性。
2.客户端-服务器（Client-Server）：客户端-服务器模式将软件系统划分为客户端和服务器两个部分。
客户端负责与用户进行交互，而服务器负责处理客户端的请求并返回结果。
这种模式可以实现系统的分布式部署，提高系统的可伸缩性。
软件体系结构概述
软件体系结构概述软件体系结构是指软件系统的组织方式和结构框架，包括系统的组件、模块、连接方式以及它们之间的关系。
软件体系结构定义了系统的主要构成和交互方式，以及系统的整体特性和行为。
软件体系结构的设计和选择对于系统的可维护性、可扩展性、可靠性和性能等方面都有重要影响。
软件体系结构可以理解为一个软件系统的蓝图或者设计模板，它指导和限制了系统在开发和维护过程中的各个方面，并对系统的演化和重用性提供支持。
常见的软件体系结构包括客户端-服务器体系结构、分层体系结构、面向对象体系结构、面向服务体系结构等。
客户端-服务器体系结构是最常见的软件体系结构之一，它将软件系统划分为客户端和服务器两部分。
客户端负责用户界面和用户交互，服务器负责处理业务逻辑和数据存储。
这种体系结构可以提高系统的可伸缩性和可靠性，同时也增加了系统的复杂性和通信开销。
分层体系结构将软件系统划分为多个层次，每个层次具有特定的功能。
常见的层次包括表示层、业务逻辑层和数据访问层。
表示层负责用户界面的展示和交互，业务逻辑层负责系统的业务逻辑处理，数据访问层负责数据的存储和访问。
分层体系结构可以提高系统的可重用性和可维护性，同时也增加了系统的复杂性和通信开销。
面向对象体系结构利用面向对象的思想和技术进行软件系统的设计和实现。
它将软件系统划分为多个对象，每个对象具有特定的属性和方法，并通过消息传递进行交互。
面向对象体系结构可以提高系统的可重用性和可维护性，同时也增加了系统的复杂性和内存开销。
面向服务体系结构将软件系统划分为多个服务，每个服务具有特定的功能和接口。
这些服务通过网络进行通信和交互，从而实现系统的功能需求。
面向服务体系结构可以提高系统的可扩展性和跨平台性，同时也增加了系统的通信开销和服务管理的复杂性。
除了以上常见的软件体系结构外，还有其他一些特定领域的体系结构，如实时系统体系结构、并行系统体系结构等。
实时系统体系结构适用于对响应时间有严格要求的系统，它需要快速的响应和高可靠性。
软件体系结构
软件体系结构在软件开发过程中，软件体系结构是一个至关重要的概念。
软件体系结构是指软件系统中的各个组件、模块和它们之间的关系。
一个优秀的软件体系结构可以提高软件系统的可维护性、可扩展性和可重用性，同时也有利于降低开发成本和提高软件质量。
软件体系结构的定义软件体系结构是指软件系统中各个部分相互之间的组织方式。
它包括软件系统中的组件、组件之间的关系，以及这些组件和关系在整体上所形成的结构。
软件体系结构描述了软件系统的整体结构，以及各个组件之间的相互作用。
软件体系结构的重要性软件体系结构在软件开发过程中起着至关重要的作用。
一个良好的软件体系结构可以帮助开发人员更好地理解软件系统的结构和设计，从而更容易进行软件开发、测试、部署和维护。
此外，良好的软件体系结构还可以提高软件系统的性能、可靠性和安全性，降低软件开发和维护的成本。
软件体系结构的组成一个软件系统的体系结构通常由以下几个组成部分组成：1.组件（Components）：软件系统中的各个部分。
2.接口（Interfaces）：组件之间进行通信和交互的方式。
3.关系（Relationships）：描述组件之间的依赖关系，如依赖、引用、调用等。
4.约束（Constraints）：对组件之间交互的限制条件。
5.配置（Configurations）：软件系统中各个组件的布局和部署方式。
软件体系结构的类型软件体系结构可以分为多种类型，常见的软件体系结构包括：•分层体系结构：软件系统按层次结构组织，每一层负责不同的功能。
•客户端-服务器体系结构：软件系统分为客户端和服务器，客户端负责用户界面，服务器负责处理业务逻辑。
•面向服务的体系结构：软件系统以服务为中心，各个组件之间通过服务进行通信和交互。
•事件驱动体系结构：软件系统通过事件进行通信和控制。
•管道和过滤器体系结构：软件系统通过一系列过滤器进行数据处理。
软件体系结构的设计原则在设计软件体系结构时，需要遵循一些设计原则，以确保软件系统的质量和可维护性：1.模块化：将软件系统划分为多个独立的模块，每个模块负责一个特定的功能。
软件体系结构知识点完整
软件体系结构知识点完整首先，软件体系结构的设计目标是确保软件系统具有良好的可维护性、可扩展性、可重用性和可演化性。
为了达到这些目标，需要考虑以下几个重要的知识点：1.架构风格和模式：软件体系结构可以采用不同的架构风格和模式，如客户/服务器架构、分层架构、微服务架构等。
每种架构风格和模式都有其适用的场景和优缺点，开发人员需要根据具体需求选择适合的架构。
2.组件和接口：软件系统通常由多个组件构成，每个组件负责特定的功能。
组件之间通过接口进行通信和交互。
设计良好的组件和接口可以提高系统的模块化程度，便于测试、维护和重用。
3.数据管理：软件系统通常需要对一定量的数据进行管理和存储。
在软件体系结构设计中，需要考虑数据的组织方式、访问方式和持久化方式。
常见的数据管理技术包括关系型数据库、非关系型数据库和缓存等。
4.并发和分布式处理：现代软件系统通常需要处理大量的并发请求，并且可能分布在不同的机器上。
软件体系结构设计需要考虑如何有效地处理并发请求和如何进行分布式部署，以提高系统的性能和可扩展性。
5.安全和可靠性：软件系统面临各种安全和可靠性风险，如数据丢失、数据泄露和系统故障等。
软件体系结构设计需要考虑如何采取措施保障系统的安全和可靠性，如进行数据备份、访问控制和错误处理等。
6.软件系统的分层：软件体系结构通常采用分层的结构，将系统划分为不同的层次，每个层次负责不同的功能。
常见的分层结构有表示层、业务逻辑层和数据访问层等。
分层结构可以提高系统的可维护性和可扩展性。
7.影响因素和约束：软件体系结构设计还需要考虑相关的影响因素和约束，如成本、时间、技术限制等。
这些因素和约束将直接影响软件体系结构的设计和实施。
总结起来，软件体系结构是软件设计的重要组成部分，它涉及到架构风格和模式的选择、组件和接口的设计、数据管理、并发和分布式处理、安全和可靠性等多个方面。
了解这些知识点对于设计出高质量、可维护和可扩展的软件系统至关重要。
软件体系结构
软件体系结构软件体系结构是指软件系统中各个组件之间的关系和结构的抽象描述。
它是构建软件系统的基础，对软件系统的设计和开发起着重要的指导作用。
本文将从软件体系结构的定义、目标和应用领域等方面对其进行详细的介绍。
一、软件体系结构的定义软件体系结构是指软件系统中各个组件之间的关系和结构的抽象描述，它包括软件系统的静态结构和动态行为。
静态结构是指软件系统中组件的组织方式和相互之间的关系，动态行为是指软件系统中组件的交互方式和相互之间的通信方式。
二、软件体系结构的目标软件体系结构的目标是实现软件系统的可重用性、可维护性、可扩展性和可伸缩性。
可重用性是指软件系统中的组件能够被多次使用，可维护性是指软件系统中的组件能够被轻松地修改和维护，可扩展性是指软件系统能够根据需求进行功能的扩展，可伸缩性是指软件系统能够根据需求进行性能的扩展。
三、软件体系结构的应用领域软件体系结构广泛应用于各个领域的软件系统开发，特别是大型跨平台和分布式系统的开发。
在金融领域，软件体系结构被应用于交易系统和风险管理系统的开发；在电子商务领域，软件体系结构被应用于在线购物系统和支付系统的开发；在物流领域，软件体系结构被应用于供应链管理系统和运输管理系统的开发。
四、软件体系结构的基本原则软件体系结构的设计应遵循以下基本原则：1. 模块化：将软件系统分为独立的模块，每个模块只负责特定的功能，通过接口进行通信和交互。
2. 松耦合：各个模块之间的依赖应尽量降低，避免模块之间的紧密耦合，以提高系统的灵活性和可维护性。
3. 高内聚：模块内部的各个元素之间应紧密关联，功能相关的元素应放在同一个模块中，以提高系统的内聚性。
4. 分层：将软件系统分为多个层次，每个层次负责不同的功能，上层层次通过接口调用下层层次的功能。
5. 可伸缩性：系统的设计应考虑未来的扩展需求，能够根据需求进行功能和性能的扩展。
六、软件体系结构的设计方法软件体系结构的设计方法有很多种，常用的有面向对象的体系结构设计方法、服务导向的体系结构设计方法和领域驱动设计方法。
自适应系统软件体系结构的探讨
动调整， 以更好地适应外部环境和需求的变化。 软件
系统的 自 适应性大体表现为两个不 同层次：软件 实
体 的 自适 应性 和系统 结 构的 自适 应性 ， 即 自适 应软 件 实体 和系统 整体通 过修 改 自身行 为或 改 变 自身结
构 以满 足功 能和质量 的需 求 。
心 （ ０４ ） 淮 安 软 件 和 服 务 外 包 公 共 服 务 平 台 Ｊ －２ ， Ｈ１ （ ＨＡＰ ０ ００ ２ １ １）
Ｊａｇ ｉ ｕａ ｎ ２ ３ ０ ） ｉ ｘｓ Ｈ ’ａ ２ ０ ｎ ｕ ｉ １
摘 要 ： 本文从软件体 系结构 的角度 出发 ， 针对微观层面上的 自适应构件和宏观层面上 的 自适应体 系
结构描述和分析， 研究 了自 适应 系统软件体 系结构 的基础理论和关键技术 ， 包括对 自适应 系统软件体 系结 构的现状及面临问题 、 冲突管理方法及预见式 自 适应框架的构造。
目前， 随着计算的网络化、 移动化和多样化， 软 件系统的规模越来越大、 结构越来越复杂、 管理和维
护越 来 越难 、对 环境 变 化和 突发事 件适 应 能力 的要 求越 来 越高 ， 因而软件 系 统 由需求 、 环境 引起 的适应 性越 来越 突 出 。 金融 、 电信 、 电力 、 交通和 国 防等 国家
Ｋ ｙ ｒ ｓ Ｓ ｆ ａｅＡｒ ｈｔｃｕ ｅ ｅ ｗｏ ｄ ： ｏ ｗ ｒ ｃ ｉ ｔｒ ；Ａｄ ｐｉｅＳ ｓｅ ；Ｐ ｅ ｉｔｂ ｅ ｔ ｅ ａ ｔ ｙ ｔｍｓ ｒｄｃａ ｌ ｖ
０ 引 言
研究和开发受 到了学术界和工业界的广泛重视， 但
如何有 效地 对 自适 应 系统进行 规 约 、 析 、 分 设计 和 实
自适应系统通常驻留在动态开放的环境 中， 能 够感知环境变化，并根据环境变化动态调整 自身的
软件体系结构
软件体系结构随着计算机科学和技术的不断发展，软件开发也越来越重要。
软件体系结构是软件开发中非常关键的一环。
它是指软件系统中各组件之间的关系和交互方式的一种描述方式。
软件体系结构不仅仅是软件系统的设计，还涉及到软件系统的架构、组件、模式等多方面的内容。
软件体系结构的定义软件体系结构是指软件设计时所考虑到的系统结构和组件之间的关系，以及它们之间的交互方式和通信方式。
它是软件系统设计的基础，可以帮助程序员们更好地规划和管理整个项目。
在实际开发过程中，软件体系结构可以将软件系统划分为若干个独立的部分，每个部分可以独立开发，最终组合成一个完整的软件系统。
软件体系结构的重要性软件体系结构在软件开发生命周期的各个阶段都会发挥重要作用。
它可以帮助软件开发者们更清楚地定义系统范围、确定模块之间的关系、减少冲突和风险等。
此外，软件体系结构还可以帮助软件开发者预测系统的变化，让系统更加易维护和扩展。
软件体系结构的种类软件体系结构可以根据不同的标准进行分类。
下面介绍几种常见的分类方式。
1. 根据结构组织按照软件系统的结构组织方式来分类，可以分为：层次体系结构、客户/服务器体系结构、面向对象体系结构等。
层次体系结构将软件系统划分为若干个层次，每个层次尽量保持独立，每个层次只依赖于下一层次，不依赖于上一层次。
这种体系结构的好处是简单易懂，可维护性高。
客户/服务器体系结构是指将软件系统分为服务器端和客户端两部分。
服务器提供各种服务，客户端通过调用服务器端提供的服务来实现自己的功能。
这种体系结构的好处是扩展性好，因为只要增加一台服务器就可以为更多的客户端提供服务。
面向对象体系结构是指将软件系统看成是若干个对象的集合。
每个对象有一些属性和方法，它们之间可以相互调用来完成一些功能。
这种体系结构的好处是维护性好，因为不同对象之间的关系比较简单清晰。
2. 根据数据流方向按照数据流的方向来分类，可以分为：单向体系结构、双向体系结构。
单向体系结构是指软件系统在数据流的传递方向上是单向的，只有一个方向。
软件自适应体系结构研究进展
软件自适应体系结构研究进展近年来，随着软件系统的不断扩大和复杂化，传统的软件体系结构已经不能满足当前的需求。
面对这个问题，学术界和工业界开始研究新的软件体系结构，其中软件自适应体系结构越来越受到关注。
本文将介绍该领域的最新研究进展。
一、软件自适应体系结构的概念软件自适应体系结构（software self-adaptive architecture，SSAA）是一种能够动态地适应环境变化和用户需求的软件体系结构。
与传统的软件体系结构不同，SSAA 能够监测和感知系统运行时的环境状态，并自主地进行调整和优化。
它可以提高软件系统的可靠性、可用性、安全性、效率和灵活性，从而满足用户的需求和期望。
SSAA 核心的自适应机制包括三个方面：①监测机制：通过感知系统的运行环境和用户行为，如监控硬件状态、网络延迟、负载等信息，并将其反馈到系统中。
②决策机制：根据监测到的信息，进行分析评估和决策，并选择最优的自适应策略和操作。
③执行机制：将决策结果转化为系统运行时所需的具体调整和优化操作，包括修改配置、重新部署组件、动态扩展等。
二、SSAA 关键技术实现 SSAA 的关键技术主要有以下几点：①感知技术：利用传感器、日志、分析工具等手段对系统的运行状态进行感知和监测，提供数据支持给决策机制。
②分析技术：基于机器学习、数据挖掘、模型推理等技术，对监测到的数据进行分析和评估，得出正确的决策结果。
③决策技术：根据应用场景和具体需求，定义相应的决策规则和算法，实现自适应和优化的决策过程。
④执行技术：通过动态部署、组件替换、资源分配等手段，将决策结果转化为系统实际运行时的操作，完成自适应过程。
三、SSAA 研究现状SSAA 的研究在近年来获得了很大进展，涉及到许多领域，如机器学习、自然语言处理、分布式系统等。
下面将从三个方面介绍当前研究的热点和趋势。
①架构描述语言架构描述语言（architecture description language，ADL）是软件体系结构设计和实现的基本语言。
软件体系结构
软件体系结构
软件体系结构（Software architecture，软件架构）为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象，由构成系统的元素的描述、这些元素的相互作用、指导元素集成的模式以及这些模式的约束组成。
软件体系结构不仅指定了系统的组织结构和拓扑结构，并且显示了系统需求和构成系统的元素之间的对应关系，提供了一些设计决策的基本原理。
对于软件项目的开发来说，一个清晰的软件体系结构是首要的。
传统的软件开发过程可以划分为从概念直到实现的若干个阶段，包括问题定义、需求分析、软件设计、软件实现及软件测试等。
软件体系结构的建立应位于需求分析之后，软件设计之前。
但在传统的软件工程方法中，需求和设计之间存在一条很难逾越的鸿沟，从而很难有效地将需求转换为相应的设计。
而软件体系结构就是试图在软件需求与软件设计之间架起一座桥梁，着重解决软件系统的结构和需求向实现平坦地过渡的问题。
软件体系结构是项目干系人进行交流的手段，明确了对系统实现的约束条件，决定了开发和维护组织的组织结构，制约着系统的质量属性。
软件体系结构使推理和控制更改更简单，有助于循序渐进的原型设计，可以作为培训的基础。
软件体系结构是可传递和可复用的模型，通过研究软件体系结构可能预测软件的质量。
软件体系结构汇总
软件体系结构汇总软件体系结构是指在软件开发过程中，通过分析和设计将软件系统拆分成不同的模块，确定各个模块之间的关系和通信方式的过程。
软件体系结构的设计对于软件系统的可维护性、可扩展性等方面有着至关重要的影响。
本文将对几种常见的软件体系结构进行汇总介绍。
1. 分层体系结构（Layered Architecture）分层体系结构是将软件系统划分为若干层，每一层都具有特定的功能和对上下层的依赖关系。
常见的分层包括用户界面层、业务逻辑层、数据访问层等。
分层体系结构的优点是模块化、可维护性和可重用性较好，不同层之间的耦合度较低，但也存在性能问题和复杂度较高的缺点。
2. 客户端-服务器体系结构（Client-Server Architecture）客户端-服务器体系结构将软件系统划分为客户端和服务器两部分，客户端负责与用户交互，服务器负责处理和存储数据。
客户端-服务器体系结构的优点是系统的可伸缩性和灵活性较好，但也存在服务器压力过大、网络延迟等问题。
3. MVC体系结构（Model-View-Controller Architecture）MVC体系结构将软件系统划分为模型、视图和控制器三个部分，模型负责业务逻辑和数据存储，视图负责用户界面显示，控制器负责协调模型和视图之间的交互。
MVC体系结构的优点是模块化和分工明确，可以提高系统的可维护性和可扩展性。
4. Pipe and Filter体系结构Pipe and Filter体系结构将软件系统划分为一系列的处理器（Filter）和数据通道（Pipe），每个处理器负责执行一些特定的功能，通过数据通道进行输入和输出。
Pipe and Filter体系结构的优点是模块化和可重用性较好，但也存在处理器之间的依赖性和性能问题。
5. Blackboard体系结构Blackboard体系结构将软件系统划分为一个共享数据结构（Blackboard）和一组独立的处理器（Knowledge Sources），数据结构用于共享问题描述和部分解决方案，处理器根据问题描述和解决方案进行并行计算和协作。
网格计算的三种体系结构概述
⽹格计算的三种体系结构概述 来成都⼀个⽉了，⼀直断断续续地在下⾬，中途天晴了两天。
整个⼈⼀直处于昏昏欲睡的状态。
⽹格体系结构是关于如何构建⽹格的技术，它包括两个层次的内涵。
⼀是要标识出⽹格系统由哪些部分组成，清晰地描述出各个部分的功能、⽬的和特点。
⼆是要描述⽹格各个组成部分之间的关系，如何将各个部分有机地结合在⼀起，形成完整的⽹格系统，从⽽保证⽹格有效地运转，也就是将各个部分进⾏集成的⽅式或⽅法。
研究⽹格体系结构的⽬的是为了更好地实现⽹格，因此在⽹格体系结构的研究过程中，⾸先需要确定的就是⽹格系统到底由哪些基本的功能模块组成的，它们之间如何有机地组合，成为⼀个完整的⽹格系统。
⽹格系统的基本功能模块⽰意图如下： ⽹格⽤户通过⽤户界⾯实现与⽹格之间的信息交互，实现诸如⽤户作业提交、结果返回等输⼊输出功能。
⽹格在提供服务之前要知道哪个资源当前可以向⽤户提供服务，这就需要⽹格中信息管理模块提供相应的信息。
选定合适的资源后，⽹格需要把该资源分配给⽤户使⽤，并对使⽤的过程中的资源进⾏管理，这些是资源管理的功能。
⽹格在提供服务的过程中需要⽹格数据管理功能模块将远程数据传输到所需节点。
作业运⾏过程中由作业管理模块提供作业的运⾏情况汇报。
使⽤⽹格的⽤户及其使⽤时间和费⽤等的管理则由⽤户和记账管理模块实现。
⽤户使⽤⽹格的整个过程中都需要QoS（Quality of Service，服务质量）保证、通信和安全保障，以提供安全可靠、⾼性能的服务。
五层沙漏体系结构 在五层沙漏体系结构中，最基本的思想就是：以协议为中⼼，强调服务与API和SDK的重要性。
五层沙漏结构的设计原则就是要保持参与的开销最⼩，即作为基础的核⼼协议较少，类似于OS内核，以⽅便移植。
五层沙漏结构根据该结构中各组成部分与共享资源的距离，将对共享资源进⾏操作、管理和使⽤的功能分散在五个不同的层次，由下⾄上分别为构造层（Fabric）、连接层（Connectivity）、资源层（Resource）、汇聚层（Collective）和应⽤层（Application）。
第5章动态软件体系结构
第5章动态软件体系结构第5章动态软件体系结构原来研究静态，运行时结构不变。
动态软件体系结构，研究由于特殊需要必须连续运行时的变化。
5.1 概述基于软件体系结构成为开发主流，灵活—>动态、可扩展、自定义、可演化动态性三类：P151下。
研究分两方面：研究动态更新语言，研究支持工具。
1.动态ADL，C2支持动态2.工具，ArchStudio，SAA。
图5-1研究不成熟。
5.2 动态模型5.2.1 基于构件的模型1.模型简介CBDSAM，分三层。
应用层，中间层，体系结构层，图5-2。
应用层可添加删除、更新构件。
中间层添加版本控制机制，运载方法。
体系结构层更改扩展更新机制，改拓扑，改映射。
2.更新请求描述表5-1，add，remove，updata。
包括几个方面，P155（①-⑥）3.更新执行步骤，4个，P1554.实例分析，局部更新，不影响系统运行，图5-3，A构件动态隔离和恢复。
全局更新，图5-4，服务器更新。
5.2.2 πADL动态体系结构1.定义，表5-2，BNF范式2.建模方法，πADL借鉴Wright框架，用π演算动态建模能力。
基本思路：P159上，(1)(2)(3)建模具体方法，P159中，(1)(2)(3)(4) (8)表5-3，解释P160-161 (1)-(6)3.建模语义，π进程作形式语义基本思想，各进程并发运行，关键要点，表达动态创建和删除，动态连接。
动态体系结构行为推导算法，P161，步骤一二三步。
5.3 动态体系结构的描述5.3.1 描述语言1.Dynamic Wright，扩展了Wright，试图模拟或标记，以解决动态性。
图5-5，与两个Server交互，静态。
图5-6，动态描述，虚线，配置C，非常适合描述动态。
2.Darwin，描述系统配置规则。
ADL不同之处，有指定服务规则，图5-7，P163。
5.3.2 形式化描述包括体系结构描述，重配置，行为描述。
用图形化，代数进程，逻辑等。
高能物理网格中动态自适应副本选择算法
中圈分类 Ｔ ３１ 号： Ｐ９
高能物理 网格 中动 态 自适应 副本选择 算法
程耀东 ，马 椅 ２ 于传橙 ，陈 嘲
（．中国科 学院高能物理研究所计算 中心 ，北京 １０ ４ ；２ １ ００ ９ ．中国电子技术标准化研究所 ，北京 １０ ０ ） ０ ０ ７
摘 要 ：提出一种在高能物理网格 环境下适用的客户端动态 自 适应文件副本选择算法。该算法基于历史传输信息进行选择预测，并可 根据
ｉ ｇ Ｅｎｅ ｇ ｎ Ｈｉ ｈ ｒ ｙ Ｐｈｙ ｉｓＧｒｄ ｓｃ ｉ
ＣＨＥＮＧ ｏ ｄ ｎ Ｍ Ａ ｎ ， Ｙａ — ｏ ｇ ， Ｎａ ＹＵ ｕ ｎ ｓ ｎ ＣＨＥＮ ｎ Ｃｈ ａ —ｏ ｇ ， Ｇａ ｇ
（． ｏ ｕｉｇＣｅｔ ，ｎｔｕｅｏ ＨｉｈＥ ｅｇ ｈ ｓ ｓＣｈｎｓ Ａ ａｅ ｆ ｃｅｃｓＢｅ ｉｇ１０ ４ ； １Ｃ ｍｐ ｔ ｎｅ Ｉｓｔｔ ｆ ｇ ｎ ｒｙＰ ｙ ｉ ， ｉｅｅ ｃｄ ｍｙｏ Ｓ ｉ ｅ， ｉｎ ００ ９ ｎ ｒ ｉ ｃ ｎ ｊ
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第３ ４卷 第 ３期
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２０ ０ ８年 ２月
Ｆｅ ｕａ ｙ ２ ０８ ｂｒ ｒ ０
Ｎｏ３ ．
Ｃｏ ｐ ｅ ｍ ｕｔ ｒＥｎｇ ｎｅ ｒｎｇ ｉ ｅｉ
博 士论： ・ 文
文章编号：１ ０ － ２（ ０） － ００－ 文献 ０ ￣３ ８ ０８ ３－ ４ ０ ０ ４ ２ ０－ － ３ ０ 标识码： Ａ
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软件体系结构知识点概要
软件体系结构知识点概要软件体系结构是指一个软件系统内各个组件之间的关系和组织方式，是软件系统的基础架构，用于定义系统的整体结构以及各个组件的功能和职责。
软件体系结构决定了系统的稳定性、可扩展性、可维护性和可重用性，是软件开发过程中非常重要的一部分。
需求分析阶段是确定软件系统的用途和功能需求，包括对用户需求、系统约束和业务流程等方面的分析。
在需求分析阶段，需要对系统的功能和性能进行明确的规划，对于不同的系统需求，可能需要采用不同的体系结构模式。
架构设计阶段是根据需求分析的结果，选择合适的体系结构模式和技术，进行系统的整体设计。
常用的体系结构模式包括层次结构模式、客户端-服务器模式、发布-订阅模式、管道-过滤器模式等。
在架构设计阶段，需要考虑系统的性能、可靠性、安全性、可扩展性等方面的要求，并根据这些要求进行设计决策。
评审阶段是对架构设计进行评审，确保设计的合理性和可行性。
评审包括对系统的功能、性能、安全性等方面的评价，并对设计的技术和模式进行验证。
评审的目的是发现和解决设计中的问题，减少软件开发过程中的风险。
验证阶段是对已经实现的系统进行测试和验证，确保系统的功能和性能的符合需求。
验证可以采用黑盒测试和白盒测试等方法，验证的结果可以反馈给设计人员，以便进行修正和优化。
在软件体系结构的设计中，还需要考虑到一些重要的设计原则和概念。
首先，模块化原则是指将系统拆分为若干个独立的模块，每个模块具有明确定义的职责和功能。
模块之间通过接口进行通信，实现模块的解耦和独立开发，同时也方便了系统的维护和扩展。
其次，高内聚低耦合是指模块内部的组件之间具有较强的相关性，而模块之间的依赖关系较弱。
高内聚能够提高模块的复用性和可维护性，低耦合能够减少模块之间的依赖和影响，提高系统的灵活性和可扩展性。
另外，分层架构是一种常用的体系结构模式，将系统分解为若干个层次，每个层次完成特定的功能。
分层架构提供了清晰的界面和抽象层，可以降低系统的复杂性，提高系统的可维护性和可扩展性。
网格化的动态自组织体系结构DSAG
网格化的动态自组织体系结构DSAG樊建平陈明宇(中国科学院计算技术研究所国家智能计算机研究开发中心北京 100080)( fan,cmy@ )摘 要 传统的高性能计算机系统面临着变革，特别是体系结构需要创新。
应用程序的设计方法与运行模式、可重构计算、网格化技术和光互连技术将深刻影响未来高性能计算机系统体系结构的发展。
本文提出了网格化动态自组织体系结构（ＤＳＡＧ），可以支持体系结构按需定制（Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）的新模式，并探讨了相应光互连及ＤＳＡＧ操作系统的设计以及ＤＳＡＧ思想在其他层次系统设计中的应用。
关键词 体系结构，高性能计算，光互连，可重构计算，网格化技术中图法分类号TP338.4Dynamic Self-organized computer Architecture based onGrid-component(DSAG)ＦＡＮ Ｊｉａｎ－Ｐｉｎｇ， ＣＨＥＮ Ｍｉｎｇ－ｙｕ （National Research Center for Intelligent Computing Systems, Institute of ComputingTechnology,Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080） Abstract Ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ （ＨＰＣ） ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｉｓ ｆａｃｉｎｇ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｒｕｎｎｉｎｇ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ， ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ， ｇｒｉｄ ａｎｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｗｉｌｌ ｉｍｐａｃｔ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｆ ＨＰＣ ｄｅｅｐｌｙ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｅｌｆ－ｏｒｇａｎｉｚｅｄ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｇｒｉｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ （ＤＳＡＧ） ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． ＤＳＡＧ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ｄｅ－ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ， ｔｈａｔ ｉｓ ｔｏ ｄｉｖｉｄｅ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｏｆ ａ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｐａｒｔ ａｎｄ ｒｅｏｒｇａｎｉｚｅ ｔｈｅｍ ｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙ． Ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ （ｇｒｉｄ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ） ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ ｖｉａ ｏｐｔｉｃａｌ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ． Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ＨＰＣ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｌｌ ｂｅ ｂｕｉｌｔ ｗｉｔｈ ｇｒｉｄ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ． ＤＳＡＧ ｗｉｌｌ ｅｎａｂｌｅ ｖｅｒｙ ｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ ＨＰＣ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｂｅ ｂｕｉｌｔ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＤＡＳＧ ａ ｎｅｗ ＨＰＣ ｄｅｓｉｇｎ ｍｏｄｅｌ – “ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｎ ｄｅｍａｎｄ” ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｍｏｄｅｌ ｔｈｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｗｉｌｌ ｂｅ ａｄｊｕｓｔｅｄ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ ｒｅｗｒｉｔｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ ｔｏ ａｄａｐｔ ｔｏ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｃｈａｎｇｅ． Ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｏｐｔｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ＤＳＡＧ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｏｔｈｅｒ ｌｅｖｅｌｓ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ ｔｈａｔ ｍａｙ ａｐｐｌｙ ｔｈｅ ＤＳＡＧ ｃｏｎｃｅｐｔ ａｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｐｒｏｇｒａｍ．Key words architecture, high performance computing, optical interconnection, reconfigurable computing , grid１、引 言１ 以并行为主要特征的当代高性能计算机体系结构从SMP（共享存储）、MPP（基于消息传递的大规模并行）到Cluster（机群）1本课题得到国家高科技发展计划(863)基金支持(2003AA1Z2070)和中国科学院知识创新工程支持以及现在的“后Cluster时代”,其技术重点一直是解决以微处理器为核心的计算机系统的互连问题。
动态软件体系结构模型及自适应策略的研究
动态软件体系结构模型及自适应策略的研究动态软件体系结构模型及自适应策略的研究随着软件系统的复杂性和多样性不断增加，为了提高软件系统的性能和适应性，研究者们开始关注动态软件体系结构模型及自适应策略。
动态软件体系结构模型是一种可以自适应地应对不同环境和需求变化的软件系统架构。
本文将介绍动态软件体系结构模型的概念和原理，并探讨其在软件开发中的应用。
动态软件体系结构模型是指一种可以根据系统环境和需求变化来动态调整自身结构和功能的软件架构。
与传统的静态软件体系结构模型不同，动态软件体系结构模型允许软件系统在运行时根据实时环境信息进行改变，以提供更好的性能和适应性。
其核心思想是将软件系统分为多个自治的组件，这些组件可以根据环境和需求的变化进行自主调整和动态协作。
通过灵活调整系统结构，动态软件体系结构模型能够在不改变系统整体功能的情况下适应不同的运行环境和需求变化。
动态软件体系结构模型的设计需要考虑以下几个关键方面。
首先是系统的自组织能力，即组件之间的动态协作和自治能力。
通过定义合适的接口和通信机制，不同的组件可以自主地判断环境信息并进行相应的调整。
其次是系统的可扩展性，即系统能够在运行时动态地添加或删除组件以满足不同的功能需求。
同时，动态软件体系结构模型还需要考虑系统性能和安全性的平衡，以确保系统在动态调整过程中不会降低性能或引入不安全因素。
在动态软件体系结构模型的研究中，自适应策略被广泛应用于系统的决策和调整过程。
自适应策略是指一种根据实时环境信息和需求变化来调整系统行为和配置的方法。
通过引入自适应策略，动态软件体系结构模型可以根据具体需求自动选择合适的组件并调整它们之间的协作关系，以实现更高的性能和适应性。
常见的自适应策略包括基于规则的策略和基于机器学习的策略。
基于规则的策略通过预先定义一些规则和条件来决定系统的行为和配置；而基于机器学习的策略则通过学习历史数据和环境信息来预测未来的需求变化，并根据预测结果进行相应的调整。