基于Web服务的科学计算工作流管理系统的设计与实现

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第 ５期
彭晓婷 等
基于 Ｗｅ ｂ服务的科学计算 工作流管理系统的设计与实现
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管理及监控工 具 ：其 功能是对 Ｗｆ 中过程 ＭＳ
现有 的大 量科学计算 应用 ， 多基 于不 同的平 台
实例的状态进行监控与管理， 如用户管理、 角色管
关 键 词 ： 工 作 流 ； 工 作流 管 理 系 统 ；科 学 计 算 ； 工 作 流 引 擎
中图分类号 ：Ｔ ３ １ Ｐ １
文献标识码 ：Ａ
０ 引言
在科 学计算应 用 的 Ｉｔｒｅ Ｉｔｍａ ｎｅｎ ｔｎｅ ｔ分布式计 ／ 算环 境中 ， 包含 着大量 异构 的计 算资源 ，它们可 能
基于 Ｗｅ 服务 的科 学计算工作流管理 系统 的设计 与实现 ｂ
彭晓婷 ，许 莉北 秦皇岛 ０６０；２ 燕 山大学 里仁学院，河北 秦皇 岛 ０６０； ． 山大学 信 息 ６０４ ． ６ ０４ ３ 燕 科学与工程 学院， 河北 秦皇 岛 ０６０ ； ． 山大学 电气工程 学院， ６０４ ４ 燕 河北 秦皇 岛 ０６０ ） ６ ０４
摘 要 ：工作流技术 是近来被业界广泛采用并迅速 发展的技术。它通过采用计算机技 术，实现业务流程 自动化 。 科学计 算任 务的重复性和耗时性使得将工作流技术同科学计算结合起来成为必然趋势 。本文研究开发的工作流 原型针对于特定科学计算领域的计算流程特 点，将工作流技术 同 Ｗｅ ｂ服务技术结合 ， 出了在 分布式环境 中的 给 科学计 算流程定义和执行的实现方法。
的程序 在过程 定义 中包含 这种 应用程序 的详细信 息 ，如类 型 、地 址等 。
作流 管理系统所 需要 的 ６个基 本模块 ， 并制定 了各 模块 之间 的接 口标准 。其基本 的模块 功能如下 ” 。：
收 稿 日期 ： ２０ — １１ ０ ６０ —２
作者简介：彭晓婷 （９ １ ） １８ 一 ，女 ，江两古安人。硕上。主要研 究方向为网格计 算。
过程定 义工具 ： 为用户提供 一种对 实际业 务过 程进 行分析 、建模 的手 段 ，并生成业 务过程 的可 被
计 算机处 理的形式 化描述 。
被 不 同的 团体所有 和管理 。 项异构 资源 都可 以提 每 供 一项或者 是多项科学应 用的计算 服务 ， 并需要 协 同其 他资源 进 行合 作计 算 来解 决某 个特 定科 学 应 用 领域 的复 杂计算 ；另一方面 ，各地 的科学开 发人
此 ， Ｗｅ 将 ｂ技术与 工作流技术 结合， 开发基 于 Ｗｅ ｂ 的科学计算 的工作流 管理系统 ， 以实现在有 效而 可
无缝 的整 合这 些 计算 服 务的 同时 更充 分 的利用 网
其他 工作流 执行 服务 ： 在大型 的 Ｗ ｆ （ ｒ－ ＭＳ Ｗｏｋ ｌ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｓ ｆ ｗ Ｍａ ａ ｅ ｎ ｙｔｍ）中，工作流可 能需要 多 ｏ Ｓ ｅ 个工作 流机共 同完成 ， 甚至需要 其他异质 的工作流 执行服 务来辅 助来完 成 ，这涉 及到 Ｗｆ ＭＳ系统之
理 、审计管理 、资源控制 等 。
上开发 ，使用不 同的程序语言编 写 ，并且数据类 型 复杂 。 将这样一 些计算应用 整合起来构 造 网络工 作 流 的时候 ，任务 的输 出结果必须 被 固定格式 化 ， 然 后作为输入传 递给下一个 任务 ，如果需要 的话 ， 还 要设置额 外的参数一 同传递 给下一 个任务 。 为实现 这个 目的 ，这 些 计算 应用 被封 装成 统一 的对 外模 式 ，即 Ｗｅ 务 。封装 是指使用 的特 定标识来表 ｂ服 示 该计算 应用 的基本信 息 ， 如它 的交换数据 、 服务 的访 问点 （ 它被部 署在哪里 ，执 行 主机在 哪 里等） 、 服务 实现 、输入输 出参数 、参与 者角色 以及其他 的 服务相 关信 息 。 装标准 基 于 Ｗｅ 封 ｂ服务标识语 言 ，
间 的互联 。
格 中的异构 资源 。
１ 工作流管理 系统
工作流 （ ｒｆ ｗ）是 工作流 程 的计算模 型 ， Ｗｏｋ ｏ ｌ 即将 工作流程 中 的组 织 逻辑 和规 则在 计 算机 中以 恰 当的模 型表示 出来并对其 实施计 算 。 工作流 系统
是以规格化 的流程 描述作 为输入 的软件组件 ， 维 它 护流 程的运行状 态，并在人和应用 之间分派活 动 。 １９ ９ ４年 １ 月 ，工作流 管理联盟 发布 了工作 流 １ 管理系统 的参 考模型 ， 该模 型定义 了一个基本 的工
员都 在致 力于 开 发更快 ，更有 效 的计算 服 务 。因
工作流 执行服 务 ： 它借助 于一个 或 多个 工作流
机 ，激 活并解释 过程 定义 的全 部或部 分 ，并同外部
的应用程序进行交互，完成工作流过程实例的创
建 、 行与管 理 ，为工作流程 的运行 提供 一个 运行 执
时环境 。
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第３ ０卷 第 ５期
２０ ０ ６年 ９月
燕 山大 学 学报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｎ ｈ ｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｒ ａ Ｙａ ｓ ａ ｉｅ ｓｔ ｏ ｙ
ＶＯ ．３ ．５ １ ０ ＮＯ Ｓｐ．２ ０ ｅｔ ０ ６
文章编号：１ ０ －９ Ｘ （０ ６ ５０ ３ －４ ０ ７７ １ ２ ０ ）０ —４ ００
客户应用 程序 ：它给 用户提供 一种手段 ，以处 理 过程实例 运行过 程 中需要 人工干 预的任务 。 一 每 个 这样 的任 务就被 称为 一个 工作项 。 ＭＳ为每 一 Ｗｆ 个 用户维护 一个 工作项列表 ， 它表示 当前需要 该用
户 处理 的所 有任 务 。 被调应 用程序 ： 指工作 流执行 服务在过程 实例 的运行过程 中，调用 的 、 以对应 用数据 进行处理 用