密級： 論文編號： 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 學(xué)位論文 基于服務(wù)的農(nóng)業(yè)科研儀器網(wǎng)格系統(tǒng)研究 I 摘 要 網(wǎng)格是近年來國際上興起的一種重要信息技術(shù)，它的出現(xiàn)為分布式資源在動態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中網(wǎng)絡(luò)化共享的實時管理提供了新的思路和方法。 網(wǎng)格技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛， 目前已經(jīng) 在航天、軍事、 醫(yī)療 等領(lǐng)域 產(chǎn)生了 巨大的應(yīng)用 價值 。 在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域， 利用 網(wǎng)格 技術(shù) 實現(xiàn) 農(nóng)業(yè)科研儀器資源的共享 ，對促進(jìn)農(nóng)業(yè)科研協(xié)作，推動農(nóng)業(yè)科研創(chuàng)新具有重要 意義。 當(dāng)前，在我國 農(nóng)業(yè) 科研儀器 是 農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)研究和開發(fā)中重要的支撐工具 ， 在整個農(nóng)業(yè)科技資源中占有相當(dāng)高的比重 。但是， 目前 農(nóng)業(yè)科研儀器 的 管理中 普遍 存在著重復(fù)購置 嚴(yán)重 、使用效率低的問題。 針對這個 的問題，本文提出了 將 網(wǎng)格技術(shù) 應(yīng)用到 農(nóng)業(yè)科研儀器資源的網(wǎng)絡(luò) 化共享 中的 解決思路 ，構(gòu)造了 一種適用農(nóng)業(yè)科研儀器共享的儀器網(wǎng)格系統(tǒng)模型，并分析了該模型的體系結(jié)構(gòu)、運行流程以及 系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。 采用該模型搭建 的 儀器網(wǎng)格系統(tǒng) 既能 避免重復(fù)性的儀器購置 、提高使用效率，還 可以促進(jìn)跨地域、跨學(xué)科的 人與人交互 ， 提升 農(nóng)業(yè)科研整體水平。 本文首先調(diào)研國內(nèi)外與本論文相關(guān)的儀器資源共享系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，并探討了研究農(nóng)業(yè)科研儀器網(wǎng)格系統(tǒng)的現(xiàn)實意義和應(yīng)用前景；然后，介紹了網(wǎng)格計算以及網(wǎng)格服務(wù)體系結(jié)構(gòu)，對網(wǎng)格服務(wù)和開放網(wǎng)格服務(wù)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入分析；通過消化和吸收國內(nèi)外最新的分布式對象技術(shù)和協(xié)同技術(shù)，從全局的角度考慮儀器資源的共享，提出了農(nóng)業(yè)科研儀器網(wǎng)格系統(tǒng)模型 型，并從 易用性與實用性 出發(fā) 對 它的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)和運行流程進(jìn)行了深入分析和論述，為實現(xiàn)分布在 的儀器設(shè)備的通信、互操作和集成提供了一個可行性的框架 ， 在此基礎(chǔ)上通過引入 放性的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范 ，分析了農(nóng)業(yè)科研儀器網(wǎng)格系統(tǒng)的關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)， 實現(xiàn)了一個儀器控制服務(wù)描述示例 ； 最后， 本文總結(jié)了工作中尚存的不足，并分析了進(jìn)一步的工作展望。 關(guān)鍵詞 ： 儀器 資源共享 系統(tǒng) ， 型 ， 儀器服務(wù) ， is of in It in is At it in In of of to of is of to of in in in of as of In of a to to of to of of of in to of of on By of of it a in a of a of of a of in of 錄 引 言 . 1 第一章 緒論 . 2 究背景 . 2 器資源共享系統(tǒng)的概念和目標(biāo) . 3 器資源共享系統(tǒng)的特征 . 3 關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 . 5 究農(nóng)業(yè)科研儀器共享系統(tǒng)的現(xiàn)實意義和應(yīng)用前景 . 7 文研究的主要內(nèi)容 . 7 結(jié) . 8 第二章 網(wǎng)格技術(shù) . 9 格的概念和特點 . 9 格的概 念 . 9 格的特點 . 10 格體系結(jié)構(gòu) . 10 格體系結(jié)構(gòu)的概念和作用 . 10 層沙漏結(jié)構(gòu) . 11 木塊結(jié)構(gòu) . 12 狀體系結(jié)構(gòu) . 13 合結(jié)構(gòu) . 13 放網(wǎng)格服務(wù)體系結(jié)構(gòu) . 13 服務(wù)為中心的思想 . 14 格服務(wù)與 間的比較 . 14 格服務(wù)的接口 . 15 兩大架構(gòu)技術(shù) . 16 組件架構(gòu) . 17 格體系結(jié)構(gòu)的比較 . 18 議的標(biāo)準(zhǔn)化 . 18 口的標(biāo)準(zhǔn)化 . 19 用 務(wù)框架 . 19 目 . 19 目簡介 . 19 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) . 20 內(nèi)容 . 20 新特性 . 21 結(jié) . 22 三章 農(nóng)業(yè)科研儀器網(wǎng)格系統(tǒng)的研究 . 23 業(yè)科研儀器網(wǎng) 格系統(tǒng)的設(shè)計思想 . 23 階段農(nóng)業(yè)科研儀器共享網(wǎng)絡(luò)分析 . 24 型的體系結(jié)構(gòu)研究 . 26 型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) . 26 型的功能結(jié)構(gòu) . 28 業(yè)科研儀器網(wǎng)格系統(tǒng)的運行流程 . 30 結(jié) . 30 第四章 農(nóng)業(yè)科研儀器網(wǎng)格系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究 . 31 術(shù)基礎(chǔ) . 32 . 32 . 33 . 34 . 34 業(yè)科研儀器資源的服務(wù)描述 . 35 業(yè)科研儀器資源的服務(wù)監(jiān)控 . 36 業(yè)科研儀器資源的尋找與定位 . 37 結(jié) . 38 第五章 儀器控制服務(wù)描述示例 . 39 器控制服務(wù)描述的兩種方法 . 39 用 述儀器控制服務(wù) . 39 結(jié) . 41 第六章 總結(jié)與展望 . 43 作總結(jié) . 43 作展望 . 43 參考文獻(xiàn) . 44 致謝 . 48 作者簡歷 . 49 V 英文縮略表 英文縮寫 英文全稱 中文名稱 放網(wǎng)格服務(wù)結(jié)構(gòu) 器網(wǎng)格系統(tǒng) 高壓電子顯微鏡 英格蘭癌癥網(wǎng) 一代因特網(wǎng) 崗國家實驗室 倫斯市伯克利國家實驗室 共元件體系工具箱 大全球網(wǎng)格 等計算 用程序接口 件開發(fā)工具 格服務(wù) 格資源分配與管理 格安全基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) 放網(wǎng)格服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施 具包 3 計算目錄服務(wù) 局二級存儲服務(wù) 格 務(wù) 靠文件傳輸 C/S 戶機(jī) /服務(wù)器 B/S 覽器 /服務(wù)器 量目錄訪問協(xié)議 一描述、發(fā)現(xiàn)和集成協(xié)議 務(wù)描述語言 擴(kuò)展標(biāo)志語言 單對象訪問協(xié)議 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩 士學(xué)位論文 引 言 1 引 言 農(nóng)業(yè)科研儀器是重要的科技基礎(chǔ)條件，是科學(xué)研究 中 最重要的手段，在整個農(nóng)業(yè)科技資源中占有相當(dāng)高的比重?？蒲袃x器技術(shù)水平的高低和使用效率直接關(guān)系著 農(nóng)業(yè) 科技創(chuàng)新能力的高低，影響 農(nóng)業(yè) 創(chuàng)新活動的開展。而 科研儀器的有效利用 只有依靠科學(xué)的管理統(tǒng)帥，才能適應(yīng)科技發(fā)展的需要。如何對 農(nóng)業(yè) 科研 儀器設(shè)備進(jìn)行科學(xué)管理，應(yīng)用科學(xué)的手段、方法來發(fā)揮 其最大效用 是 農(nóng)業(yè)科技工作者 的重要課題。 我國各研究單位、科技工作者在長期的科研活動中積累了豐富的農(nóng)業(yè)資源，然而由于缺乏統(tǒng)一的管理，很多農(nóng)業(yè)科研儀器資源不能實現(xiàn)有效共享，使得科研單位進(jìn)行重復(fù)性的儀器購置，造成了人力、物力和財力的浪費 ， 因此 需 要共享 儀器 來降低 農(nóng)業(yè) 科研成本。另一方面， 農(nóng)業(yè)科學(xué)是一種綜合各方面學(xué)科領(lǐng)域的系統(tǒng)科學(xué)，隨著農(nóng)業(yè) 科研項目日漸復(fù)雜，規(guī)模 日趨龐大 ，需要跨學(xué)科大規(guī)模的合作才能得到有效的解決 ，因此需要共享儀器 來 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科研合作 。 如何 有效 利用這些豐富的農(nóng)業(yè)科研資源，促進(jìn)科研儀器的共享，更好地為農(nóng)業(yè)科研服務(wù)，已成為亟需解決的問題。 網(wǎng)格（ 近年來國際上興起的一種重要信息技術(shù)， 利用網(wǎng)格技術(shù)可以把分布各地的科學(xué)儀器集中起來，對高吞吐率和數(shù)據(jù)密集型計算有很好的解決能力，并可以在虛擬組織中實現(xiàn)更廣泛的實時性共享和人與人之間的交互，對動 態(tài)的信息，可以達(dá)到實時的 處理能力。所以研究農(nóng)業(yè)科研儀器 網(wǎng)格系統(tǒng) 是十分必要的，具有很強(qiáng)的 理論和 現(xiàn)實意義。 為此， 本文 以分析開放網(wǎng)格服務(wù)結(jié)構(gòu)（ 網(wǎng)格服務(wù) 為切入點，研究設(shè)計儀器網(wǎng)格系統(tǒng) （ 模型，并以 型為基礎(chǔ)， 闡述 儀器 網(wǎng)格 服務(wù)的 設(shè)計和開發(fā) 的關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù) ， 最后以自動顯微鏡為例說明其遠(yuǎn)程控制服務(wù)描述的實現(xiàn)方法。 所做出的研究成果和研究方法可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域其它科研儀器的共享問題中。 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩 士學(xué)位論文 第一章 緒論 2 第一章 緒論 究背景 網(wǎng)格是近年來國際上興起的一種重要信息技術(shù)，希望計算力和計算資源能夠像電力一樣，“ 打開電源開關(guān)就可以使用”，不用去關(guān)心是誰、如何提供的這些服務(wù)。不管是狹義還是廣義的網(wǎng)格，其目的都是要利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的資源組織成一臺“虛擬的超級計算機(jī)”，通過對高性能計算機(jī)、大型數(shù)據(jù)庫、傳感器、遠(yuǎn)程設(shè)備等各種資源的集成和管理，實現(xiàn)對資源共享與協(xié)同工作的支持。 網(wǎng)格技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛，目前已經(jīng)在軍事、醫(yī)療、天文等領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大的應(yīng)用價值。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，利用網(wǎng)格技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)科研儀器資源的共享，把分布各地的科學(xué)儀器集中起來，對高吞吐率和數(shù)據(jù)密集型計算有很好的解決能力，并可以在虛擬組織中實現(xiàn)更廣泛的 實時共享和人與人之間的交互，對動態(tài)的信息，可以達(dá)到實時的處理能力。所以 ， 研究農(nóng)業(yè)科研儀器網(wǎng)格 化共享 系統(tǒng)是十分必要的，具有很強(qiáng)的理論 意義 和現(xiàn)實意義 農(nóng)業(yè)科研儀器 設(shè)備 是農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)研究和開發(fā)中重要的支撐工具，是科學(xué)研究最重要的手段，在整個農(nóng)業(yè)科技資源中占有相當(dāng)高的比重。 在現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)活動中，科研儀器設(shè)備有著比以前更為廣泛的用途，涉及所有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的需求，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著把關(guān)者和指導(dǎo)者的作用。 因此， 科研儀器技術(shù)水平的高低和使用效率直接關(guān)系著農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力的高低， 影響和決定農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的深度和進(jìn)展、實驗手段 的質(zhì)量和水平、農(nóng)業(yè)科學(xué)實驗規(guī)模與科研成果的轉(zhuǎn)化。而科研儀器的有效利用只有依靠科學(xué)的管理統(tǒng)帥，才能適應(yīng)科技發(fā)展的需要。如何對農(nóng)業(yè)科研儀器進(jìn)行科學(xué)管理，應(yīng)用科學(xué)的手段、方法來發(fā)揮其最大效用是農(nóng)業(yè)科技工作者的重要課題。 我國各研究單位、科技工作者在長期的科研活動中積累了豐富的農(nóng)業(yè)資源， 到 2001 年底，全國農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)科研儀器設(shè)備總值為 元，其中 高檔 進(jìn)口 儀器 設(shè)備 元，占 儀器 設(shè)備總值的 尤其近幾年來， 國家加大了農(nóng)業(yè)科研儀器設(shè)備投入力度，截止至 2005 年底，全國農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)科研儀器設(shè)備 總 價值 已 達(dá) 元。 然而由于缺乏統(tǒng)一的管理，很多農(nóng)業(yè)科研儀器資源不能實現(xiàn)有效共享， 產(chǎn)生了很多問題。 首先，農(nóng)業(yè) 科研 儀器設(shè)備使用效率低，重復(fù)購置現(xiàn)象嚴(yán)重 ，造成了人力、物力和財力的浪費 。據(jù)統(tǒng)計， 我國的科學(xué)儀器設(shè)備利用率只有 25，而發(fā)達(dá)國家的設(shè)備利用率則達(dá)到 170%至 200%。例如，一種價格不菲的衛(wèi)星接收系統(tǒng)，僅北京地區(qū)就有套，而同樣的設(shè)備發(fā)達(dá)國家全國只需一臺即可 通過 共享 滿足使用。造成這種情況的 主要原因是科研資源信息不暢，受物理距離限制，出現(xiàn)了一邊儀器設(shè)備閑置，另一邊缺少必要儀器設(shè)備的狀況。即使有些科研小組能夠通 過 某些 渠道使用上這些儀器，也需要千里迢迢從一個地方趕往另一個地方，費時、費力。 因此 亟需 共享儀器來 提高使用效率， 降低農(nóng)業(yè)科研成本。 其次 ，農(nóng)業(yè)科學(xué)是一種綜合各學(xué)科領(lǐng)域的系統(tǒng)科學(xué)，隨著農(nóng)業(yè)科研項目日漸復(fù)雜，規(guī)模日趨龐大， 專業(yè)分工越來越細(xì)，一個單位越來越難 以 獨立承擔(dān)較大的研究開發(fā)項目 ， 需要跨學(xué)科大規(guī)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩 士學(xué)位論文 第一章 緒論 3 模的合作才能得到有效的 完成 ，因此 亟需 共享儀器來加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科研合作。 再次， 我國科技基礎(chǔ)條件資源仍然比較薄弱和分散，這些年盡管科技投入 已 有較大增長，但總量仍嫌不足，科技研發(fā)經(jīng)費只有美國的 日本的 德國的 27%。因此在科技投資有限的情況下，必須通過共享來提高 農(nóng)業(yè) 科技基礎(chǔ)資源的利用率。科技基礎(chǔ)資源共享性的優(yōu)劣將對國家 農(nóng)業(yè) 科技創(chuàng)新效率和科技競爭力起到至關(guān)重要的作用。 近年來， 我國 已經(jīng)啟動了 儀器資源共享系統(tǒng) 的研究試點工作。同時計算機(jī)技術(shù) 、 微電子技術(shù) 、嵌入式技術(shù)的發(fā)展誕生了智能儀器、虛擬儀器、網(wǎng)絡(luò)化儀器 ， 為 儀器共享提供了硬件基礎(chǔ) ； 網(wǎng)格計算技術(shù)、 通信技術(shù) 的 迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用 ， 為儀器共享提供了軟件基礎(chǔ)。 這些都為農(nóng)業(yè)科研儀器資源廣泛共享 提供了必要 條件。 器 資源共享系統(tǒng) 的概念 和目標(biāo) 儀器 資源共享系統(tǒng) 的根本目的就是實現(xiàn) 遠(yuǎn)程 儀器資源的共享，這種共享 是一種隨時間變化的動態(tài)共享，而不是靜態(tài)共享。在目前的一些通過網(wǎng)站形式建立的遠(yuǎn)程實驗室和虛擬實驗室，其共享是基于靜態(tài)的配置建立起來的，缺乏靈活性。 儀器資源 的 共享不是局限在某一機(jī)構(gòu)或者單位之內(nèi)，它是一種更廣泛的共享，可以跨越不同的單位與組織的管理范圍，當(dāng)然這種共享也是跨越不同地理位置的 5。 儀器資源的共享允許直接使用或控制其他資源，而且共享資源的各方在協(xié)作時可以以多種方式更廣泛地交流信息。比如為了分析農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警問題，可以通過網(wǎng)格將各個領(lǐng)域的專家、各種大型專業(yè)數(shù)據(jù)庫、大型計算設(shè) 備、各種模型庫和算法庫等結(jié)合起來，協(xié)同研究這一問題。 因此， 儀器資源的共享 應(yīng) 是一種由多樣的、異構(gòu)的、分布式的儀器資源，利用 網(wǎng)格技術(shù) 組成具有開放式的、相互協(xié)作的、能及時靈活地響應(yīng)客戶需求變化的 儀器 共享系統(tǒng) 6。它 是一種 能夠產(chǎn)生群體效應(yīng)的集成框架 7，將單臺儀器放進(jìn)去，能夠?qū)崿F(xiàn)所有儀器個體和個體集合所不能完成的工作。所以基于網(wǎng)格服務(wù)的儀器共享系統(tǒng) 也 可以稱為儀器網(wǎng)格系統(tǒng)。 儀器 資源共享系統(tǒng) 基本目標(biāo)是將現(xiàn)有的各種在地理位置上或邏輯上分布的異構(gòu)儀器系統(tǒng)，通過分布式對象技術(shù)連接到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，以提高各儀器系統(tǒng)的信息 交流與合作能力，從而實現(xiàn)儀器資源的共享。 器 資源共享 系統(tǒng)的特征 儀器 資源共享 系統(tǒng) 的目的是為了儀器共享、消除儀器的“資源孤島” ，將跨地域、跨單位的多臺儀器“組裝”成為“ 一臺虛擬的超級設(shè)備 ” 。它應(yīng)具有 以下 特征： 1、 分布和 協(xié)同 性 儀器 資源共享 系統(tǒng)的分布 和協(xié)同 性是指儀器設(shè)備是分布在地理位置互不相同的多個地方，而不是集中在一起的 ， 涉及的資源類型復(fù)雜，規(guī)模較大，跨越的地理范圍較廣 ，用戶指定的任務(wù)需要各地、各類的儀器系統(tǒng)協(xié)同工作共同完成 。例如一個問題的求解需要從 A 和 B 兩個地方獲取數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)送到專門的 機(jī)構(gòu) C 進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理，對于處理后的結(jié)果，需要進(jìn)一中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩 士學(xué)位論文 第一章 緒論 4 步在 D 處通過實驗進(jìn)行驗證， 最后 利用 E 處的高級可視化設(shè)備進(jìn)行結(jié)果顯示 和 公布。這一問題的求解過程 涉及 到了 A、 B、 C、 D、 E 五 個不同的地方，這些地方有可能相距千萬里之遙，其過程如圖 示。這些都說明儀器 資源共享 系統(tǒng) 需要具有分布 和協(xié)同 性的特征。 儀 器 系 統(tǒng) 采 集儀 器 系 統(tǒng) 采 集儀 器 系 統(tǒng) 處 理數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流可 視 化 儀 器 系 統(tǒng) 公 布數(shù) 據(jù) 流并行模式儀 器 系 統(tǒng) 驗 證數(shù)據(jù)流圖 器 資源共享 系統(tǒng)的分布 協(xié)同 性 分布是儀器 資源共享 系統(tǒng) 在物理上的特征，而 協(xié)同 是在平臺軟件支持下實現(xiàn)的邏輯上的特征，這兩者對于儀器 資源共享 系統(tǒng) 來說都是 十分重要的。 2、實時互動性 與提供靜態(tài)、單向的 同，儀器 資源共享系統(tǒng) 提供的服務(wù)應(yīng)該具有更高的實時性與互動性，即支持用戶與儀器服務(wù)之間進(jìn)行實時地交互。在一定時間內(nèi)，在儀器 資源共享 系統(tǒng)的支持下，用戶和儀器服務(wù)能夠聯(lián)合成為一個互動的整體 來 實時操作儀器系統(tǒng)，因此要求儀器服務(wù)必須實時地反映儀器系統(tǒng)的狀態(tài)，并響應(yīng)用戶提出的操作需求。 3、自相似性 自相似性在自然和社會現(xiàn)象中大量存在，一些復(fù)雜系統(tǒng)都具有這種特征，儀器 資源共享 系統(tǒng)也應(yīng)該具有這種特征，即儀器 資源共享 系統(tǒng) 的局部和整體之間存在著一定的相似性，局 部應(yīng)具有全局的某些特征，而全局的特征在局部也有一定的體現(xiàn)。 儀器 資源共享 系統(tǒng) 的自相似性在建造和研究過程中 具有 重要的意義。比如，當(dāng)我們構(gòu)建一個全國性的 農(nóng)業(yè)科研 儀器 資源共享 系統(tǒng) 時，只要 具有了自相似性，我們 就 可以 先 在一個 研究所 里建立一個小規(guī)模的 儀器 資源共享 系統(tǒng) ，然后 再把 所有研究 所 的多個 儀器 資源共享 系統(tǒng) 聯(lián)系起來形成一個全 院 的科研共享 系統(tǒng) ， 接著把 不同 研究院 的 儀器 資源共享 系統(tǒng) 相互連接起來形成一個 全國性的農(nóng)業(yè) 科研院所 之間的儀器共享聯(lián)盟 。同時， 這一 農(nóng)業(yè)科研 儀器共享聯(lián)盟 也 可以成為全國儀器共享 聯(lián)盟 的一個組成部分。 4、動態(tài)性 對 于 儀器 資源共享 系統(tǒng) 來說，它決不能是一個一成不變的系統(tǒng)，它應(yīng)該是一個具有動態(tài)性 的系統(tǒng)。動態(tài)性應(yīng)該包括動態(tài)增加和動態(tài)減少兩個方面的含義。原來擁有的資源或者功能，在下一時刻可能就會出現(xiàn)故障；而原來沒有的資源，可能隨著時間的推移會不斷的加入進(jìn)來。 動態(tài)變化的特點要求 儀器 資源共享 系統(tǒng) 的管理必須充分考慮并解決好這一問題 。 對于儀器資源的動態(tài)減少或者資源出現(xiàn)故障的情況，要求 儀器 資源共享 系統(tǒng) 能夠及時采取措施，實現(xiàn)任務(wù)的自動遷移，做到對高層用戶透明或者盡可能的減少用戶的損失 ； 而對于動態(tài)增加則需要提高 儀器資源共享 系統(tǒng) 的擴(kuò)展性問題 ，也就是說在 儀器 資源共享 系統(tǒng) 的設(shè)計與實現(xiàn)時，必須考慮到新的資源能否自然地加入到系統(tǒng)中來，并可以和原來的資源融合在一起，共同發(fā)揮作用。 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩 士學(xué)位論文 第一章 緒論 5 5、自治性與管理的多重性 儀器 資源共享 系統(tǒng) 上的儀器資源，首先是屬于某一個組織或者個人的，因此儀器資源的擁有者對該資源具有最高級別的管理權(quán)限， 儀器 資源共享 系統(tǒng) 應(yīng)該允許資源擁有者對他的資源有自主的管理能力，這就是 儀器 資源共享 系統(tǒng) 的自治性。但是儀器資源也必須接受 儀器 資源共享 系統(tǒng) 的統(tǒng)一管理，否則不同的資源就無法建立相互之間的聯(lián)系，無法實現(xiàn)共享與互操作，無法作為一個整體為更多的用戶提供 方便的服務(wù)。因此 儀器 資源共享 系統(tǒng) 的管理具有多重性，一方面它允許儀器資源的擁有者對儀器資源具有自主性的管理，另一方面儀器資源必須接受平臺的統(tǒng)一管理。 6、 知識密集 性 儀器服務(wù)中既包括簡單的儀器信息服務(wù)和儀器資源服務(wù)，也包括軟件單元和智力單元提供復(fù)雜的服務(wù)，這些服務(wù)具有知識密集的特征。由于儀器服務(wù)具有較高的專業(yè)化程度，因此儀器 資源共享 系統(tǒng)在提供服務(wù)時，通常還需要為用戶提供如何正確使用這些服務(wù)的在線幫助功能。 關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 人們實現(xiàn)儀器資源的網(wǎng)絡(luò) 化 共享的想法由來 已久 。早在 1989 年，遠(yuǎn)程實驗室 的概念就被提出來。在這 18 年的時間里，為實現(xiàn)儀器資源的網(wǎng)絡(luò)共享，大批專家學(xué)者投入了大量的精力，各國均在大力開發(fā)，而且已經(jīng)取得很大的成果。 國外發(fā)達(dá)國家從上世紀(jì) 80 年代，已經(jīng)投入巨大的人力、物力和財力在儀器 網(wǎng)絡(luò)化 共享的研究上。研究的領(lǐng)域已經(jīng)擴(kuò)展到海洋學(xué)、物理學(xué)、分子生物學(xué)、化學(xué)、核科學(xué)以及醫(yī)學(xué)各個領(lǐng)域，并且還將 越來越廣泛 ，所以 發(fā)達(dá)國家的儀器 網(wǎng)絡(luò)化 共享研究也一直處在最前沿。 儀器資源 網(wǎng)絡(luò)化 共享的應(yīng)用研究可分為集中式儀器系統(tǒng)的共享和分布式儀器系統(tǒng)共享兩類。 前者主要圍繞地域位置較為集中式的儀器資源進(jìn)行，根據(jù)儀器