基于網(wǎng)格計(jì)算的電力系統(tǒng)分布式監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)

2013-11-25 09:23:29 電力信息化　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

摘要：本文提出一種基于網(wǎng)格計(jì)算的電力系統(tǒng)監(jiān)控的基礎(chǔ)平臺(tái)。該平臺(tái)很好地利用了網(wǎng)格計(jì)算的分布式信息處理能力來處理廣域電力系統(tǒng)的監(jiān)控問題。設(shè)備終端的數(shù)據(jù)采集計(jì)算設(shè)備被虛擬化為各種異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)。網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)內(nèi)部

挑戰(zhàn)的解決方案，它提供了一種基礎(chǔ)設(shè)施，允許安全地訪問任何信息源，而不需要關(guān)注其位置和數(shù)據(jù)的類型。網(wǎng)格的信息基礎(chǔ)設(shè)施是訪問異質(zhì)文件、數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)系統(tǒng)等的基礎(chǔ)設(shè)施，并支持在計(jì)算處理和大規(guī)模協(xié)作過程中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。這樣的基礎(chǔ)設(shè)施允許對(duì)跨越異質(zhì)硬件和軟件資源的數(shù)據(jù)庫(kù)、文件、存儲(chǔ)設(shè)備等進(jìn)行管理。這樣需要首先將數(shù)據(jù)虛擬化。從訪問的角度來說，一種數(shù)據(jù)大致可以用三個(gè)特征來描述，即數(shù)據(jù)（元數(shù)據(jù)）、文件系統(tǒng)和儲(chǔ)存介質(zhì)（以及位置），因此，虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)涉及三個(gè)層次的虛擬化，即數(shù)據(jù)的虛擬化、文件系統(tǒng)的虛擬化和存儲(chǔ)介質(zhì)的虛擬化。這樣，最終為用戶提供一個(gè)巨大的全局虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)供訪問，如圖 5所示。

圖 5 虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)原理

虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)（VDB：Virtual Database）技術(shù)使外部數(shù)據(jù)源成為內(nèi)部關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的外延。使用VDB技術(shù)，應(yīng)用程序可以提供對(duì)分散在各類原始數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問的服務(wù)。VDB收集、組織并集成來自這些源的數(shù)據(jù)，并且為應(yīng)用程序提供單一、規(guī)范的RDBMS的數(shù)據(jù)外貌（appearance）。同時(shí)，虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)可以更好地利用存儲(chǔ)資源。

實(shí)現(xiàn)虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù)可以歸納為以下幾點(diǎn)：

 元數(shù)據(jù)管理和信息服務(wù)；

 高效的數(shù)據(jù)訪問機(jī)制；

 目錄服務(wù)和復(fù)制管理；

 高速數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制；

 資源調(diào)度優(yōu)化與遠(yuǎn)程執(zhí)行；

 較好的安全機(jī)制。

3.4. 平臺(tái)搭建及功能模塊設(shè)計(jì)

圖 6 虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)訪問方案設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是在Globus平臺(tái)下開發(fā)數(shù)據(jù)管理服務(wù)，通過JAVA的JDBC訪問數(shù)據(jù)源。由Globus下的消息機(jī)制負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)庫(kù)操作任務(wù)（查找、刪除、更新）分配到每一節(jié)點(diǎn)，JAVA程序中充分利用Globus提供的消息機(jī)制（NOTIFICATION），將編寫的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)發(fā)布到每一個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)上，并在每一臺(tái)計(jì)算機(jī)上編寫偵聽程序（LISTENER），當(dāng)有用戶在某一節(jié)點(diǎn)上提交任務(wù)的時(shí)候，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)通過偵聽程序接收到任務(wù)發(fā)送請(qǐng)求，將任務(wù)發(fā)給本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，并將結(jié)果返回給申請(qǐng)服務(wù)的節(jié)點(diǎn)，這樣實(shí)現(xiàn)對(duì)廣域環(huán)境下各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的并行操作。

圖 7所示為該平臺(tái)的服務(wù)器結(jié)構(gòu)。運(yùn)行環(huán)境為RedHat linux 9.0操作系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊包含數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、Globus網(wǎng)格平臺(tái)模塊、shell模塊和界面模塊4部分。其中，Gl

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