0引言
制造网格是网格计算在制造领域内的拓展应用，其本质在于实现资源的全面共享，因此引起了许多研究者的关注，对制造网格进行了不问角度的研究。如文献研究了面向制造网格的应用平台及虚拟企业建模，文献研究了制造网格中服务质量(QualityofSevice，QOS)管理系统等。尽管制造网格的研究从不同角度取得了一定的成果，但其共享的本质，即关于如何将企业多余的资源共享出去从而实现企业内外资源的无缝协同却仍未得到彻底解决，它涉及到许多诸如资源的发现、协商、交易、安全等相关问题。总体上制造网格的共享问题町门纳为两方面：1)资源提供，即企业作为整体如何向外发布其多余的资源，从而为协同制造提供物质基础；2)资源应用，即用户如何应用分布在网格上的资源。资源发现贯穿其中，是实现其他机制的前提，因而成为问题的关键。对前者，GlobusToolkits(GT)的网格资源分配管理(GridResourceAllocationManage，GRAM)借助网格元数据目录服务(MetadataDirectoryService，MDS)能实现企业内部网格资源的管理，也能向外部注册信息；统一描述、发现和集成协议UDDI(UniversalDescription。DiscoveryandIntegration)汽作为Web服务的核心组成部分。许多研究将它用于构建企业私有服务注册中心，并架构分布式结构以实现大规模共享，取得了一定的突破。但两者都基于关键字杳询，效率不高，且不支持语义，不能实现语义化的查询，也因不支持Agent而不能灵活地管理资源的注册、发现、监控等，另外也不易实现大规模的广域发现架构。对后者，应用服务提供商(ApplicationServiceProvider，ASP)作为一种第三方服务模式，为应用提供了有效解决途径。但在网格环境下，资源以Web服务形式存在，传统ASP集中提供软硬件资源的服务模式已不再适应网格的应用，尤其是不易实现对异地分散资源的广域发现。尽管一些文献对网格环境下ASP模式如何实现网格资源发现做了有益的研究，但它们都没有从企业服务整体考虑抽象出功能概要等粗粒度信息，从而不能实现快速的分级检索；另外集中式结构的查询方法不灵活，而且易形成性能瓶颈。
针对资源共享主题以及现有研究的不足，从资源发现角度，面向企业，将制造网格体系结构建设与基于ASP的应用模式相结合，提出了制造网格ASP模式的尤缝资源发现体系结构，从而为企业资源的共享提供有益的解决途径。
1制造网格体系结构层面支持
面向企业，以目前网格事实上的标准——开放网格服务体系结构(OpenGridServiceArchitecture，OGSA)为基础，构建立基于通用企业服务中心的制造网格体系结构，为无缝的资源发现结构提供网格体系结构层面支持。
1．1基于通用企业服务中心的制造网格体系结构
如图1所示。以通用食业服务中心为核心的制造网格体系结构分4层：资源层、服务封装层、制造嘲格皋础层、应用层。1)资源层，主要包括与制造相关的各种资源，如信息、应用软件、人力、设备等。它们是实现企业集成制造、企业问共享协同的物质基础，这些资源又可根据具体情况进行独立封装或集体封装。
2)网格服务层：将企业资源按照WSRF封封装为网格服务。为了向上层提供详尽的服务信息，需按照WSRF规范特征．分析制造资源的静态和动态属性信息，在此基础上封装为网格服务。
3)制造网格基础层，该层是网格的核心功能层。制造资源在该层被发现和配置。并根据一定的调度策略和算法被调度，并将资源的执行结果反馈给上层网格用户。其中通用企业服务中心是关键，既是实现企业内协间制造的基础，也是实现企业间协同制造的基础。
4)应用层，是一组基于网格的应用程序，是网格应用的门户。用户的请求、提供者的注册、系统的管理等都在这里实现交互。
基于该制造网格体系结构，通过通用企业服务中心，企业内部能实现企业资源的注册、发现、监控等资源信息管理，从而实现内部的资源共享与协同；对外能实现与外部信息节点的信息交互，从而实现食业问资源的共享与协同。
1．2通用企业服务中心模型及其功能
通用企业服务中心位于上述制造网格体系结构基础层，是体系结构中的关键组成部分．也是实现企业内外资源共享协同的核心部件，是网格资源管理系统中负责信息管理的分。借鉴基于扩展UDDI实现锣能化、语义化的资源发现。的研究成果，设计了迎合这种需要的资源信息管理系统——通用企业服务中心。“通用”含义是指该中心具有较强的通用性，能适用于任何企业。即能在不需多大改动情况下被重用到制造网格的建设中。
该中心组成主要由扩展的UDDI和基于其实现的资源发现、注册、监控以及信息交流等四大子系统组成(见图2)，各自组成及功能分别如下：
资源注册：主要由注册Agent系统组成，该Agent又由信息接受、语义解析及语义映射等模块组成；主要实现对资源注册信息的接受、解析，并将其基于语义的解析信息映射到基于扩展的UDDI(eUDDI)注册中心相应的数据结构中去。
资源发现：主要由查询Agent系统组成，该Agent内部结构是由信息接受、需求解析以及语义匹配等模块组成；其功能主要是实现对资源查询请求信息的接受、解析，并将其基于语义的解析请求信息与eUDDl中注册的对应信息进行匹配，从而实现资源的查询与发现。
资源动态信息监控与维护：该部分主要由信息更新Agent组成，该Agent包含的信息感应模块是对来自企业资源的QoS信息、计划信息的感知捕捉，而动态信息维护模块则是将感应捕捉到的动态信息更新到注册中心，从而保证资源信息的实时性。信息交流：该部分主要由信息交流Agent构成，一方面，它负责把奉氽业服务中心(也叫企业信息节点，以下同)注册信息的企业级粗粒度信息向上级注册节点进进行注册登记，从而实现更大范围的资源协同共享；另一方面，它又接受来自上级信息节点的通知。从而保持与其他信息节点的连通，应付节点因故障而失效的问题(该部分内容由于篇幅限制，另文著述)。
从模犁各部分功能看，该模型帮助企业内部实现基于制造网格的资源共享与协同，对外与节点双向交流，发布企业粗粒度的资源服务信息并接受外部节点的通知消息，从而为无缝的资源发现结构提供网格资源服务信息管理结构支持。该模型还纳入企业计划管理信息帮助实施对企业关键资源的优化选择，在此幕础上实现企业资源的高效利用。值得一提的是，该模型能够实现基于QOS的服务信息注册，从而为基于QOS的资源选择提供基础。
2无缝资源发现结构的ASP分布结构支持
在制造网格环境下。除了制造网格层提供资源发现支持外，基于其上的服务模式也是影响资源发现的重要因素。ASP模式是一种有效的制造网格服务模式，它为资源访问提供了访问入口以及安全、计费等管理机制，同时它为实现多点访问、分层检索以及快速的网格资源发现提供支持。对ASP模式的网络结构。本文在文献基础卜加以改进，提出构建多层树型覆盖网络结构的ASP服务体系，从而为无缝的资源发现结构提供ASP分布结构层面支持。
2．1ASP的多层树型覆盖网络分布结构
基于前面所述的企业通用服务中心构建企业信息节点一资源注册。
(在基于通用企业服务中心的信息服务器上配置了其他机制实现功能系统，如资源计费、信息路由等)，再以这样的企业信息节点为基础构建基于ASP模式的网络拓扑结构——多层树型覆盖网络结构，见图3所示。
该网络结构以企业资源节点(提供资源的网络节点，可以是提供单个资源能力的节点，也可以是提供团体资源能力的节点)为叶子节点，以企业信息节点为企业资源的信息汇集中心，即注册中心，再向上注册到更上级的信息注册中心，即上级ASP节点，依此类推，形成多层树型覆盖网络结构的ASP服务体系架构，从而为制造网格的资源发现提供基础。
2．2多层树型覆盖网络ASP结构特征
1)企业信息节点，它也具有明显的ASP节点的特征。因它负责存储企业资源的注册信息。并对这些资源的使用进行监控并计费管理，同时，它接受外部资源的请求，向外提供资源共享与协同服务。
2)除企业信息节点外的各级ASP信息节点不直接注册网格服务信息，仅注册其下级信息节点的粗粒度信息如其功能特征、地理范围等概要信息，为资源搜索提供基础。
3)各级ASP节点具有严格的层次关系，上级为下级提供信息监控管理服务，而下级为上级节点提供注册信息，两者在逻辑上构成父子节点关系。
4)各ASP节点即能以下级ASP节点为子节点，也能以企业节点为子节点。
5)各级ASP节点的聚集，即远近距离关系有一定的规律：满足功能相近、地理位置相邻的原则。这样构建的制造网格ASP分布结构能保证资源搜索符合制造业的规律，即尽量减少物流运输成本、节省离线作业时间等。在以上特征中，企业信息节点与其他ASP节点相似特征很重要，因为企业信息节点的建设也可由第三方服务商如应用服务供应商或其他开发商筹建；另外，两者的相似性致使软件开发能发挥代码重用的功效，从而节省开发成本，降低开发难度，而且由于开发的一致与统一性，方便日常维护。基于该ASP的多层树型覆盖网络分结构，用户能通过企业信息节点和企业外的各ASP节点实现资源的查找，从而实现，“域多点发现；另外，通过ASP节点上的企业级或ASP级别的粗粒度信息的检索定位，实现了基于层次的分级检索，有利于快速定位。
3资源发现并行实现算法
在上述两个层面的资源发现结构支持下，任何信息节点都可以处理节点的资源查找请求。当用户查找所需资源时，其资源的查找过程如下：
1)首先用户根据注册帐号卺录相应的ASP节点。用户分两类：一类是企业内用户，选择从企业内部登陆，其资源搜索路径如需向企业外部搜索则需经该企业信息节点；另一类是企业外用户，选择从外部注册ASP信息节点登陆。
2)企业内用户通过企业内部用户帐号从网格门户的企业节点入口登陆到网格系统，向企业提出资源请求，然后进入下一步，如果是企业外用户则转6)。
3)在企业节点历史库或注册资源库中，对资源请求进行资源匹配杏找(在通用企业服务中心实现)，如果找到符合要求且数据足够的资源则一次性返回资源信息，然后进入下一步；否则企业节点将查找请求发送到卜级ASP节点，然后转5)。
4)用户端根据一系列资源选择策略自动进行择优筛选，如考虑资源的QOS，资源的信息路径长度，即能选择短链的则不选择长链等，进行资源链组合，得到最优资源链。然后用户发起协商请求，与服务提供者协商并签署协商协议，确定的资源信息路径在信息返回中被各个路径节点分别根据自身位置记录其相应内容，为计费提供依据，也为日后查询提供缓存数据(资源的信息被分类地记录在各确定的信息路径节点上，高层节点是财其各子节点访问信息的历史，然后转7)；
若未达成协议，为避免重复搜索，根据所缺资源种类、数黾继续从返同点的后续节点开始搜索，如能找到足够满足数量的资源则不需向上层搜索而返回，否则，将搜索层次加1，进入下一步。
5)ASP节点根据其注册资源的功能特征选择其搜索路径，如该ASP节点没有符合的功能特征，则继续向上搜索，直到找到符合需求功能特征的层次为止；若有则先在资源历史库中搜索，并判断资源数量是否符合数昔要求，符合则返回，不符合则将请求并行发往其符合要求的各子信息节点，收到消息的节点又分别以向各自的子节点并行发送资源请求，直到企业信息节点，然后转3)。
