网格工作流调度关键技术综述

网格工作流将工作流管理和网格计算结合起来提供了一种更有前景的分布式协作的工作流系统的解决方案。网格工作流调度是网格工作流管理中的一个关键问题,它直接影响网格工作流的执行成功与否和效率的高低。详细总结了网格工作流调度中的关键技术：（1）工作流设计;（2）调度体系结构;（3）调度决策机制;（4）计划模式;（5）调度策略;（6）性能评估,并对各关键技术进行了分析和探讨,其次阐述了几个典型网格工作流调度系统,且指出了网格工作流规范与调度算法存在的问题及其发展方向。     

基于三层调度机制的工作流引擎的研究

通过对工作流执行的本质的研究，根据影响工作流执行的3个基本要素对工作流过程进行逻辑上的分层，提出了基于3层调度的工作流引擎．该方法将工作流过程分成应用层、业务层和表示层，简化了工作流的执行过程，提高了工作流的柔性，增强了对复杂的业务流程应用的支持度．     

基于BizTalk HWS的动态工作流活动模型与实现技术的研究

针对传统工作流管理系统的不足,在开发BizTalk HWS(工作流服务)工作流应用平台的基础上,对HWS动态工作流活动模型与实现技术进行了系统深入的研究.在系统构架上采用了基于Web面向服务(SOA)的解决方案,在层次结构上使用的是N层架构,提出了能够有效适应企业大规模业务流程的活动模型,探索了基于任务驱动的工作流构造方法,研究了活动流程任务的处理机制,给出了流程任务和流程任务模板的定义;在工作流调度上,研究了基于流程调度引擎和Action任务管理器的流程动态调度机制,包括流程的调度机制、任务管理器的设计与实现;最后给出了应用实例.     

基于扩展投影时序逻辑的组合Web服务描述与验证

针对编制方式生成的组合Web服务需要用一个工作流引擎执行这个特征,对投影时序逻辑进行了扩展,并用扩展投影时序逻辑描述和验证组合Web服务.将组合Web服务视为一个基于过程的工作流,将工作流引擎与组合Web服务组成部分的一次不可分割的消息交互抽象为一个原子过程.用扩展投影时序逻辑公式描述原子过程,用扩展投影时序逻辑操作符定义过程组合规则、连接过程描述公式,得到组合Web服务描述公式.通过模拟组合Web执行,可验证组合Web服务满足系统的需求和性质,为提高组合Web服务设计的可靠性提供了依据.     

基于SOA的工作流管理系统设计

设计了基于SOA的工作流管理系统。首先,对SOA服务与工作流进行了整合,然后,设计了系统工作流引擎,通过工作流管理引擎调度Web服务,实现了工作流的最优化。开发的工作流管理系统应用于某电力公司设备管理系统,结果表明,该系统可以改善设备管理的内外部流程,提高了工作效率。     

一个基于Web的工作流系统互操作的模型

针对在XML过程定义语言基础上解决跨流程互操作和分布式引擎互操作两种情况,通过采用工作流管理系统参考模型接口4的WAPI、Wf-XML、MIME、XML解析器以及数据转换中间件（DTM）等技术与实现方法,设计了一个基于Web的工作流互操作的模型．     

基于排队论时间预测的网格工作流调度算法

针对时间限制严格的DAG（有向无环图）类型网格工作流提出了一种新的基于排队论时间预测模型的网格工作流调度算法。按照用户提交的工作流执行时间的要求,利用Little公式计算任务在各候选资源上执行时间超过规定时间概率的大小,然后选择最佳的候选资源执行工作流任务。仿真结果证明了该算法的有效性。     

一个基于Web的工作流系统的体系结构

针对目前的工作流管理产品缺少对异构、分布应用的有效支持 ,缺少足够的可靠性和可扩展性 ,作者近期设计了一个基于Web的工作流管理原型系统WFlow 在该系统中通过引入工作流分层模型和嵌套分布执行机制 ,增强了系统对异构、分布应用的支持力度 ,提高了系统的可靠性 文中着重讨论其体系结构 ,其中包括工作流模型、工作流引擎和多引擎间的协调机制等     

卡银行系统业务模型的分析和建立

笔者针对卡银行系统进行业务建模,得到卡银行系统的概念模型、逻辑模型和物理模型。通过探讨卡银行系统业务系统架构以及业务流程实施方法,阐述了采用标准化流程引擎实现SOA架构的系统整体解决方案。研究还讨论了流程引擎的抽象模型以及三种主流开源工作流引擎,并比较了各自的优劣。以上研究的成果验证了本实验室自创并一直沿用的SOA三层模型建模方法的有效性。     

一个基于Web的工作流系统的体系结构

针对目前的工作流管理产品缺少对异构、分布应用的有效支持,缺少足够的可靠性和可扩展性,作者近期设计了一个基于Web的工作流管理原型系统WFlow,在该系统中通过引入工作流分层模型和嵌套分布执行机制,增强了系统对异构、分布应用的支持力度,提高了系统的可靠性,文中着重讨论其体系结构,其中包括工作流模型、工作流引擎和多引擎间的协调机制等。     

支持复杂应用的工作流并发控制机制

针对复杂应用领域工作流的特点,提出了一种确保工作流并发执行正确性的方法·首先定义任务冲突,冲突类别,同名共享锁和同名互斥锁的概念,而后给出了一种基于这些概念扩展的工作流并发控制机制·在这种并发调度机制中,由于充分考虑了不同工作流执行的并发控制,同一工作流不同实例之间执行的并发控制等工作流并发特点,使该并发机制能够确保复杂应用环境中多工作流多实例并发执行的正确性·     

A framework for interoperability of BPEL-based workflows

With the prevalence of service-oriented architecture (SOA), web services have become the dominating technology to construct workflow systems. As a workflow is the composition of a series of interrelated web services which realize its activities, the interoperability of workflows can be treated as the composition of web services. To address it, a framework for interoperability of business process execution language (BPEL)-based workflows is presented, which can perform three phases, that is, transformation, conformance test and execution. The core components of the framework are proposed, especially how these components promote interoperability. In particular, dynamic binding and re-composition of workflows in terms of web service testing are presented. Besides, an example of business-to-business (B2B) collaboration is provided to illustrate how to perform composition and conformance test.     

QoS约束的云工作流调度算法

将云计算和工作流两者结合起来,并根据用户关心的QoS中执行时间和执行费用问题,针对工作流调度策略在云环境下调度实例密集型工作流时效率不高的问题优化资源调度策略,给出云工作流调度模型,提出一种基于QoS约束的云工作流调度算法MSCWQ(modifiedschedulingalgorithmforcloudworkflowbasedonQoS).该算法利用DAG(directedacyclicgraph)进行建模,优化资源策略,保证在最晚结束时间内使整个工作流实例的执行费用尽可能小.实验结果表明,在调度实例密集型云工作流时,该算法能有效提升科学工作流的执行效率,并能减少资源的使用费用.     

动态容错技术选择模型在移动Agent工作流管理系统中的应用

针对网格环境下,容错机制可保证工作流管理系统的一次性和完整性的执行特征,将移动Agent引入到工作流管理系统中,提出一个可以嵌入移动Agent工作流管理系统中的动态容错技术选择模型.在网格环境下应用这个模型增强容错功能,并允许系统通过对计算环境的感知,优化配置容错机制.     

基于AGWL的网格工作流规范研究及其应用

网格工作流的规范是网格工作流研究领域的一项基础且重要的内容,抽象规范为用户提供了更为灵活的规范方式,用户只需关注网格工作流而无需关心其底层的实现细节。详细阐述了抽象网格工作流语言AGWL的特性、数据流结构、控制流结构及属性和约束,并通过一个AGWL表示的“旅行代理”示例以显示其强大的网格工作流语言描述能力。     

Data Exchange in Grid Workflow

In existing web services-based workflow, data exchanging across the web services is centralized, the workflow engine intermediates at each step of the application sequence. However, many grid applications, especially data intensive scientific applications, require exchanging large amount of data across the grid services. Having a central workflow engine relay the data between the services would resu＇lts in a bottleneck in these cases. This paper proposes a data exchange model for individual grid workflow and multiworkflows composition respectively. The model enables direct communication for large amounts of data between two grid services. To enable data to exchange among multiple workflows, the bridge data service is used.     

基于复合状态的工作流授权

提出了一个新的工作流授权模型,目的是解决工作流的执行流和授权流不能同步的问题.新模型是基于工作流任务调度的授权系统.通过分析工作流授权状态和工作流任务执行状态之间的转换,将授权状态和执行状态进行绑定,提出了复合状态的概念.然后使用预授权操作和复合状态转换操作完成复合状态的转换,从任务调度的角度解决了工作流的执行流和授权流不能同步的问题.最后通过针对授权同步性能的测试验证了新模型能够使授权流和执行流同步的结论.     

时间约束工作流的截止期限管理及其动态监控

提出一种基于关键路径的活动截止期限分配与动态调整方法,在过程定义阶段为每个活动分配松弛时间和截止期限,在过程运行阶段通过对活动实例执行情况的监控,为后续活动进行松弛时间和截止期限的再分配.该方法改善了已有方法对"或"结构所有分支分配相同截止期限的不足,且通过实例的执行情况适时调整流程的执行节奏,提高后续活动避免可能时间约束违反的主动性,确保工作流时间维计划的有效执行.     

网格工作流中基于优先级的调度方法研究

根据网格用户的身份、信誉，以及网格工作流中应用程序的时间紧迫度和依赖关系，提出了网格工作流中应用程序的优先级计算方法．其中，完全优先级调度算法根据网格工作流中的应用程序优先级向量生成调度序列，而且每次只将队列中优先级最高的应用程序提交给网格，而非完全优先级调度算法可同时调度若干无依赖的网格应用程序进入网格，以弥补完全优先级调度算法的并行化问题．实验表明，当网格中的资源较少且资源的性能差异较大时，使用完全优先级调度算法可以保证优先级较高的工作流的应用程序优先使用优势资源；当网格中的资源性能差异不大时，非完全优先级调度算法可解决因资源未充分利用而造成工作流完成时间大幅增加的问题．