安全网格门户系统研究与实现.docx

我们可以更形象地描述网格:作为网格节点的每台计算机就是“虚拟的超级
计算机”的计算单元,而互联网则是“虚拟的超级计算机”的系统总线,在这样
的网格的安全体系结构硬件基础上,网格计算软件(如Globus)就是“虚拟的超
级计算机”的操作系统,它管理和分配计算资源,为用户屏蔽底层实现,并提供
方便的应用接口。就可以访问“虚拟的超级计算机”,完
成现在看来“不可能完成的任务”。
网格门户的基本概念与作用
科学事业和商业都需要使用不同种类、不同规模的计算资源来进行研究和经
营业务。网格计算技术对这些资源进行了集成,从而允许简化对分布式数据的访
问,更有效地调度任务,并集成诸多资源为大型任务服务,或者将多个任务组织
为自动化的任务流。这些技术可以自动化用户需要手工使用多个系统来完成的任
务,并且允许创建利用资源共享、集成和协作特性的新类型的应用程序。
然而,目前的网格技术常常难以学****和使用。因此,需要在这些网格技术基
础上开发一个易用的Web门户界面,使用户更容易利用底层资源和网格技术。允
许使用网格的Web门户为用户提供了一个惯用的、一致的方法,使用标准的Web
浏览器与复杂的底层网格工具和服务进行交互。这个Web门户就是我们所说的网
格门户。
门户(Portal)并不是网格所特有的概念,在网格出现之前,说起门户大家
可能会想到已经广泛使用于各类Web网站中的Web门户站点。顾名思义,门户是用
户迈入互联网必须经过的第一道门槛,各种各样的资源在门户的组织与协调下,
成为进一步符合用户需求的内容和服务,门户的存在使得资源的访问与实现相分
离。同Web门户类似,网格门户是一个访问网格系统的入口点,为用户提供了启
动应用程序的接口,该应用程序将使用网格所提供的资源和服务。这些资源包括
计算资源、软件资源、存储资源、信息资源。网格门户不仅可以作为简单的统一
Web应用接入点,还提供其它有用的功能,例如安全性、搜索、协同合作、及工
作流程。门户网站可提供整合的内容与应用程序,以及统一的协同合作场所。完
整的门户网站解决方案应提供使用者方便存取所需的任何事物,让他们在任何时
间地点,都能安全地完成工作。亦即,门户网站提供工具及使用者接口,供使用
者存取信息及应用程序,并且管理内容的选择及个性化。网格门户又称为Grid
Portal,我们可以使用IBM的网格门户示意图来形象的说明门户的位置,
所示。
2
图 网格门户位置描述图
而 JSR168[2]规范的制定,则为门户提供了一种标准来实现可重用的门户组
件。因此,基于 JSR68 规范的网格门户的应用,已越来越受到人们的关注与研究。
安全在网格门户中的重要性
网格门户主要面对的是网格的应用。而网格是建立在一个开放的网络环境
中,这种环境可能会遭受来自内部或外部的安全威胁。这些威胁可能是用户的偶
然失误,也可能是故意针对系统脆弱点的非法恶意攻击,它们往往会产生严重的
后果。因此,如何解决网格安全问题显得尤为重要。
而另一方面,相比较于网格安全,门户安全又有其自身的特点。通常门户只
是通过用户提供用户名和密码完成其安全验证机制,而许多用户为了防止忘记密
码,经常采用容易被他人猜测到的有意义的字符串作为密码,或把密码抄在某一
个地方,这都极易造成密码泄露。另一方面,网格事实上的标准 Globus 还使用
基于 PKI 的数字证书进行相互认证。如何保证这两种安全验证机制的无缝整合也
是重中之重的问题。因此,解决网格门户的安全问题,如何既实现门户登录的简
单性,又确保网格的安全性,对网格以及网格门户的发展有着重要意义。
当前网格门户研究现状
当前对网格门户的研究已越来越受到人们的重视,当前主要的网格门户包括
PUNCH[3](Purdue puting Hub)系统门户,ASC[4]
(Astrophysics Simulation Collaboratory)门户,UNICORE[5]门户(Uniform
Interface puting Resources),NSF NMI(NSF Middleware Initiative)
的OGCE[6](Open puting Environment)网格门户项目、NEES[7](Network
for Earthquake Simulation)网格门户、Gridsphere[8]门户以及欧洲数据网格[9]
(The European Data Grid)的GENIUS门户等。
其中值得关注得是 OGCE 门户以及 Gridsphere 网格门户,它们都已经是完全
兼容 JSR168 Portlet,而对于其