网格做为分布式计算的新兴分支，被认为是下一代互联网。网格利用Internet上广泛分布的大量闲置资源来解决大规模分布计算和应用的问题，在分布、异构和自治的网络环境下构建资源共享和协同计算的虚拟组织，将地理上分布的各种资源，不仅包括计算、存储、网络、仪器设备等硬件资源，也包括系统软件和应用软件等逻辑资源，有效地聚合在一起，实现广域的资源共享、协同工作和联合计算，有效满足大规模计算、海量数据处理和大任务量大用户量的应用需求。 服务质量(QoS，QualityofService)作为网格技术研究的重要内容之一，逐渐成为当前国内外网格研究的焦点。目前网格服务质量的研究集中在资源预留机制上，资源预留是保障服务质量的有力手段之一，然而，由于网格资源的动态特性和网格应用的大任务量和大用户量的需求，仅仅使用预留无法满足网格服务质量的需求，必须对网格环境的动态变化加以考虑，同时，服务质量的相关管理和控制机制也有待完善。现有的网格技术在服务质量和资源管理的局限性还表现在其他方面：传统的网格资源描述和资源选择匹配限制很大，传统的资源匹配是基于属性的字符串资源匹配，在这些系统中，资源属性值的公布与任务的需求进行比较，由于这种比较需要具有意义并且有效，因此资源的提供者和使用者必须就资源属性的名字和值进行统一，这种在提供者和消费者之间精确的匹配和协作使得这种资源匹配系统不够灵活，在添加新的属性和概念的时候难以扩展，并且，在一个异构的多机构的网格环境中，很难强制统一资源描述的语法和语义；传统的资源发现使用主要是基于集中式或层次结构模型，虽然信息服务节点之间的互动能进行信息交换和更新，然而，当网格的规模和复杂性在不断变化时，数十个至上千节点的动态变化均有可能发生，因此，为了避免信息服务瓶颈的发生和增加可扩展性，引入分布式的网格资源发现机制十分必要。 针对以上问题，本文对网格服务质量的规约、QoS供给与保障、QoS管理等各个方面均进行了研究，对现有的网格QoS供给存在的问题，重点研究和实现了网格资源的按需分配系统，同时对相关的资源描述与匹配、资源发现、SLA协商等内容做了积极的探讨和研究，研究工作取得了如下创新成果： ·提出支持网格服务质量的按需资源分配模型。为了得到服务质量需求、服务访问流量和资源分配之间的关系，我们提出一个数学模型来进行准确的定义和分析。该模型分析了网格服务访问流量的特点，使用带推理的排队算法对网格服务进行分析，并结合了仿真方法做为补充，给出了在一定条件下，如何根据访问流量的变化来计算资源分配计划，以满足服务级别保证。 ·提出基于服务质量的语义资源描述与匹配机制。在网格服务质量和网格资源的描述与匹配方面，本文引入Ontology将语义与资源描述结合起来，使用语义技术能够准确地描述应用与资源、资源与资源之间复杂的调用和依赖关系，能够应付资源与应用种类繁多、匹配条件不断变化的网格环境。同时，由于服务质量往往是综合评定，在这样的评价过程中，需要为不同的因素给定权值，对于不同的应用类型和用户类型，服务质量因素对他们的重要性区别也是不同的，因此，权值也有差异。另一方面，网格技术的发展决定了网格中的资源和服务种类十分繁多，并且可以任意组合，所以，评价模型和权值都要有很高的扩展性。在我们的系统中，评价模型由QoS领域知识和用户QoS偏好选择得来，权值则由AHP算法在评价模型的基础上根据用户的选择得到，可扩展性和灵活性都非常高。 ·提出集中式与分布式相结合的混合资源发现系统。由网格资源和网格用户的天然属性，即其所属的组织和本地网络，组成资源管理域，管理域内部使用集中信息服务；管理域之间使用结构型信息服务，可以是层次结构也可以是星形结构或网状结构；在支持对等功能的资源提供者之间，使用对等技术建立基于语义分类的虚拟社区，做为对资源管理域结构的补充，基于语义分类的虚拟社区支持对等资源管理的资源节点在域间进行动态组合来达到同类信息聚合和同类资源查找的功能。并给出相应的系统组织结构与发现算法，仿真实验证明了该系统的有效性和可扩展性。 同时，本文的按需资源分配原型系统结合以上创新点，使用监控、分析、计划、行动的循环机制来控制和保障服务质量级别；对于系统的动态资源分配机制，本文结合预测算法来对其进行支持；对于系统的服务质量需求，本文给出了对其进行定义的网格的SLA协商协议，并讨论了SLA的生命周期和相关内容；同时，系统使用了分级服务与推模式相结合的负载均衡调度机制进行资源调度。仿真实验表明，按需资源分配能有效地满足网格服务质量级别需求。