【摘 要】:现代物流网络是一个由不同物流组织,汇聚不同资源形成的网络化综合服务体系。网格作为一种信息技术,为实现分布、异构资源的共享提供了解决方案。本文分析了网格与现代物流网络的相似之处,提出了物流网格体系总体结构,并分别从物流网格的不同层次阐述了实现物流网络网格化管理的内容和方法。
【关键词】:现代物流网络;网格;网格化管理;物流网格体系
现代物流服务功能的综合化和服务区域的扩大化,使得现代物流网络正在逐步形成一个汇聚各类资源的,网络化的综合服务体系。由于对物流服务水平的要求越来越高,物流运作环境的不确定性程度越来越大,因此为了实现更加柔性化和敏捷化的物流服务,在为用户提供综合物流服务的同时避免由于不确定性因素带来的投资风险,物流企业往往采取了合作和联盟等组织模式以获取必需的资源。由此构成的现代物流网络体系中就形成了大量的不同主体、异构的物流资源,而如何有效的协调、最大限度共享物流网络中这些物流资源成为迫切需要解决的问题。
网格是基于互联网的一种新兴的信息技术,它应用于计算机网络之中,通过一定的资源管理体系和资源调度方法,实现对网络中各类资源的全面共享,使得网络中的个体用户能轻松获得网络的整体能力。由于网格的根本目的就在于“在动态变化的各个虚拟机构间共享资源和协同解决问题”[1],因此尝试着将网格的思想和实现网格的技术手段借鉴于现代物流网络管理当中,以解决资源的共享和协同就显得很有意义。
网格介绍
网格(Grid)的概念来源于电力网格,其用意就是希望网络上各类资源能够像电力一样,接上电源就能使用,而不用去关心是谁、如何提供的这些服务。具体而言,网格就是通过一定的技术和协议构建的体系,将整个互联网的资源整合在一起,形成一台面向每个用户的虚拟超级计算机,做到“在非集中控制的环境中协同使用资源;使用标准的、开放的和通用的协议和接口;为用户提供非平凡的服务”[2]。
网格体系结构是整个网格构建的基础和骨架,它反映了网格的基本组成与功能。主要的网格体系结构有两种:五层沙漏架构体系和“开放式网格服务架构(OGSA)”。其中,五层沙漏结构体系将网格分为构造层(Fabric),连接层(Connectivity),资源层(Resource),汇集层(Collective)和应用层(Application )五个层次,以协议为中心,通过协议实现资源的共享和互操作性。开放式网格服务构架则是以服务为中心的服务结构。所谓服务就是对资源的封装,即把计算资源、存储资源、网络资源等一切网格实体均抽象为服务,并通过对服务的共享来实现对资源的共享。与基于协议的五层沙漏结构相比,这样的体系结构具有更好的一致性、动态性和灵活性。也正是由于OGSA的出现,使网格应用从科学技术领域转移到了工商业领域。
如何解决分布资源的共享问题是网格的核心研究内容。所谓网格资源是指网络上能够被共享和利用的任何能力。与一般的集中控制式的资源管理体系不同,网格资源具有分布异构性、动态性、应用多样性和管理多重性等特点,因此需要具备更为复杂的管理体系和管理策略。网格资源管理的主要内容包括资源描述、资源发现、资源调度和资源监控等。一般的网格资源管理系统具备三大基本功能:作业管理、任务调度和资源监控。此外完善的网格资源管理系统还应该支持多重管理,支持适应性、延展性和可扩放性,具备一定的可靠性等[3]。
现代物流网络与网格的比较
现代物流网络是适应物流系统化和社会化的要求发展起来的,由多个物流组织和各类物流资源通过相互联系,有机结合而形成的综合物流服务体系[4]。物流组织间的协同为物流网络的运行提供组织保障,不同物流资源的共享则提供了物流网络运作的物理保障。与网格环境相比较,现代物流网络环境存在着很多的相似性,这些相似性主要表现在三个方面:
首先,解决分布、异构资源的共享问题是网格与物流网络同样需要解决的核心问题。物流服务涉及多个环节性和跨越不同地域,其特性决定了物流网络中的资源必然是分布和异构的。为了提供满足用户需求的物流服务,需要将网络中分散的资源有机的联系起来,实现资源的共享和高效率的使用。在这一点上,网格的资源管理体系和技术方法提供了很好的借鉴作用。
其次,与网格一样,物流网络需要解决多个独立、自治的组织间协同的问题。现代物流网络往往不是由单一组织构建的集中控制系统,而是由多个组织联合起来形成的网络联盟。因此,与网格环境一样,物流网络中的资源存在自治性和多重管理性,这往往造成对资源使用的目标不一致,多种资源的协同无法完成等问题。而且,与虚拟的网格世界不同,现实的经济市场环境中,如何解决网络组织的协同问题显得更为重要和复杂。事实上,在这一方面,反倒是网格借鉴了经济管理领域的知识,比如网格资源调度中一类典型的模型称之为市场经济模型,就借用了完全竞争市场理论来解决网格资源的合理调度。
第三,应对动态变化、保证服务一致性也是网格与物流网络同样需要关注的问题。动态性是物流网络的基本特征,物流服务需求的多样性,物流资源供给的不确定性,网络中物流组织的加入与退出等都需要物流网络做出及时的应对。保证服务的一致性则是应对动态性需要实现的目标,即不论网络内部发生如何的变化,都应当保证为用户提供一致的服务水平。
物流网格体系
由于物流网络与网格的相似性,可以基于网格的构建模式,构建物流网格体系,并借鉴网格资源管理的相关技术和方法实现物流网格的合理运行。借鉴一般网格体系结构,本文提出了基于物流网络资源共享的物流网格体系结构(如下图),从下而上分别包括资源提供、网格中间件和资源使用三个层面的内容。