CN1856790A

CN1856790A - 使用本体的信息访问

Info

Publication number: CN1856790A
Application number: CNA2004800274006A
Authority: CN
Inventors: 泽夫·托莱达诺; 亚伊尔·耶胡达
Original assignee: KINOR TECHNOLOGIES Inc
Current assignee: KINOR TECHNOLOGIES Inc
Priority date: 2003-07-22
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2006-11-01
Also published as: EP1654679A2; US20060248045A1; CA2533167A1; WO2005008358A2; US7761480B2; BRPI0412778A; AU2004258349B2; EP1654679A4; US20100287158A1; AU2004258349A1; WO2005008358A3

Abstract

用于数据访问的方法包括定义应用于包括具有预定义的语义的数据的一组不同的数据源(58)的本体，以及将本体与可应用于数据源中的数据的语义的一个或多个逻辑规则关联。在从用户接收有关数据的查询后，通过响应本体，选择一个或多个数据源，以及通过响应可应用逻辑规则，识别将应用于数据的操作，确定用于响应查询的查询计划。然后，根据查询计划，生成对查询的响应。

Description

使用本体的信息访问

相关申请的交叉引用

本申请要求2003年7月22日提交的U.S.临时专利申请No.60/489,768的权益，其内容在此引入以供参考。

技术领域

本发明通常涉及用于提供信息访问的方法和系统，以及更具体地说，涉及用于提供综合访问多个、不同信息源的联盟网。

背景技术

公认需要在特定企业内和在企业周界，在指定的应用域中，提供在不同信息源中的语义互操作性的数据访问系统和分析工具。为此目的已经开发的一些工具利用本体。本体是表示特定应用域的示意元数据的结构化词汇。本体提供该域中信息的统一、语义模型，包括该信息可以包括的实体类型和实体间的关系。本体允许用户用高级术语表示查询原理和关系，然后由适当的代理转换成低级数据库模式和语义分析。

该种类的早期工具的一个是由MCC(Microelectronics andComputer Technology Corportation，Austin，Texas)开发的InfoSleuthTM。InfoSleuth在例如Flower等人著写的名为“Agent-Based Semantic Interoperability in InfoSleuth”，SIGMODRecord 28：1(1999年3月)，60-67页的文章中描述过，其内容在此引入以供参考。InfoSleuth是基于代理的系统，其中，代理组或团体在语义级上合作以便执行信息收集和分析作业。基础信息源在结构和内容方面能不同。用Java^TM编码的代理使用知识查询操纵语言(KQML)，在本体上，在语义级通信。由InfoSleuth定义的代理类型包括：

●用户代理，提供允许用户与系统通信的系统接口。

●中介代理，使服务或信息的请求与能提供它们的代理匹配。

●本体代理，服务由InfoSleuth支持的本体组以及请求时，提供本体的详细情形。

●资源代理，在存储它们的本地形式和它们的InfoSleuth形式之间转换的查询和数据。

●值映射代理，在普遍可接受的形式和由本体定义的规范形式之间转换查询和结果。

●多资源查询代理，处理到不同资源代理的子查询的分解和分布，然后重组这些结果。

代理使用信息管理的共享本体模型通信和确定彼此的能力。本体向用户提供兴趣域中，用于信息活动性的语义框架。语义中介允许代理广告它们的能力以及基于它们广告的能力，识别潜在的合作者。用户可以从任意位置访问代理团体(agent community)的资源，以及不需要了解有关任何资源的物理位置或结构特征的任何东西。

Wynblatt等人在U.S.专利申请公开号US 2002/014755中描述了用于分布式查询处理的另一方法，其公开内容在此引入以供参考。根据该方法，将传统的数据库查询转换成网络消息，将其发送到具有相关数据的那些数据源。可以直接或通过指定的查询节点发送这些消息。然后，数据源直接或经指定的连接节点，将应答消息发送到查询的发起者。在一些实施例中，数据源能执行本地连接操作。系统收集应答消息，以及将满足查询要求的消息发送回查询发起者，显示为传统的数据库结果。

Unicorn Solution Inc.(纽约，NY)提供一种语义信息管理(SIM)系统，描述为用于管理和综合企业信息资源的综合平台。该系统结合元数据库、信息建模、集中星型映射，以及自动数据变换脚本生成能力。通过将完全不同的数据格式和接口与描述商业、其组成部分和所有关系的信息模型关联，为客户提供无缝商业视图。在Schreiber著写的名为“Semantic Information Management(SIM)：Sloving theEnterprise Data Problem by Managing Data Based on its BusinessMeaning”(2003)的文章中进一步描述了该系统，可以在www.unicorn.com获得以及在此引入以供参考。

在专利文献中描述了Unicorn系统的各种方面。例如，Hellman等人的美国专利申请公开号US 2003/0163597描述了用于合作本体建模的方法和系统，用在由在Web上分布的个人的本体成果，构建本体中。Berger等人的美国专利申请公开号US 2004/0093344描述了用于将数据模式映射成本体模型的方法。Edelstein等人的美国专利申请公开号US 2003/0101170描述了使用中心本体模型描述数据查询系统，其中，查询处理器生成对应于用本体查询语言表示的特定查询的以数据模式查询语言的查询。Borenstein等人的美国专利申请公开号US 2003/0163450描述了用于基于本体模型，提供用于Web服务和其他服务的语义注册。据说该方法通过克服语义不一致的问题，实现动态Web综合服务。所有上述专利申请公开内容在此引入以供参考。

发明内容

本发明的实施例提供基于域特定的本体，用在分布式、联盟系统中，用于数据管理和访问的工具。在下文公开的实施例中，该系统包括代理和网关网格，通过交换语义、基于本体的消息，在通信网络上彼此通信。这些代理共享共用分布式平台，以及用在联盟系统中的本体的共用目录、数据源和规则。这些网关包括包装器，用于连接在数据源和本体间，以及入口(portal)，通过这些入口，用户可以将查询编址到系统。在接收用户查询后，这些入口将查询引导到基于必要数据和系统资源的可用性，开发查询计划的一个代理，用于响应查询。在根据查询计划，收集所需信息后，代理将查询响应返回给用户入口。

在本发明的实施例中，本体调节可应用于本体中的实体的逻辑规则，以及实体间的关系和属性。在一些实施例中，处理查询的代理在生成查询计划中使用这些规则。例如，代理可以使用这些规则来响应指定查询，规定哪些数据源中的哪些数据字段组最可能提供全面和正确的数据，以及也可以验证在执行查询计划中收集的数据。代理也可以使用这些规则来根据应当结合来自不同源的哪些记录，来确定关键字，以及确定是否应当由代理执行结合，或是否应当“下推”到网关，以便执行，从而优化响应或节省系统资源。

在本发明的一些实施例中，本体规则包括访问规则，表示授权哪些用户角色来读取指定数据源或源组中的信息。访问规则可以适合于特定的数据源，源中的特定实体，或指定实体类型的特定属性。用统一术语表示访问规则，可以由包括角色类、源、客户机(client)和验证方法的团体本体的形式的所有者的团体进行维护。本体的这些特征从而用在提供统一模型中，在该模型下，联盟系统中的不同数据拥有者可以确定可应用于他们的数据的访问规则，诸如在何种环境下，信任客户。模型中，诸如策略数据库源中的抽象类的使用也允许客户机和用户确定将使用的源的范围，而不具体知道每一源。

典型地，公布用于每个源的访问规则以及全网格目录中的另外的源元数据。因此，查询代理可以立即读取访问规则，而不需要访问授权的集中管理。由于访问规则已经包含在目录中，不需要代理请求授权将访问的每一资源(除非源所有者特别要求)此外，代理可以在开发查询计划中使用访问规则，以便计划仅包括授权请求用户访问的那些信息源。

在一些实施例中，记录对每个数据源的访问，以及请求数据的用户的证书。因此，不仅自动强制访问策略，而且也可以以支持自动检查的方式记录。由于相同的机制服务所有基于网格的客户机服务，自动“调节”由网格提供的服务。

在本发明的一些实施例中，网络工具(utility)收集和更新与系统中的资源的拓扑结构和状态有关的信息。基于该信息，代理和网关能发现和综合当它们变得可用时的新的信息源，以及确定不同代理和数据源上的计算和通信负载水平(level)。因此，在生成和执行查询计划中，代理可以使用拓扑和状态信息，以便优化响应时间和动态地负载平衡该系统的这些资源。

在一些实施例中，网格充当应用级虚拟专用网，其链接和向成员站点和组织提供服务。该虚拟专用网通过该网格的分布式功能被内部管理，以便各个成员站点不需要清楚地提供或协调他们自己的虚拟专用网和其他成员站点。因此，网格中的代理甚至可以平衡属于联盟系统内的不同组织的资源中的整体负载。为此目的，网格目录可以包括与在监视资源性能和应用资源使用策略中，由代理使用的与应用有关的任务的性能有关的实体和属性。通过使用动态、网格生成的查询计划，如上所述，以及通过平衡跨越网格的负载的能力，增强网格鲁棒性和灵活性。通过生成新计划和重新平衡负载，自动调节变更的网格拓扑结构、源和使用策略。可以用类似的形式处理其他网格条件，诸如坏节点、不可访问源以及取消的证书。

此外，网格(代理和网关)的单元使用一组已知、语义、应用级消息彼此通信的事实可以用在防止这些单元中的通信免受入侵和恶意通话。因此，在本发明的一些实施例中，代理和/或网关将语义过滤器应用于它们在网络上接收的每个分组，以及仅接受与系统本体兼容的分组。删除不满足所期望的语义规则的分组。因此，即使网格的一个单元被恶意通话攻击，该单元将不允许通话传播到网格中。此外，网关可检查每个分组的语义有效负载中的每一数据元素，以便确定传递它还是废弃它。

尽管参考信息访问和查询处理，描述了本发明的实施例，本发明的原理可以类似地应用于在基于语义模型的网络上，提供其他类型的资源，诸如Web服务。

因此，根据本发明的实施例，提供一种数据访问方法，包括：

定义应用于一组不同的数据源的本体，所述数据源包括具有预定义的语义的数据；

将本体与可应用于数据源中的数据的语义的一个或多个逻辑规则相关联；

从用户接收有关数据的查询；

通过响应本体，选择一个或多个数据源，以及通过响应可应用逻辑规则，识别将应用于数据的操作，确定用于响应查询的查询计划；以及

根据查询计划，生成对查询的响应。

在所公开的实施例中，逻辑规则包括验证规则，以及查询计划包括响应验证规则，验证来自至少一个数据源的数据。

另外或可替换地，逻辑规则包括映射规则，以便当启动这些源并连接到网格上时，匹配这些规则的数据源能自动地映射到本体。另外或可替换地，逻辑规则包括结合规则，以及查询计划包括响应结合规则，选择关键字，以及使用关键字，结合来自两个或多个数据源的数据。典型地，选择关键字包括分析数据以便选择两个或多个数据源中的一个或多个字段用作关键字，以便提供将正确地结合数据的期望的统计概率。

另外或可替换地，逻辑规则包括变换规则，以及查询计划包括响应变换规则，将数据源的至少一个中的数据从保存在数据源的至少一个中的第一值变换成第二值。

另外或可替换地，逻辑规则包括商业逻辑规则，以及查询计划包括响应商业逻辑规则，处理来自源的至少一个的数据。

逻辑规则还可以包括访问规则，以及查询计划可包括当应用于提交查询的用户和客户机时，响应访问规则，选择数据源的至少一个，用于生成响应中。

在一些实施例中，定义本体包括将各个包装器与数据源的每一个关联，以便将来自数据源的每一个的数据从本机格式变换成由本体确定的本体格式，以及生成响应该包括应用使用包装器的操作，然后，在应用操作后，将数据从包装器报告给链接数据源的集线器。

在一个实施例中，由包装器应用的操作包括结合来自两个或多个数据源的数据。

另外或可替换地，由包装器应用的操作包括映射数据的值。例如，映射这些值可以包括将所述数据自本机表示标准化为本体表示。

另外或可替换地，查询计划包括一组子查询，以及生成该响应包括将子查询从在集线器上运行的代理发送到多个数据源的各自的包装器，以及结合由包装器报告的数据以便产生响应。典型地，发送这些子查询包括调用两个或多个包装器来并行操作。

在所公开的实施例中，关联各个包装器包括根据本体，分布数据源的每一个的广告，以及确定查询计划包括响应广告，发现数据源的每一个，以及基于所发现的数据源，构造查询计划。

在本发明的一个方面中，报告数据包括在网络上发送数据分组，这些分组包括以由本体确定的形式的语义内容，以及在集线器处接收数据分组后，响应语义内容，校验分组的合法性以及废弃必须必须过滤的语义元素。

典型地，报告数据包括将数据从包装器流向特定的存储位置。可替换地，报告数据包括在块操作中将数据从包装器移动到特定的存储位置。

在本发明的另一方面中，确定查询计划包括收集有关数据源的拓扑结构和性能特性的信息，以及响应信息，选择将用在响应查询中的数据源。

根据本发明的一实施例，还提供一种用于为用户提供对配置成提供具有预定义的语义的信息的一组不同信息资源进行访问的方法，该方法包括：

定义应用于由一组不同信息资源提供的信息的本体；

将本体与可应用于该信息的语义的一个或多个逻辑规则相关联；

从该用户接收访问该信息的请求；

通过响应本体，选择一个或多个信息资源，以及通过响应可应用逻辑规则，识别将应用于该信息的操作，确定用于响应该请求的计划；以及

根据该计划，生成对该请求的响应。

在所公开的实施例中，请求包括用于对由信息资源保存的数据的查询。

在另一实施例中，该请求包括订阅请求，以及生成该响应包括响应订阅请求，在一时间周期上，提供一连串响应。

在另一实施例中，信息资源被配置成提供Web服务，以及该请求指定将提供给用户的一个或多个Web服务。

在另一实施例中，该请求指定将被写入与一个或多个信息资源有关的数据库的数据。

在另一实施例中，该请求指定将由一个或多个信息资源执行和记录的事务。

在另一实施例中，该请求指定将由一个或多个信息资源执行的过程。典型地，该请求指定一事件，以及生成该响应包括响应事件的发生，执行该指定的过程。

根据本发明的实施例，另外提供一种数据访问方法，包括：

定义应用于包括数据的一组不同的数据源的本体；

相对于本体，定义数据访问权；以及

响应数据的本体以及可应用于它的访问权，控制用户访问数据。

在所公开的实施例中，定义本体包括指定用户本体，以及定义数据访问权包括根据用户本体，为用户分配一分类，以及控制用户访问包括将该分类与可应用于数据的访问权进行比较。典型地，在包括至少第一和第二组织的一组自主组织中，分布这些不同的数据源，以及分配该分类包括根据用户的组织关系(affiliation)，对该用户进行分类，以便控制第一组织中的用户访问由第二组织保存的数据源。

典型地，控制用户访问包括从用户接收对访问数据源中的数据的查询，通过响应本体，选择一个或多个数据源，确定用于响应查询的查询计划，以便访问权允许用户访问一个或多个数据源中的数据，以及根据查询计划，生成对查询的响应。

根据本发明的实施例，进一步提供一种数据访问的方法，包括：

定义提供对数据访问的一组数据资源；

收集有关数据资源的拓扑结构和性能特性的信息；

从用户接收有关数据的查询；

响应查询和有关拓扑结构和性能特性的信息，确定查询计划；以及

根据查询计划，生成对查询的响应。

典型地，收集信息包括测量两个或多个数据资源的各自的负载水平，以及确定查询计划包括选择数据资源的一个以便平衡负载水平。

在所公开的实施例中，数据资源分布在包括至少第一组织和第二组织的一组自主组织中，其中，提交查询的用户属于第一组织，以及其中确定查询计划包括响应性能特性，选择用在对查询进行响应中的第二组织的数据资源的一个。

此外，根据本发明的实施例，提供一种交换信息的方法，包括：

在多个节点中建立虚拟专用网，包括配置成在基础公共物理网上彼此通信的至少第一和第二节点；

定义用于响应信息的本体，在虚拟专用网中的节点间传送数据分组的语义通信模型；

将虚拟专用网上的数据分组从第一节点发送到第二节点；以及

根据第二节点处的语义通信模型，过滤数据分组，以便校验该数据分组是合法的并废弃必须过滤的语义元素。

典型地，定义语义通信模型包括定义可以由虚拟专用网中的数据分组执行的一组封闭的语义消息。

在一个实施例中，节点分布在一组自主组织中。

在所公开的实施例中，这些节点包括多个网关节点，它们被配置成使用本机数据格式，与客户机和数据源通信，以及将本机数据格式转换成语义通信模型，用于在虚拟专用网上通信。典型地，这些节点进一步包括集线器节点，以及建立虚拟专用网包括配置网关节点以便使用语义通信模型，与集线器节点通信。

另外，根据本发明的实施例，提供一种数据访问的装置，包括集线器处理器，用于接收应用于包括具有预定义的语义的数据的一组不同的数据源的本体的定义；以及将本体与可应用于数据源中的数据的语义的一个或多个逻辑规则相关联；以及在从用户接收有关数据的查询后，进一步用于通过响应本体选择一个或多个数据源以及通过响应可应用逻辑规则，识别将应用于数据的操作，来确定用于响应查询的查询计划；以及根据查询计划，生成对查询的响应。

根据本发明的实施例，还提供一种用于为用户提供对配置成提供具有预定义的语义的信息的一组不同信息资源的访问的装置，该装置包括集线器处理器，用来接收应用于由一组不同信息资源集提供的信息的本体的定义以及将本体与可应用于信息的语义的一个或多个逻辑规则相关联；以及进一步用于在从用户接收访问信息的请求后，通过响应本体，选择一个或多个信息资源，以及通过响应可应用逻辑规则，识别将应用于信息的操作，来确定用于响应请求的计划；以及根据计划，生成对请求的响应。

另外，根据本发明的实施例，提供一种数据访问装置，包括集线器处理器，用来接收应用于包括数据的一组不同的数据源的本体的定义以及相对于本体的数据访问权的定义；以及用来响应数据的本体以及可应用于它的访问权，控制用户访问数据。

此外，根据本发明的实施例，提供一种数据访问的装置，包括集线器处理器，用来接收提供对数据的访问的一组数据资源的定义，以及收集有关数据资源的拓扑结构和性能特性的信息，以及进一步用于在从用户接收有关数据的查询后，响应查询和有关拓扑结构和性能特性的信息，来确定查询计划，以及根据查询计划，生成对查询的响应。

此外，根据本发明的实施例，提供一种交换信息的装置，包括多个计算节点，由至少第一和第二节点组成，以及被链接以便在基础公共物理网上运行的虚拟专用网上通信，以及配置成根据响应信息的本体而定义的语义通信模型，在虚拟专用网上交换数据分组，其中在虚拟专用网上从第一节点接收的数据分组后，第二节点用来根据语义通信模型，过滤数据分组，以便校验数据分组是合法的。

另外，根据本发明的实施例，提供一种计算机软件产品，包括存储程序指令的计算机可读介质，这些指令当由计算机读取时，使计算机接收应用于包括具有预定义的语义的数据的一组不同的数据源的本体的定义；以及将本体与可应用于数据源中的数据的语义的一个或多个逻辑规则相关联；以及在从用户接收有关数据的查询后，使计算机通过响应于本体，选择一个或多个数据源，以及通过响应于可应用逻辑规则，识别将应用于数据的操作，来确定用于响应查询的查询计划；以及根据查询计划，生成对查询的响应。

根据本发明的实施例，还提供一种用于为用户提供对配置成提供具有预定义的语义的信息的一组不同的信息资源的访问的计算机软件产品，该产品包括存储程序指令的计算机可读介质，这些指令当由计算机读取时，使计算机接收应用于由一组不同的信息资源提供的信息的本体的定义以及将本体与可应用于信息的语义的一个或多个逻辑规则相关联；以及进一步使计算机在从用户接收访问信息的请求后，通过响应本体，选择一个或多个信息资源，以及通过响应可应用逻辑规则，识别将应用于信息的操作，来确定用于响应请求的计划；以及根据计划，生成对请求的响应。

根据本发明的实施例，另外提供一种计算机软件产品，包括存储程序指令的计算机可读介质，这些指令当由计算机读取时，使计算机接收应用于包括数据的一组不同的数据源的本体的定义以及相对于本体的数据访问权的定义；以及用来响应数据的本体以及可应用于它的访问权，控制用户访问数据。

根据本发明的实施例，另外提供一种计算机软件产品，包括存储程序指令的计算机可读介质，这些指令当由计算机读取时，使计算机接收提供对数据的访问的一组数据资源的定义，以及收集有关数据资源的拓扑结构和性能特性的信息，以及进一步在从用户接收有关数据的查询后，使计算机响应查询和有关拓扑结构和性能特性的信息，确定查询计划，以及根据查询计划，生成对查询的响应。

此外，根据本发明的实施例，提供一种计算机软件产品，包括存储程序指令的计算机可读介质，这些指令当由包括被链接以便在物理公用网上通信的至少第一和第二节点的一组计算节点读取时，使计算节点根据响应信息的本体而定义的语义通信模型，在虚拟物理网上交换数据分组，而在虚拟专用网中通信，其中，这些指令在虚拟专用网上从第一节点接收数据分组后，使至少第二节点根据语义通信模型，过滤数据分组，以便校验数据分组是合法的。

结合附图，从下述实施例的详细描述，将更全面地理解本发明，

其中：

附图说明

图1是根据本发明的实施例的联盟数据管理系统的原理图示；

图2A和2B是示意性表示根据本发明的实施例的基于本体的数据管理系统的框图；

图3是示意性地说明示例性本体的图；

图4是示意性地说明根据本发明的实施例，用在查询规划和响应中的数据管理系统的单元的框图；

图5A和5B是示意性地说明根据本发明的实施例，用于查询规划和响应的方法的流程图；

图6是示意性地说明根据本发明的实施例，数据源包装器响应由查询代理作出的请求的方法的流程图；

图7是示意性地说明根据本发明的实施例，查询计划的单元的框图；

图8是示意性地说明根据本发明的实施例，在数据管理系统中执行的后台作业的流程图；

图9A是根据本发明的实施例，用在将数据库映射到本体中的用户界面屏的图示；

图9B是根据本发明的实施例，用在将本地用户映射到团体角色中的用户界面屏的图示；以及

图10是示意性地说明根据本发明的实施例，用于数据访问应用的虚拟专用网的单元的框图。

具体实施方式

图1是根据本发明的实施例，用于数据管理的联盟系统20的原理图示。系统20横跨企业边界，表示它包含共享数据和数据管理服务的多个、自主组织。图1所示的例子包含与健康护理有关的组织的“团体”，包括例如政府健康服务22、私人HMO24、医院26、医学院28、与相关移动紧急医疗服务32有关的本地附属医院以及药物制造商34。这些组织对在分享由每个主体收集并保存在其自己的数据库中的某些信息方面相互感兴趣。信息可以与诸如病人健康记录、服务帐单、医疗人员的行为等等的事件有关。共享信息能明显地增加系统20中的每个组织执行其功能的效率。

另一方面，通常通过它们自己的信息模型、结构和表示，以许多不同数据格式，在不同组织内的不同位置，保存将在系统20内共享的信息。为进一步复杂化该情形，不同数据库频繁地使用不同的姓名来表示相同的信息。例如，医院26会在标记为“病人”的数据库字段中，列出使用其服务的人员的姓名，而HMO24将相同的姓名称为“会员”。另外，由系统20中的组织保存的许多信息是机密属性。因此，在与其他方共享信息中，每个组织必须确保由系统中的其他方访问信息不违反其自己的机密性策略。尽管在此相对于与健康有关的系统示例说明这些问题，将意识到在其他类型的组织，诸如商业企业或政府间的合作中，也出现类似的问题。

本发明的实施例通过链接参与组织来在具有基于语义、本体的基础的内部、网格管理的虚拟专用网42上交换信息，解决上述的需要和问题。实际上，网络42在现有的、一般广域网(WANs)36，诸如互联网，和局域网(LANs)38上运行。然而，逻辑上，通过虚拟网42至集线器40的主干线的安全、语义链接，连接用户(客户)和数据源。尽管在图1中将这些集线器节点表示为逻辑位于WAN36中，实际上，集线器可以在任何适当的物理位置，或在参与组织的站点上，或在链接到网络42的独立位置。参考附图来详细地描述系统20和网络42的特征的实现。

如下述详细所述，本发明的实施例在解决系统20的需要中，使用几个关键的具有创造性的单元：

(a)管理它们的本体的联盟团体；

(b)管理它们的客户机和源的联盟所有者(“站点”)；

(c)以可伸缩和加强方式支持增长的一组语义客户服务的基于流动代理的体系结构；以及

(d)以安全、自管理和自适应的方式寄主(host)代理和本体以及跨越用于多个团体的多个站点之上的网关和集线器(在下文中简称为“网格”)的分布式网格平台(因此，实际上产生“网格的网格”)。

在描述本发明的实施例中，区分启动、后台和前后作业是有帮助的：

(a)当装配、增长和发展该网格时，由团体和站点管理员执行启动作业。这些作业的例子包括包装和附加新资源，添加新站点，改变使用策略。

(b)在运行时间，例如执行客户查询或订阅期间，由网格执行前后作业来响应客户请求。

(c)由网格执行后台作业以便维护、自适应和改进服务。后台作业的例子包括定期校验源完整性、生成用于更有效结合的辅助表、动态索引内部表，以及重构代理以便更好地解决动态全局要求。

图2A是根据本发明的实施例，示意性地示例说明系统20的逻辑体系结构的框图。典型地，以在适当的计算机工作站或服务器上运行的软件的形式，实现系统20的单元。该软件可以在例如计算机网络上，以电子表格的形式下载到所述计算机，或另外可以在有形介质，诸如光、磁或电子存储器介质上提供。尽管在图2中示出了系统20的单元，为了原理清楚，作为单独的功能块，实际上，两个或多个这些单元可以在单个计算机上运行。另外，指定块的功能可以分布在多个计算机中。

加入系统20的站点通过各自的网关50链接到网络42。网关具有两个可能的功能：

●为提交查询和接收应答，入口52将客户机54连接到网络42。

●通过在每个数据源的本机(native)格式和用在网络42上的本体格式间转换数据和消息，包装器56连接在数据源58和网络42间。

入口52还处理与客户机有关的安全功能，诸如用户鉴别和映射到团体角色。类似地，包装器56处理与数据源有关的安全功能，诸如表示具有适当证书的授权角色。这些功能可以实现为代理。如该图所示，指定网关节点可以执行入口和包装器功能的任何一个或两个的一个或多个实例。

查询代理60在集线器40上运行，其中，每个集线器可以运行这些代理的一个或多个。代理60从入口52接收查询，以及将查询“编译”成识别数据的潜在源的查询计划。然后，查询代理通过将在下文中称为子查询的适当消息发送到请求从各个源58提供所需数据的包装器56，来执行这些计划。当完成查询计划的执行时，代理60向请求入口52报告该结果。在下文中，将更详细地描述查询规划和执行过程。集线器40还可以运行其他类型的代理，诸如订阅代理，即连续地监听源、数据或系统20中特定类型的与网格有关的事件，然后向客户机报告这些事件的结果的代理。下面列举另外的代理类型。

在规划和执行查询中，由也可以实现为代理的其他集线器工具(该图中未示出)辅助和支持集线器40上的查询代理。这些工具包括下述：

●目录工具维护节点、代理、源、客户机和授权证书的登记(“目录”)，以及每一个的能力、特权、结构和状态。

●发现工具允许节点和部件(例如入口、包装器和代理)自动地发现、登记和链接到其他可用节点和部件。

●本体工具向在系统20中使用的所有本体提供访问，以及一组综合的与本体有关的服务。

●消息传递工具支持用于网络42上所有代理的异步消息查询设备，与位置无关(即使代理改变位置)。

●在确定哪些数据源58被授权和用于响应特定客户机请求中，由代理60应用匹配工具。

●规划工具将抽象查询编译成适当的数据源组上的子查询和其他数据管理动作(诸如结合、过滤和分类)的具体查询计划。该查询编译过程的细节在下文中参考图4、5A和5B描述。

●存储工具提供用于登记、消息、提出的客户请求、查询计划、高速缓存结果和由代理60使用的其他信息的永久存储。

●记录工具提供系统功能和负载水平的分布式记录。这些工具可以用于管理功能，诸如监视器、检查、诊断和调试，以及用于优化的动态查询规划-基于系统资源的可用性和负载水平的查询计划的编译，如下文所述。

●安全工具提供PKI(公钥永久性防御设施)和用于部件的验证设备。

●代理管理员实现代理生存周期，例如在特定节点上配置确认的代理，以及以允许网格重构，而不破坏网格服务的协调(orchestrated)方式，运行和挂起代理。

图2B是示意性地示例说明系统20的体系结构和实现的另外的细节的框图。所示系统20包括多个站点61，每个通常包括多个计算机62，可以通过站点上的LAN38互连。集线器40或网关50的功能的每一个可以在任意指定站点上的单个计算机上或多个计算机上运行。通常，为增强可扩展性，网络50为“瘦”，仅要求有限计算资源，以及系统20中的大多数计算能力集中在集线器中。查询代理60在集线器40上运行，以及其他代理64、65也可以在集线器和网关上运行，如上所述。例如，网络50上的代理65可以包括入口和包装器代理。提供本地存储器63，由代理在执行它们的功能中使用。在该实现中，将计算机62配置成操作为Java平台。上述工具通常在Java中实现为传统的远程方法调用(RMI)服务，以及当有利时，具有另外的HTTP隧道效应，诸如来调节站点防火墙。代理60、64、65经全网格消息传送服务66进行通信。

网关50可以服务任意数目的团体，但每个集线器40通常服务一特定的团体。每个团体定义将被支持的客户服务的性质，可能在不同服务优先级间有区别。由当需要地，经具有入口和包装器代理的消息传递服务66通信的适当的服务代理集60、64，例如查询和订阅代理处理每个服务和优先级。通过订阅(subscribe)未决请求的共享消息队列68，不同节点处的多个代理能在任何指定服务和优先级的处理中共享。类似地，提供多种客户服务请求的入口代理65向指定用于处理每种服务请求的消息队列68发布请求。由分布式网格平台动态地维护消息队列以实现服务和代理的当前结构的改变。

在该实施例中，将每个网关50配置成连接到一组特定集线器40。每个团体维护服务那个团体的集线器的清单以便这些集线器能易于发现彼此。动态全网格(grid wide)目录67维护节点(网关和集线器)的当前状态和连接性，以及所有源、客户和经这些节点可访问的网关的登记。代理和其他工具确保这些动态目录被一直知道最新的情况，作为它们的后台活动性的一部分。如前所述，手动鉴别所有网格节点和部件，以及维护内部虚拟专用网以产生安全可靠的网格衬底。

当客户机54的一个向其网关50上的入口代理65的一个提交服务请求时，将该请求排队到已经订阅这些请求的所有集线器代理60、64。代理获取该请求，产生用于执行它的具体计划，然后在其他代理，诸如需要产生该结果的源包装器代理65的辅助下执行它。在这种情况下，每个包装器代理经其队列接收适当的子请求。将子请求的结果直接存储在预定位置的存储器63中。然后，服务集线器代理收集这些局部结果来在相同的存储位置或任何其他存储位置中产生最终结果。然后，将至该最终结果的链接经其消息队列，发送到发起入口代理。

如本说明书所暗示的，网格拓扑结构和一致性被流动足以适应变化，而不破坏。因此，例如，如果资源变得不可用，其包装器代理将更新该目录。此后，具有使用该源的正在进行的任务的所有代理或者产生活动的新计划，而没有源，或返回具有适当异常的结果(假定源在当前查询任务中起不关键的作用)。如果网格节点故障，能在其他节点重启在那个节点上运行的代理。全网格复制服务支持复制的部件，包括复制的目录和消息，以便无单点故障。

图3是示意性表示根据本发明的实施例，可以用在系统20中的本体70的图。该示例性本体与安全事务72的域有关，但当然，可以定义用于其他域的类似的本体，诸如图1所示的健康护理域。此外，在系统20中，本体不仅用于组织在源58中保存的数据，而且用于保存有关系统本身的元信息，诸如网络节点、资源、用户和策略，包括用户对不同资源和记录的访问许可。

本体70通常包含类的分级，提供用于描述实体，诸如人们和车辆，以及它们的属性，诸如年龄和体重的词汇。(本体类通常称为“实体”或“框架”，以及它们的属性称为“槽(slot)”)。在图3所示的例子中，事务本体包括识别为交易74和商人76的实体，以及包含交易(诸如交易共享和交易时间)和进行交易(诸如识别商人的详情)的商人的要素和子要素。一些实体，诸如实体80和82包含子实体的另外的分级，而关闭其他实体，诸如实体84。

如在面向对象的编程中，继承可以用在本体70中来定义多个抽象层。因此，商人76继承人物80的本体，以及姓名、出生日期、社会保险号(SSN)等等的子实体。指定实体，诸如人物80的每个单个实例是特定人或其他对象，具有其自己的属性值组(可能是唯一的)。

本体70还通过将语义标号与可以存在于实体间的关系相关联，来定义关系。例如，商入76进行交易74，而由商人76买卖交易74。本体的属性定义本体槽和关系的不同方面，诸如槽类型和基数(condinality)、值范围和统计，以及一个关系如何是另一个的颠倒。在本发明的背景中引用的文献中，描述了本体的另外的一般方面，包括如何创建本体和这些本体在数据管理中的使用。为允许经网络42的本体模型，访问源58中的数据，包装器56将各个源的元数据映射到本体的相应实体和属性。在下文中，描述用于执行该映射的自动方法。

在本发明的实施例中，用在系统20中的本体包含逻辑规则，允许本体获取能在查询规划和执行中应用的概括的域知识。在面向对象的框架中，规则可以表示为与本体中的不同实体的对象类有关的方法。示例性规则类型可以包括下述：

●验证规则，表示可以有效地与指定实体关联的属性。例如，规则可以表明列为本体中的商人76的实例的人的年龄必须在18和75间。如果数据源中的值超出范围或不符合指定统计分布，本体中的验证规则将识别该不正常实体。

●映射规则，用来在系统启动期间，将源数据结构和内容映射到指定的本体。例如，映射规则可以应用源数据的指定列的本体属性，以便计算数据列的确属于指定框架和槽的概率。然后，包装器向导，如下所述，或其他网关部件可以向系统管理员建议该映射，用于在将该列映射到本体中。

●结合规则，特别用在为了结合来自多个源的数据的查询计划和执行中。查询代理使用这些规则来确定具有用作为结合键的一指定槽或槽组的两个记录的确属于相同的实体和实例的概率。例如，结合规则可以表明如果两个人实体具有相同的社会保险号和它们的最后一个名字的相同的前四个字母，那么它们属于同一人。结合规则使查询代理可自动地推断哪些可用槽组应当用来结合来自几个源的数据以便实现所需唯一性水平。

●变换规则可以用来推断如何将反映指定表示、语言或代码方案的值自动地变换成另一个值(例如英寸到厘米)。

●商业逻辑规则用来获取可再用域专用知识，诸如用于指定管辖区域中的驾驶执照的适当年龄。

●策略规则能用来控制对本体或专用实体和本体中的属性的访问。注意在多个联盟组织的团体中，每个组织仍然设置其自己的访问策略。然后，普通本体允许以共享格式公布规则，以及覆盖不同类型的内容。例如，策略规则能强加仅具有系统20中的指定角色或属于系统中的特定组织或群的用户才可以访问指定数据源的约束。这种规则可以进一步允许这些用户仅在已经对他们进行生物验证后，以及在已经验证过他们正使用的客户计算机和确认通过适当的专用链接，连接到网络42后，读取数据源中的特定槽组。而内容通常映射到为用于所述团体的专用域的本体，与访问有关的本体可以通用于

多个内容类型。

在图1例示的联盟模型中，分散数据资源、本体和相关规则的管理。参与组织能在中心定义的公共、通用本体的上下文中，设置他们自己的规则。通过系统管理员和/或用户，可以确定一些规则并输入到系统20，而其他可以通过在系统中运行的服务来自动地推理。在下文中，将参考图8，描述规则生成的一些自动方法。

图4是示例性说明根据本发明的实施例，用在查询计划中的系统20的单元的框图。该图集中在查询代理60和相关工具的某些功能上。该图省略对理解查询编译不重要的系统的其他单元，诸如网关50。

代理60在编译查询计划时，依赖于统一的元数据模型90。元数据模型包括本体92，如上所述，以及源目录94。可以使用半自动本体生成器96来生成和修改本体92，通常在系统管理员的控制下。然后，本体生成器将源58中的数据结构映射成本体中的术语。基于系统20中的资源的本体，源模型器98将源58本身映射到源目录94。用户访问特权类似地维护在本体术语的源目录中。

由客户机54组成的查询提交给查询服务器100。使用使用户可浏览和查询本体术语中的所有授权数据的图形用户界面(GUI)102，组成查询。换句话说，不将用户限制到源58中的预定数据视图，如在传统的数据库管理系统中一样，而是可以选择他们被授权访问的数据和源的任何组合(如上所述，基于包含在系统本体中的策略)。

查询服务器100将用户查询提交给组成用于响应每个查询的查询计划的查询编译器104。在下文中，将参考图5A和5B，进一步描述查询规划。与将可移植高级指令转换成本机机器指令的程序编译器非常相似，查询编译器104在源目录94中开发本体92和数据库映射及规则以便(经他们各自的包装器)将可移植客户查询转换成针对特定源58的子查询组。通常用抽象的本体术语表示客户查询，不具有有关特定可用源和它们的结构的先见之明。另一方面，由编译器104生成的子查询包括能提交给特定源的查询序列以便生成所需结果。

只要已经编译该查询计划，服务器100将查询消息编址到适当的源58，由此生成用于客户机54的查询响应。

图5A和5B是示意性说明根据本发明的实施例，用于查询规则和执行方法的流程图。在查询提交步骤110，当入口52接收由客户机54的用户提交的查询时，启动该方法。入口验证客户机和/或用户证书，以及将用客户机术语(例如用结构化查询语言(SQL)格式)表示的提交查询变换成用本体术语表示的等效查询。

然后，在代理选择步骤112，入口52选择查询代理60以便执行该查询。查询代理的选择可以考虑到可用于代理的资源、其当前工作负载，以及处理指定的查询本体的资格。目录67(图2B)，如上所述，可以用来收集和维护与网络42的拓扑结构和资源负载的变化有关的信息。因此，如果入口确定一个合法查询代理过载，入口可以将该查询提交给不同代理。在图1所示的联盟系统的上下文中，一个会员组织的站点上的入口甚至可以将查询编址到驻留在其他站点中的计算机上、受可应用策略约束的代理。然后，入口52将本体查询提交给被选查询代理。

在数据源识别步骤114，查询编译器104解析和分析查询以及使用上述的匹配工具来生成与查询有关的数据源58的子集(或等效，包装器56的子集)。数据源的选择由查询的本体术语、数据的请求范围、客户机和用户证书以及源使用策略而定。特别地，在访问校验步骤118，对每一候选数据源，查询编译器相对于如在本体92中列出的、包括在源本体中的访问策略，校验客户机和/或用户身份。从查询计划去除查询编译器确定客户机或用户不具有足够的访问权的任何源。

接着，在查询编译步骤120，查询编译器检查查询和数据源的匹配子集，以便将本体查询编译成最佳地采用可用数据源的优化查询计划。在下文中，将参考图7中的具体查询例子，描述查询编译和优化的另外的方面。如上所述，查询计划包括编址到一个或多个源58的子查询，以及组合标准化子查询结果以便产生最终结果的后续结合。查询代理60还经上述存储工具，分配存储资源，用于在计划的每一阶段收集结果。

然后，在消息分发步骤122，查询代理60执行该计划，将适当的子查询消息发送给计划中选定的源的包装器56。消息通常包括为响应而分配的存储资源的句柄。只要可能，并行启动包装器调用，如该图中所示。

包装器56使用源映射来将本体子查询转换成本地数据源58的适当本机术语。该过程的细节如下面的图6中所示。通常由相应的数据源的本地数据库管理系统(DBMS)执行最终本机子查询。然而，注意源58不需要是数据库，而可以另外包括其它类型的数据(结构化或非结构化)、服务和其他应用。包装器也可以基于在子查询中提供的转换术语，以及在执行子查询后，返回值的其他后处理，执行子查询结果的标准化。在数据接收步骤124，每个包装器将其处理的数据写到适当的存储位置。在数据存储步骤126，当这些结果已经通过包装器适当地标准化并存储时，使用存储句柄，通常经存储工具，告知查询代理60。

基于不同阶段的结果子集，查询计划可以调用将由查询代理执行的结合、过滤、分类和另外的动作。当结果子集准备就绪时，查询代理跟踪包装器通知以及使用存储工具的DBMS能力来执行这些动作。查询代理还处理异常，诸如当在指定的响应时间内，未获得结果时。查询计划可以表示哪些结果对查询很关键，以及那些不关键，以便查询代理能相应地响应。例如，当请求非关键结果的子查询故障时，可以从查询响应简单地忽略这些结果。另一方面，如果不能从初始预计源获得，基于元数据源90中的信息，可以通过代理60，由另一源取得关键结果。

在完成校验步骤130，查询代理60定期核查以便确定是否完成查询计划。只要仍然要求进一步的结果以便完成该查询计划，在继续收集步骤132，查询代理继续收集和处理来自包装器56的数据。在完成查询计划时，在高速缓存步骤134，查询代理在适当的存储位置中高速缓存这些结果。然后，在句柄传递步骤136，代理将具有句柄的入口52提供给最终结果。根据需要，入口将高速缓存的结果变换成客户机术语，以及以客户机请求的格式，传送这些结果。为检查和责任性目的，通常由记录工具记录所有上述动作，以及提交查询的用户和客户机的证书。

图6是示意性说明根据本发明的实施例，响应通过查询代理60，编址到它的子查询，由包装器56执行的步骤的流程图。在数据请求步骤140，当包装器56从查询代理接收数据请求时，启动该方法。在有效性核查步骤142，包装器核查请求的有效性。请求可以无效，例如如果缺少正确的访问授权。如果发现请求无效(或如果该方法中的任何一个后续步骤失败)，在失败步骤143，包装器将失败消息发送回查询代理60。上面描述了查询代理对失败的子查询的可能响应。

如前所述，通常以用在网络42中的本体术语，表述来自代理60的子查询。在查询映射步骤144，包装器56将来自由代理60使用的本体“SQL”的子查询映射到由包装器56服务的数据源58理解的本机查询格式。尽管为简便起见，图6将本机查询格式称为“数据源SQL”，该图中所示的方法同样适用于其他类型的数据源--不一定是数据库，以及可以在系统20中访问的服务。子查询也可以包含同样用网络42的标准化、本体单位和格式表示的数据输入。在数据映射步骤146，包装器56类似地将来自本体格式的SQL数据映射成源58的本机单位和格式。然后，在数据检索步骤148，包装器使用源的本地、本机DBMS，从源58检索所请求的数据。

在下推步骤150，如果查询计划需要，包装器56可以本地地执行计划所需的数据处理的一部分。可以使用本地DBMS的处理能力，或使用构造到包装器中的处理能力，执行该步骤。该步骤可以包括例如结合来自在数据源58中保存的多个表的值，或者，在数据值上执行算术或字符串操作。在图7中示出了一些例子。另外，如果需要，在标准化步骤151，包装器56标准化从数据源读出的数据，即，将来自本机单位的数值映射成在本体中使用的这些单位。由包装器执行的值映射也可以包括将来自一种语言的文本转换成另一种。

在从源58检索数据以及完成任何所需本地处理后，包装器56用适当的本体术语标准化结果。在数据存储步骤152(对应于图5A的步骤124和126)，包装器使用上述存储服务，将结果存储在适当的位置。然后，在子查询完成步骤154，包装器使用存储服务来向查询代理60发送表示子查询结果的位置的消息。只要适合，包装器56可以将数据流向代理60，以便甚至在收集所有子查询结果前，数据的处理也能进行。另外，在其他环境下，在块操作，诸如块移动或块括入操作中，包装器可以将数据移向由代理指定的存储装置。

尽管上述情况与处理SQL型查询有关，在本发明的另外实施例中，系统20配置成支持一组综合信息服务，诸如数据更新、订阅(subscription)、事件和备份。通常由适当的服务代理类型执行每一服务。由入口52将客户机54对这些类型的服务的请求提交到与其他代理合作的适当的服务代理，并根据需要，调用工具。

下述是可以由系统20支持的一些替换性的服务类型的例子：

●数据写入服务代理可以使用如上所述相同的匹配和规划过程来识别用于更新的相关源58。如在本体92中所维护的，在该情况下的写入特权通常比读取特权更有限，以便客户写入是很窄的范围。包装器56将用本体术语表示的数据更新变换成将写入数据源的本地术语。为维持相干性，仅在所有相关源提交后，才写入源写入。包装器可以对缺少事务支持的源提供两阶段的提交事务支持。然后，入口52通知客户机54有关是否成功地完成请求。

●过程服务代理可以接收标准的过程定义，例如可以用商业过程执行语言(BPEL)表示。过程定义可以包括单元，诸如流量控制、客户通知/交互作用，以及系统20的其他服务。通过调用适当的服务代理，执行这些其他服务(例如查询、数据写入以及递归过程)。

●可以使用事务过程服务代理来执行请求两阶段提交的过程。

●可以使用事件服务代理来处理对提示启动过程的数据相关事件的请求。数据事件可以视为具有产生非空结果的约束的查询(即，当查询返回结果时，事件发生)。因此，可以调用查询代理来产生被检查以便确定事件何时发生的高速缓存结果。一些源58可以自身具有活动数据库能力，即，他们可以包含他们自己的事件驱动触发器。在这种情况下，事件服务代理可以调用这些源的包装器来管理触发器，从而检查和报告事件，以便在这种情况下，不必要轮询源。否则，包装器将以由(受到由源本身强加的任何吞吐量限制的)事件服务代理指定的频率轮询他们的源。事件服务代理检查这些结果，当他们变得可用时，诸如当经触发器或轮询，所有包装器已经响应时。当事件发生时，事件服务代理调用过程服务代理来执行适当的过程。

●订阅服务代理对连续查询，处理来自客户机54的请求。根据查询术语，基于定期或事件驱动，代理将整个或递增结果返回给客户机。订阅代理通常补充查询代理和/或事件服务代理来提供结果。

●可以调用备份服务代理来在指定集线器或源上记录特定查询的结果的副本。用本体术语维护结果，因此，由于记录了副本，即使源发展，也能用源术语在任何源58上被恢复。通过用来产生结果的源的清单，触发记录结果，以便能将源恢复限制到来自指定源的结果。

●可以使用历史服务代理来产生特定数据的时间触发副本。可以定期地生成副本，或可以事件驱动它们。它们可以用于跟踪和在线分析处理(OLAP)趋势分析。

图7是示意性说明根据本发明的实施例，在系统20中执行的查询计划的单元的框图。为该例子目的，定义简单的本体160，包括销售实体162和产品实体164。通过识别在每次销售中出售的产品或多个产品的产品-销售关系，关联这些实体。销售实体包括多个属性，包括唯一定单ID，以及销售量和顾客帐号。每个生产实体包括产品ID(诸如种类号)、产品姓名和价格。在该实例中，本体160中的产品的层次包括两种产品实体：由来自产品实体164的继承性定义但具有他们自己的特定属性(诸如大小或分辨率)的监视器实体166和打印机实体168。

在该例子中，可用于响应查询的数据源包括关系数据库170和172以及结构化文档174、176、178。在该图中能看出可以由包装器(在该图中未示出)将数据库和文档中的字段映射到本体160。因此，例如，能在销售数据库170中显示出“购买订单号”的字段被映射到销售实体162的ID槽，而标记“目录号”的另一字段已经被映射到产品实体164的ID槽。

现在，将查询180提交给系统20，按已经出售这些产品的销售的姓名和价格，以及数量和帐号，请求产品销售清单。查询编译器104(图4)检查源170、172、174、176、178的内容以便确定能从何处获得所需信息，以及如何将这些信息结合成查询响应。由编译器开发的查询计划包括通常明确表示为编址到数据源的包装器的子查询的下述步骤，如上所述：

1.通过执行来自顾客数据库170的销售额数据和来自销售数据库172的销售额数据的外部结合，数据库170和172的一个或两个的包装器生成初始子查询结果182。包装器将唯一销售ID用作为关键字。由此，将该外部结合操作，以及下述的其他操作“下推”到数据库和它们的包装器的地区级(local level)以便降低集线器40(图2)的处理负担，以及降低必须由网络42执行的通信业务量。

2.接着，包装器获得监视器清单174和打印机清单176的联合，然后将来自这些清单的姓名和价格信息结合成结果182以便创建组合子查询结果184。在这种情况下，将产品ID用作为用于结合数据的关键字。包装器还在产品姓名上执行互补操作，即，将姓名转换成小写字符以防止后续处理中的错误。

3.销售文档178的包装器在文档上执行自然结合以便生成第二子查询结果186。可以与在前两个步骤中执行的子查询并行执行该子查询。其中，由包装器将产品名转换成小写。结果186的形式与结果184的形式相同，除在这种情况下，帐号字段为空外。查询代理可以忽略部分或不完整的记录，或根据伴随该查询的用户喜好，可以替换地返回具有遗漏值的表示的这些结果。在本情况下，为确保对查询180的响应是完整的，以及不会由于任一数据源中的不良或丢失数据，而丢失任何产品销售，查询编译器已经选择来收集潜在的重复结果184和196。

4.代理60获得结果184和186的联合以便生成对查询的响应188。产品名的小写形式使得代理可避免由于以大写字母开头中的不规则造成的重复记录。

选择用在结合来自不同源的数据中的关键字是编译器104的功能。编译器104使用本体规则以便选择用在每一情况中的最佳关键字，从而增加获得完整和无歧义数据的可能性。

例如，假定提交与一群人有关的查询的情形，要求查询代理60提供联系数据(诸如地址)、个人数据(诸如年龄)，以及每个人的车辆登记号。假定数据在不同表中，以及查询要求对授权客户，可以结合它们。如果表包含在相同的数据库中，源元数据将显著地识别用于结合他们的外来关键字。否则，数据分布在几个源中是可能的，其中，每个源具有已经映射到相同的各异标识符的字段，诸如雇员号，或在上述例子中提到的唯一销售ID号。在这种情况下，普通标识字段或多个字段提供用于结合这些表的可靠基础。源目录94(图4)通常为编译器104提供与可能关键字有关的元信息。该元信息的汇编是可以在系统20中执行的后台作业的一个，以便增加结果精度和运行中查询处理的效率。

否则，如果并非所有源具有映射到各个标识符的字段，编译器104可以使用包含在本体92中的规则来查找关键字。例如，本体可以揭示能将姓名和社会保险号变换成各异标识符。在这种情况下，能使用映射到姓名和社会保险号的源字段来结合相关表。否则，编译器104可以执行经验测试来估计将这些源中的可用非各异字段用作为用于结合的基础的统计唯一性。例如，编译器可以计算实际上具有相同姓名和年龄的目标人群的人数，然后，可以将最相异组合选择为用于结合这些表的关键字。

即使当各异关键字可用，错误数据(诸如误拼姓名)和模糊格式(诸如不同美国和欧洲数据格式)会破坏结合过程。编译器104可以使用本体规则和经验测试来确定这些情形存在的可能性。例如，查询代理可以测试具有相同社会保险号和家庭住址的相似姓名。然后，构造辅助结合表来自动地将类似姓名和其他个人属性转换成各异人员标识符。表中的每个输入也可以列出它表示的关系有效的估计概率。该辅助表随后能用作为用于结合来自原始表的数据的基础，以及也可以给出该结合是有效的概率的定义良好的度量。每实体类或对每个类的特定子集，能生成这些结合表。

因此，例如，可以有几种与人有关的信息的源，每个具有包括姓名、社会保险号、住址和电话号码的不同组合或子组合的不同的列组合。使用包含在本体中的规则，能关联这些表中的信息以便识别哪些源记录属于哪些人。在此基础上，对每个人，可以生成虚拟人员ID，以及可以生成用于每个源的辅助表，包含用于每个记录的最可能人员ID和该人员ID的置信度水平。然后，只要置信度水平超出由查询提供的阈值，与人员有关的信息的后续结合能使用网格生成的虚拟IDs。

图8是示意性说明根据本发明的实施例，在系统20中执行的其他后台过程以便在查询规则和优化中，生成能由编译器104使用的信息的流程图。尤其，通过包装器56，以及由本体生成器96以及源模型器98和在集线器40上运行的其他服务，这些功能被执行。上面已经提到过一些其他后台活动性，诸如建立和维护本体92和生成辅助结合表。

基于“即插即用”，可以将新的数据源添加到系统20。为此目的，在包装器创建步骤190，首先创建包装器，以便将新源的字段映射到适当的本体。如下面参考图9所述，通过由系统管理员，使用包装器“向导”程序，半自动地执行该步骤。只要已经定义包装器，在源广告步骤192，包装器通过在网络42上发送适当的消息，广告新源。集线器40上的发现工具接收这些消息，以及通知源模型器98。然后，在源发现步骤194，源模型器98将适当的源信息记录在源目录94中。

本体生成器96还可以生成新本体版本。为此目的，本体生成器应用版本管理工具以便自动地将本体表示从一种版本变换成另一种。类似地，在源目录94中，将到一个本体版本的源映射自动地升级到新版本。典型地，本体发展主要包括拓扑结构的扩展，以及结构的临时重命名和合并，以便版本间的向前和向后变换相对简单。

有时，参与系统20中的组织可以选择相对于数据源58和经网络42可用的其他资源，改变使用策略。同样地，在策略广告步骤196，由包装器56广告这些策略变化，以及在策略发现步骤198，发现并记录在源目录94中。

在系统20的活动性的正常过程期间，在监视步骤200上述记录工具(可以在集线器40和网关50上运行)跟踪网络42的拓扑结构的变化，以及测量不同网络功能的性能。监视语义，与网络42的其他功能一样基于定义诸如提交和答复的查询、数据传送量和速率，操作的持续时间和超时的实体的公共、全网本体。在发生的节点处记录活动性，以便日志以不破坏消息传递的方式累积。每一日志(log)记录每个活动性以及生成它的请求的标识，以便能基于保存在不同日志中的信息，首尾相连地重构任何特定请求的处理的完整记录。为这样记录目的，通过适当定时消息的周期分布，可以定义全网系统时钟(不管基本物理网是异步的事实)，从而创建对系统20中所有日志统一的“虚拟时间”。如前所述，查询代理60使用拓扑结构和性能数据以便执行系统20的资源中的负载平衡，即使横跨参与组织的边界。基于本体的使用策略确保一个会员组织的资源将不会由超出组织策略允许的水平的系统中的其他组织使用。

图9A是根据本发明的实施例，表示由包装器向导提供的用户接口的计算机屏蔽210的示意表示。源模型器98提供该向导以便在识别源结构、定义源映射和将源登记在目录94的过程中，辅助系统管理员。在本例子中，源是连同所选本体，自动加载到模型器98中的关系SQL数据库。然后，在本体窗口211中，显示本体，而在数据库窗口212中显示源元数据。系统管理员使用鼠标来将窗口212中的元数据项与窗口211中的相应槽关联，以及操作控制213以便确认或去除映射。只要完成映射，如上所述，该新源被广告。

类似的模型可以用于包装器其他类型的数据资源。例如，如果资源为Web服务，源Web服务描述语言(WSDL)模型可以自动地加载到源模型器中，代替SQL元数据。类似地，如果资源为XML数据库，XQuery服务器可以用来标识用于由源模型器映射的可用概要。对未结构化文本，诸如由ClearForest(纽约，NY)提供的分析工具能用来将XML标记添加到文本上，然后，能加以索引象XML数据库。同样地，这种模型可以用于将系统20的其他单元映射到适当的本体。

图9B是根据本发明的实施例的计算机屏幕214的示意表示，表示为将用户映射到本体用户类的目的而提供的用户界面。映射通常由用户的组织关系和他们各自的组织内的角色而定。屏幕214包括本体窗口215，其中列出用户角色，以及列出所述组织中的用户的姓名的用户窗口216。在此情况下，系统管理员使用鼠标和控制213以将窗口216中的各用户与窗口215中的适当角色相关联。如上所述，由每一组织设置和/或相对于预定义的角色的本体，全局设置系统20中的访问策略。

图10是示意性说明根据本发明的实施例的虚拟专用网42的框图。该图例示网络42上的通信的语义属性和这些通信的好处。如前所述，尽管网络42可以物理地在公用网，诸如WAN36上运行，网络42逻辑地与由WAN36携载的其他通信分开。由诸如隧道效应和加密的技术维护虚拟专用网的分离。网络42经网关222、226和252，将客户机220、250和源224连接到代理228、230、232和234的基干上。典型地，用全网状网格拓扑结构，逻辑地连接代理，如该图中所示。

客户机220和250仅经各自的网关和基干代理，与源，诸如源224通信。客户机和网关间的所有通信在形式上完全是语义的，如代理间的所有通信一样。示例性数据分组240包含消息队列头部246和语义有效负载248。头部246包括分组(通常是代理)的应用级源和目的地的逻辑地址，以及可能其他参数。有效负载248包括查询、响应或其他系统消息。头部246和有效负载248的内容从可能的语义内容的有限、预定集选择，必须符合系统20的特定本体。该本体对所有代理是已知的。

因此，在网络42上接收分组后，接收代理能校验分组头部246和有效负载248的语义，以便与已知本体相符。换句话说，代理根据合法业务量必须符合的有限已知模板组，过滤头部和有效负载。简单地废除具有不相符语义的分组，或无效过滤的语义元素。(通过比较，在一般IP网络中，尽管防火墙或其他侵入保护设备可以校验用于已知恶意业务量类型的签名的分组有效负载，有效负载保持二进制数据的“黑箱”，其不能容易诊断为有利还是恶意)。因此，网络42基本上不受恶意业务攻击影响。典型地，对更大的数据安全和防止入侵，加密头部246和有效负载248。

在最糟情况下，例如，在客户机250上操作的恶意用户可以“侵入”网关252，然后，可以通过分组攻击代理230。然而，代理230将意识到分组不具有适当的语义和将废除它们。即使恶意用户以这种方式成功破坏代理230的性能，最终业务量将不会进一步传播到网络42中。其他代理，诸如客户机220将仍然能通过主干网格中的剩余代理访问数据源。

此外，每个客户机220和源224能确定它打算共享哪些本体单元以及在发送或接收每个单元前，应当将什么安全性校验应用给每个单元。由于所有共享信息必须对应于本体单元以便流过网格，保证每个所有者所有进入和呼出流量符合良好定义的标准，而与所提供的服务的属性无关。该模型远不如筛选二进制信息的一般备选方案复杂，可以假定用于无语义基础的多个客户机和应用的任何形式。

如前所述，尽管上述实施例主要涉及提供访问数据源，本发明的原理可以类似地用在经网络，控制访问和提供其他信息资源，诸如Web服务中。因此，将意识到举例引用这些实施例，以及本发明不限于上面具体示出和描述的内容。相反，本发明的范围包括上述各种特征的组合和子组合，及在阅读上述说明书后，本领域的技术人员将联想到以及在现有技术中未公开的变形和改进。

Claims

1.一种用于数据访问的方法，包括：

定义应用于一组不同的数据源的本体，所述数据源包括具有多个预定的语义的数据；

将所述本体与可应用于所述数据源中的数据的语义的一个或多个逻辑规则相关联；

从用户接收有关所述数据的查询；

通过响应所述本体，选择一个或多个所述数据源，以及通过响应所述可应用逻辑规则，识别将应用于所述数据的操作，确定用于响应所述查询的查询计划；以及

根据所述查询计划，生成对所述查询的响应。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述逻辑规则包括验证规则，以及其中所述查询计划包括响应所述验证规则，验证来自所述数据源中的至少一个的数据。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述逻辑规则包括映射规则，以便根据所述映射规则，将所述数据源中的至少一个映射到所述本体，以及其中所述查询计划包括响应所述映射规则，确定所述数据源中的至少一个对所述查询的可应用性。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述逻辑规则包括结合规则，以及其中，所述查询计划包括响应所述结合规则，选择关键字，以及使用所述关键字，结合来自两个或多个所述数据源的数据。

5.如权利要求4所述的方法，其中，选择关键字包括分析所述数据以便选择所述两个或多个数据源中的一个或多个字段用作为所述关键字，以便提供将正确地结合所述数据的期望的统计概率。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述逻辑规则包括变换规则，以及其中，所述查询计划包括响应所述变换规则，将所述数据源的至少一个中的数据从保存在所述数据源的所述至少一个中的第一值变换成第二值。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述逻辑规则包括商业逻辑规则，以及其中，所述查询计划包括响应所述商业逻辑规则，处理来自所述源中的至少一个的数据。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述逻辑规则包括访问规则，以及其中，所述查询计划包括选择所述数据源的至少一个，用在响应所述应用的访问规则，生成所述响应给提交所述查询的用户中。

9.如权利要求1-8的任何一个所述的方法，其中，定义所述本体包括将各自的包装器与所述数据源的每一个关联，以便将来自所述数据源的每一个的数据从本机格式变换成由所述本体定义的本体格式，以及其中，生成所述响应包括应用使用所述包装器的操作，然后，在应用所述操作后，将所述数据从所述包装器报告给链接所述数据源的集线器。

10.如权利要求9所述的方法，其中，由所述包装器应用的所述操作包括结合来自两个或多个所述数据源的数据。

11.如权利要求9所述的方法，其中，由所述包装器应用的操作包括映射所述数据的值。

12.如权利要求11所述的方法，其中，映射所述值包括将所述数据自本机表示标准化为本体表示。

13.如权利要求9所述的方法，其中，所述查询计划包括一群子查询，以及其中，生成所述响应包括将所述子查询从在所述集线器上运行的代理发送到多个数据源的各自的包装器，以及组合自所述包装器报告的数据以便产生所述响应。

14.如权利要求13所述的方法，其中，发送所述子查询包括调用两个或多个所述包装器来并行操作。

15.如权利要求9所述的方法，其中，关联所述各自包装器包括根据所述本体，分发所述数据源的每一个的广告，以及其中，确定所述查询计划包括响应所述广告，发现所述数据源的每一个，以及基于所发现的数据源，构造所述查询计划。

16.如权利要求9所述的方法，其中，报告所述数据包括在网络上发送数据分组，所述分组包括以由所述本体确定的形式的语义内容，以及在集线器处接收到所述数据分组后，响应所述语义内容，校验所述分组的合法性。

17.如权利要求9所述的方法，其中，报告所述数据包括将所述数据从所述包装器流向特定的存储位置。

18.如权利要求9所述的方法，其中，报告所述数据包括在块操作中将数据从所述包装器移动到特定的存储位置。

19.如权利要求1-8的任何一个所述的方法，其中，确定所述查询计划包括收集有关所述数据源的拓扑结构和性能特性的信息，以及响应所述信息，选择将用在响应所述查询中的所述数据源。

20.一种用于为用户提供访问一组不同信息资源的方法，所述信息资源被配置成提供具有预定的语义的信息，所述方法包括：

定义应用于由所述不同信息资源组提供的信息的本体；

将所述本体与可应用于所述信息的语义的一个或多个逻辑规则相关联；

从所述用户接收访问所述信息的请求；

通过响应所述本体，选择一个或多个所述信息资源，以及通过响应所述可应用逻辑规则，识别将应用于所述信息的操作，确定用于响应所述请求的计划；以及

根据所述计划，生成对所述请求的响应。

21.如权利要求20所述的方法，其中，所述请求包括对由所述信息资源保存的数据的查询。

22.如权利要求20所述的方法，其中，所述请求包括订阅请求，以及其中，生成所述响应包括响应所述订阅请求，在一时间周期上，提供一连串响应。

23.如权利要求20所述的方法，其中，所述信息资源被配置成提供Web服务，以及其中，所述请求指定将提供给所述用户的一个或多个所述Web服务。

24.如权利要求20所述的方法，其中，所述请求指定将写入与一个或多个所述信息资源相关联的数据储存库的数据。

25.如权利要求20所述的方法，其中，所述请求指定将由一个或多个所述信息资源执行和记录的事务。

26.如权利要求20-25的任何一个所述的方法，其中，所述请求指定将由一个或多个所述信息资源执行的过程。

27.如权利要求26所述的方法，其中，所述请求指定一事件，以及其中，生成所述响应包括响应所述事件的发生，执行所述指定过程。

28.一种用于数据访问的方法，包括：

定义应用于包括数据的一组不同的数据源的本体；

相对于所述本体，定义数据访问权；以及

响应所述数据的本体以及可应用于所述数据的访问权，控制用户访问所述数据。

29.如权利要求28所述的方法，其中，定义所述本体包括指定用户本体，以及其中，定义所述数据访问权包括根据所述用户本体，将一分类分配给用户，以及其中，控制所述用户访问包括将所述分类与所述可应用于所述数据的访问权进行比较。

30.如权利要求29所述的方法，其中，在包括至少第一和第二组织的一组自主组织中，分布所述不同数据源，以及其中，分配所述分类包括根据所述用户的组织关系，对所述用户进行分类，以便控制所述第一组织中的用户访问由所述第二组织保存的数据源。

31.如权利要求28-30的任何一个所述的方法，其中，控制所述用户访问包括从用户接收访问所述数据源中的数据的查询，通过响应所述本体选择一个或多个数据源，来确定用于响应所述查询的查询计划，以便所述访问权允许所述用户访问一个或多个所述数据源中的所述数据，以及根据所述查询计划，生成对所述查询的响应。

32.一种用于数据访问的方法，包括：

定义提供对数据的访问的一组数据资源；

收集有关所述数据资源的拓扑结构和性能特性的信息；

从用户接收有关所述数据的查询；

响应所述查询和有关所述拓扑结构和性能特性的所述信息，确定查询计划；以及

根据所述查询计划，生成对所述查询的响应。

33.如权利要求32所述的方法，其中，收集所述信息包括测量两个或多个数据资源的各自的负载水平，以及其中，确定所述查询计划包括选择所述数据资源中的一个以便平衡所述负载水平。

34.如权利要求32或33所述的方法，其中，所述数据资源被分布在包括至少第一组织和第二组织的一组自主组织中，其中，提交所述查询的用户属于所述第一组织，以及其中，确定所述查询计划包括响应所述性能特性，选择用在响应所述查询中的所述第二组织的数据资源中的一个。

35.一种用于信息交换的方法，包括：

在包括至少第一和第二节点的多个节点中建立虚拟专用网，这些节点配置成在基础公众物理网上彼此通信；

响应所述信息的本体，定义在所述虚拟专用网中的所述节点间传送数据分组的语义通信模型；

将所述虚拟专用网上的数据分组从所述第一节点发送到所述第二节点；以及

根据所述第二节点处的语义通信模型，过滤所述数据分组，以便校验所述数据分组是合法的。

36.如权利要求35所述的方法，其中，定义所述语义通信模型包括定义可以由所述虚拟专用网中的数据分组携载的一组封闭的语义消息。

37.如权利要求35所述的方法，其中，所述节点分布在一组自主组织中。

38.如权利要求35-37的任何一个所述的方法，其中，所述节点包括网关节点，它们被配置成使用本机数据格式与客户机和数据源通信，以及将所述本机数据格式转换成所述语义通信模型，用于在所述虚拟专用网上通信。

39.如权利要求38所述的方法，其中，所述节点进一步包括集线器节点，以及其中，建立所述虚拟专用网包括配置所述网关节点以便使用所述语义通信模型与所述集线器节点通信。

40.一种用于数据访问的装置，包括集线器处理器，用于接收应用于包括具有多个预定义的语义的数据的一组不同的数据源的本体的定义；以及将所述本体与应用于所述数据源中的数据的多个语义的一个或多个逻辑规则相关联；以及在从用户接收到有关所述数据的查询后，进一步用于通过响应所述本体选择一个或多个所述数据源，以及通过响应所述可应用逻辑规则，识别将应用于所述数据的操作，来确定用于响应所述查询的查询计划；以及根据所述查询计划，生成对所述查询的响应。

41.如权利要求40所述的装置，其中，所述逻辑规则包括验证规则，以及其中，所述查询计划包括响应所述验证规则，验证来自所述数据源中的至少一个的数据。

42.如权利要求40所述的装置，其中，所述逻辑规则包括映射规则，以便根据所述映射规则，将所述数据源中的至少一个映射到所述本体，以及其中，所述查询计划包括响应所述映射规则，确定所述数据源中的至少一个对所述查询的可应用性。

43.如权利要求40所述的装置，其中，所述逻辑规则包括结合规则，以及其中，所述查询计划包括响应所述结合规则，选择关键字，以及使用所述关键字，结合来自两个或多个数据源的所述数据。

44.如权利要求43所述的装置，其中，选择关键字包括分析所述数据以便选择所述两个或多个数据源中的一个或多个字段用作为所述关键字，以便提供将正确地结合所述数据的期望的统计概率。

45.如权利要求40所述的装置，其中，所述逻辑规则包括变换规则，以及其中，所述查询计划包括响应所述变换规则，将所述数据源中的至少一个中的所述数据从保存在所述数据源中的所述至少一个中的第一值变换成第二值。

46.如权利要求40所述的装置，其中，所述逻辑规则包括商业逻辑规则，以及其中，所述查询计划包括响应所述商业逻辑规则，处理来自所述源的至少一个的所述数据。

47.如权利要求40所述的装置，其中，所述逻辑规则包括访问规则，以及其中，所述查询计划包括选择所述数据源的至少一个，用在响应所述应用的访问规则，生成所述响应给提交所述查询的用户中。

48.如权利要求40-47的任何一个所述的装置，还包括被连接以便与所述集线器处理器通信的至少一个网关处理器，其用于将各自包装器与所述数据源的每一个相关联，以便将来自所述数据源中的每一个的数据从本机格式变换成由所述本体定义的本体格式，其中，所述至少一个网关处理器用于使用所述包装器将所述操作应用于所述数据，以及在应用所述操作后，将所述数据报告给所述集线器处理器。

49.如权利要求48所述的装置，其中，由所述包装器应用的操作包括结合来自两个或多个所述数据源的数据。

50.如权利要求48所述的装置，其中，由所述包装器应用的操作包括映射所述数据的值。

51.如权利要求50所述的装置，其中，映射所述值包括将所述数据自本机表示标准化为本体表示。

52.如权利要求48所述的装置，其中，所述查询计划包括一群子查询，以及其中，所述集线器处理器用于将所述子查询发送到多个数据源的各自的包装器，以及组合自所述包装器报告的所述数据以便产生所述响应。

53.如权利要求52所述的装置，其中，所述集线器处理器用于调用两个或多个包装器来并行操作。

54.如权利要求48所述的装置，其中，所述至少一个网关处理器用于根据所述本体，分发所述数据源的每一个的广告，以及其中，所述集线器处理器用于响应所述广告，发现所述数据源中的每一个，以及基于所述发现的数据源构造所述查询计划。

55.如权利要求48所述的装置，其中，所述至少一个网关处理器用于通过在网络上发送数据分组，报告所述数据，所述分组包括以由所述本体确定的形式的语义内容，以及其中，所述集线器处理器用于响应所述语义内容，校验所述分组的合法性。

56.如权利要求48所述的装置，其中，所述至少一个网关处理器用于将所述数据从所述包装器流向一指定的存储位置。

57.如权利要求48所述的装置，其中，所述至少一个网关处理器用来在块操作中将数据从所述包装器移动到一指定的存储位置。

58.如权利要求40-47的任何一个所述的装置，其中，所述集线器处理器用于收集有关所述数据源的拓扑结构和性能特性的信息，以及响应所述信息，选择将用在响应所述查询中的数据源。

59.一种用于为用户提供对配置成提供具有预定义的语义的信息的一组不同信息资源的访问的装置，所述装置包括集线器处理器，用于接收应用于由所述不同信息资源组提供的信息的本体的定义以及将所述本体与可应用于所述信息的语义的一个或多个逻辑规则相关联；以及进一步用于在从所述用户接收到访问所述信息的请求后，通过响应所述本体选择一个或多个所述信息资源以及通过响应所述可应用逻辑规则，识别将应用于所述信息的操作，来确定用于响应所述请求的计划；以及根据所述计划，生成对所述请求的响应。

60.如权利要求59所述的装置，其中，所述请求包括对由所述信息资源保存的数据的查询。

61.如权利要求59所述的装置，其中，所述请求包括订阅请求，以及其中，所述集线器处理器用于响应所述订阅请求，在一时间周期上提供一连串响应。

62.如权利要求59所述的装置，其中，所述信息资源被配置成提供Web服务，以及其中，所述请求指定将提供给所述用户的一个或多个所述Web服务。

63.如权利要求59所述的装置，其中，所述请求指定将写入与一个或多个所述信息资源相关联的数据库的数据。

64.如权利要求59所述的装置，其中，所述请求指定将由一个或多个所述信息资源执行和记录的事务。

65.如权利要求59-64的任何一个所述的装置，其中，所述请求指定将由一个或多个所述信息资源执行的过程。

66.如权利要求65所述的装置，其中，所述请求指定一事件，以及其中，所述集线器用于响应所述事件的发生，使所述指定的过程被执行。

67.一种用于数据访问的装置，包括集线器处理器，其用于接收应用于包括数据的一组不同的数据源的本体的定义以及相对于所述本体的数据访问权的定义；以及用于响应所述数据的本体以及可应用于所述数据的访问权，来控制用户访问所述数据。

68.如权利要求67所述的装置，其中，所述本体包括用户本体，以及其中，所述集线器处理器用于根据所述用户本体，通过分配分类给用户来定义所述数据访问权，以及将所述分类与可应用于所述数据的所述访问权进行比较以便控制所述用户访问。

69.如权利要求68所述的装置，其中，在包括至少第一和第二组织的一组自主组织中，分布所述不同数据源，以及其中，所述集线器处理器用于根据所述用户的组织关系对所述用户进行分类，以便控制所述第一组织中的用户访问由所述第二组织保存的数据源。

70.如权利要求67-69的任何一个所述的装置，其中，所述集线器处理器用于从用户接收对访问所述数据源中的数据的查询，以通过响应所述本体，选择一个或多个数据源，来确定用于响应所述查询的查询计划，以便所述访问权允许所述用户访问所述一个或多个数据源中的所述数据，以及根据所述查询计划，生成对所述查询的响应。

71.一种用于数据访问的装置，包括集线器处理器，所述集线器处理器用于接收提供对数据的访问的一组数据资源的定义，以及收集有关所述数据资源的拓扑结构和性能特性的信息，以及用于在从用户接收有关所述数据的查询后，响应所述查询和有关所述拓扑结构和性能特性的所述信息，来确定查询计划，以及根据所述查询计划，生成对所述查询的响应。

72.如权利要求71所述的装置，其中，所述集线器处理器用于接收两个或多个所述数据资源的各自的负载水平的度量，以及选择所述数据资源中的一个以便平衡所述负载水平。

73.如权利要求71或72所述的装置，其中，所述数据资源被分布在包括至少第一组织和第二组织的一组自主组织中，其中，提交所述查询的用户属于所述第一组织，以及其中，所述集线器处理器用于响应所述性能特性，选择用在响应所述查询中的所述第二组织的数据资源的一个。

74.用于信息交换的装置，包括含有至少第一和第二节点的多个计算节点，并这些节点被链接以便在基础公众物理网上运行的虚拟专用网上通信，且被配置成根据所述响应所述信息的本体而定义的语义通信模型，在所述虚拟专用网上交换数据分组，其中在从第一节点接收到所述虚拟专用网上的数据分组后，至少所述第二节点用于根据所述语义通信模型，过滤所述数据分组，以便校验所述数据分组是合法的。

75.如权利要求74所述的装置，其中，所述语义通信模型定义可以由所述虚拟专用网中的数据分组携载的一组封闭的语义消息。

76.如权利要求74所述的装置，其中，所述节点分布在一组自主组织中。

77.如权利要求74-76的任何一个所述的装置，其中，所述节点包括多个网关节点，它们被配置成使用本机数据格式与客户机和数据源通信，以及将本机数据格式转换成所述语义通信模型，用于在所述虚拟专用网上通信。

78.如权利要求77所述的装置，其中，所述节点还包括集线器节点，其中，所述网关节点被配置成使用所述语义通信模型，与所述集线器节点通信。

79.一种计算机软件产品，包括存储程序指令的计算机可读介质，所述指令当由计算机读取时，使所述计算机：接收应用于包括具有预定义的语义的数据的一组不同的数据源的本体的定义，以及将所述本体与可应用于所述数据源中的数据的语义的一个或多个逻辑规则相关联；以及在从用户接收有关所述数据的查询后，进一步使所述计算机通过响应所述本体选择一个或多个所述数据源以及通过响应所述可应用逻辑规则，识别将应用于所述数据的操作，来确定用于响应所述查询的查询计划，以及根据所述查询计划，生成对所述查询的响应。

80.如权利要求79所述的产品，其中，所述逻辑规则包括验证规则，以及其中，所述查询计划包括响应所述验证规则，验证来自所述数据源中的至少一个的数据。

81.如权利要求79所述的产品，其中，所述逻辑规则包括映射规则，以便根据所述映射规则，将所述数据源的至少一个映射到所述本体，以及其中，所述查询计划包括响应所述映射规则，确定所述数据源的至少一个对所述查询的可应用性。

82.如权利要求79所述的产品，其中，所述逻辑规则包括结合规则，以及其中，所述查询计划包括响应所述结合规则，选择关键字，以及使用所述关键字，结合来自两个或多个数据源的数据。

83.如权利要求82所述的产品，其中，选择所述关键字包括分析所述数据以便选择所述两个或多个数据源中的一个或多个字段用作为所述关键字，以便提供将正确地结合所述数据的期望的统计概率。

84.如权利要求79所述的产品，其中，所述逻辑规则包括变换规则，以及其中，所述查询计划包括响应所述变换规则，将所述数据源的至少一个中的数据从保存在所述数据源的至少一个中的第一值变换成第二值。

85.如权利要求79所述的产品，其中，所述逻辑规则包括商业逻辑规则，以及其中，所述查询计划包括响应所述商业逻辑规则，处理来自所述源的至少一个的数据。

86.如权利要求79所述的产品，其中，所述逻辑规则包括访问规则，以及其中，所述查询计划包括选择所述数据源的至少一个，用在响应所述应用的访问规则，生成所述响应给提交所述查询的用户中。

87.如权利要求79-86的任何一个所述的产品，其中，所述指令进一步使各自包装器与所述数据源的每一个相关联，以便将来自所述数据源中的每一个的数据从本机格式变换成由所述本体确定的本体格式，以及使所述各自包装器将所述操作应用于所述数据，以及在应用所述操作后，将所述数据报告给所述集线器处理器。

88.如权利要求87所述的产品，其中，由所述包装器应用的操作包括结合来自两个或多个所述数据源的数据。

89.如权利要求87所述的产品，其中，由所述包装器应用的操作包括映射所述数据的值。

90.如权利要求89所述的产品，其中，映射所述值包括将所述数据自本机表示标准化为本体表示。

91.如权利要求87所述的产品，其中，所述查询计划包括一群子查询，以及其中，所述指令使所述计算机将所述子查询发送到多个数据源的各自的包装器，以及结合自所述包装器报告的数据以便产生所述响应。

92.如权利要求91所述的产品，其中，所述指令使所述计算机调用两个或多个所述包装器来并行操作。

93.如权利要求87所述的产品，其中，所述指令使所述包装器根据所述本体，分发所述数据源的每一个的广告，以及其中，所述指令使所述计算机响应所述广告，发现所述数据源的每一个，以及基于所述发现的数据源，构造查询计划。

94.如权利要求87所述的产品，其中，所述指令使所述包装器通过在网络上发送数据分组来报告所述数据，所述分组包括以由所述本体确定的形式的语义内容，以及其中，所述指令使所述计算机响应所述语义内容，校验所述分组的合法性。

95.如权利要求87所述的产品，其中，所述指令使所述包装器将所述数据从所述包装器流向一指定的存储位置。

96.如权利要求87所述的产品，其中，所述指令使所述包装器在块操作中将数据从所述包装器移动到一指定的存储位置。

97.如权利要求79-86的任何一个所述的产品，其中，所述指令使所述计算机收集有关所述数据源的拓扑结构和性能特性的信息，以及响应所述信息，选择将用在响应所述查询中的数据源。

98.一种计算机软件产品，用于为用户提供对配置成提供具有预定义的语义的信息的一组不同的信息资源的访问，所述产品包括存储程序指令的计算机可读介质，所述指令当由计算机读取时，使计算机接收应用于由所述不同信息资源组提供的信息的本体的定义以及将所述本体与可应用于所述信息的语义的一个或多个逻辑规则相关联；以及进一步使所述计算机在从所述用户接收访问所述信息的请求后，通过响应所述本体选择一个或多个所述信息资源以及通过响应所述可应用逻辑规则，识别将应用于所述信息的操作，来确定用于响应所述请求的计划；以及根据所述计划，生成对所述请求的响应。

99.如权利要求98所述的产品，其中，所述请求包括对由所述信息资源保存的数据的查询。

100.如权利要求98所述的产品，其中，所述请求包括订阅请求，以及其中，所述指令使所述计算机响应所述订阅请求，在一时间周期上，提供一连串响应。

101.如权利要求98所述的产品，其中，所述信息资源被配置成提供Web服务，以及其中，所述请求指定将提供给所述用户的一个或多个所述Web服务。

102.如权利要求98所述的产品，其中，所述请求指定将写入与一个或多个所述信息资源相关联的数据库的数据。

103.如权利要求98所述的产品，其中，所述请求指定将由一个或多个所述信息资源执行和记录的事务。

104.如权利要求98-103的任何一个所述的产品，其中，所述请求指定将由一个或多个所述信息资源执行的过程。

105.如权利要求104所述的产品，其中，所述请求指定一事件，以及其中，所述集线器用于响应所述事件的发生，使所述指定的过程被执行。

106.一种计算机软件产品，包括存储程序指令的计算机可读介质，所述指令当由计算机读取时，使所述计算机接收应用于包括数据的一组不同的数据源的本体的定义以及相对于所述本体的数据访问权的定义；以及响应所述数据的本体以及可应用于所述数据的访问权，控制用户访问所述数据。

107.如权利要求106所述的产品，其中，所述本体包括用户本体，以及其中，所述指令使所述计算机根据所述用户本体，通过将分类分配给用户来定义所述数据访问权，以及将所述分类与可应用于所述数据的访问权进行比较以便控制所述用户访问。

108.如权利要求107所述的产品，其中，在包括至少第一和第二组织的一组自主组织中，分布所述不同数据源，以及其中，所述指令使所述计算机根据所述用户的组织关系，对所述用户进行分类，以便控制所述第一组织中的用户访问由所述第二组织保存的所述数据源。

109.如权利要求106-108的任何一个所述的产品，其中，述指令使所述计算机从用户接收对访问所述数据源中的数据的查询，以通过响应所述本体，选择一个或多个数据源，确定用于响应所述查询的查询计划，以便所述访问权允许所述用户访问一个或多个所述数据源中的数据，以及根据所述查询计划，生成对所述查询的响应。

110.一种计算机软件产品，包括存储程序指令的计算机可读介质，所述指令当由所述计算机读取时，使所述计算机接收提供对数据的访问的一组数据资源的定义，以及收集有关所述数据资源的拓扑结构和性能特性的信息，以及在从用户接收有关所述数据的查询后，使所述计算机响应所述查询和有关所述拓扑结构和性能特性的信息，来确定查询计划，以及根据所述查询计划，生成对所述查询的响应。

111.如权利要求110所述的产品，其中，所述指令使所述计算机接收两个或多个数据资源的各自的负载水平的度量，以及选择所述数据资源中的一个以便平衡所述负载水平。

112.如权利要求110或111所述的产品，其中，所述数据资源被分布在包括至少第一组织和第二组织的一组自主组织中，其中，提交所述查询的所述用户属于所述第一组织，以及其中，所述指令使所述计算机响应所述性能特性，选择用在响应所述查询中的所述第二组织的数据资源中的一个。

113.一种计算机软件产品，包括存储程序指令的计算机可读介质，所述指令当由被链接以在物理公用网上通信的包括至少第一和第二节点的一群计算节点读取时，使所述计算节点根据响应所述信息的本体而定义的语义通信模型，通过在物理公用网上交换数据分组，而在虚拟专用网中通信，其中，所述第二节点在从第一节点接收到所述虚拟专用网上的数据分组后，所述指令使至少所述第二节点根据语义通信模型过滤所述数据分组，以便校验所述数据分组是合法的。

114.如权利要求113所述的产品，其中，所述语义通信模型定义可以由所述虚拟专用网中的数据分组携载的一组封闭的语义消息。

115.如权利要求113所述的产品，其中，所述节点分布在一组自主组织中。

116.如权利要求113-115的任何一个所述的产品，其中，所述节点包括网关节点，其中，所述指令使所述网关节点使用本机数据格式，与客户机和数据源通信，以及将本机数据格式转换成语义通信模型，用于在所述虚拟专用网上通信。

117.如权利要求116所述的产品，其中，所述节点还包括集线器节点，其中，所述指令使所述网关节点使用所述语义通信模型，与所述集线器节点通信。