什么是網(wǎng)格計(jì)算VIP

1、什么是網(wǎng)格計(jì)算作者： 商務(wù)應(yīng)用編輯整理隨著超級計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，它已經(jīng)成為復(fù)雜科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域的主宰。但以超級計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算模式存在明顯的不足，而且目前正在經(jīng)受挑戰(zhàn)。超級計(jì)算機(jī)雖然是一臺處理能力強(qiáng)大的“巨無霸”，但它造價(jià)極高，通常只有一些國家級的部門，如航天、氣象等部門才有能力配置這樣的設(shè)備。而隨著人們?nèi)粘９ぷ饔龅降纳虡I(yè)計(jì)算越來越復(fù)雜，人們越來越需要數(shù)據(jù)處理能力更強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，而超級計(jì)算機(jī)的價(jià)格顯然阻止了它進(jìn)入普通人的工作領(lǐng)域。于是，人們開始尋找一種造價(jià)低廉而數(shù)據(jù)處理能力超強(qiáng)的計(jì)算模式，最終科學(xué)家們找到了答案Grid Computing（網(wǎng)格計(jì)算）。 網(wǎng)格計(jì)算是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)而迅速發(fā)展起來的，專

2、門針對復(fù)雜科學(xué)計(jì)算的新型計(jì)算模式。這種計(jì)算模式是利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的電腦組織成一個(gè)“虛擬的超級計(jì)算機(jī)”，其中每一臺參與計(jì)算的計(jì)算機(jī)就是一個(gè)“節(jié)點(diǎn)”，而整個(gè)計(jì)算是由成千上萬個(gè)“節(jié)點(diǎn)”組成的“一張網(wǎng)格”，所以這種計(jì)算方式叫網(wǎng)格計(jì)算。這樣組織起來的“虛擬的超級計(jì)算機(jī)”有兩個(gè)優(yōu)勢，一個(gè)是數(shù)據(jù)處理能力超強(qiáng)；另一個(gè)是能充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力。 實(shí)際上，網(wǎng)格計(jì)算是分布式計(jì)算（Distributed Computing）的一種，如果我們說某項(xiàng)工作是分布式的，那么，參與這項(xiàng)工作的一定不只是一臺計(jì)算機(jī)，而是一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，顯然這種“螞蟻搬山”的方式將具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。今年年中，NTTData

3、計(jì)劃與Intel和SGI聯(lián)合進(jìn)行一項(xiàng)為期三個(gè)月的網(wǎng)格計(jì)算試驗(yàn)，屆時(shí)將有包括家庭、企業(yè)和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的100萬臺計(jì)算機(jī)相聯(lián)，其總處理能力將比現(xiàn)有的最快的超級計(jì)算機(jī)還要快五倍。 充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力則是網(wǎng)格計(jì)算的有一個(gè)優(yōu)勢，網(wǎng)格計(jì)算模式首先把要計(jì)算的數(shù)據(jù)分割成若干“小片”，而計(jì)算這些“小片”的軟件通常是一個(gè)預(yù)先編制好的屏幕保護(hù)程序，然后不同節(jié)點(diǎn)的計(jì)算機(jī)可以根據(jù)自己的處理能力下載一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)片斷和這個(gè)屏幕保護(hù)程序。于是“演出開始了”，只要，節(jié)點(diǎn)的計(jì)算機(jī)的用戶不使用計(jì)算機(jī)時(shí)，屏保程序就會(huì)工作，這樣這臺計(jì)算機(jī)的閑置計(jì)算能力就被充分地調(diào)動(dòng)起來了。 這種“螞蟻搬山”式的計(jì)算式的網(wǎng)格計(jì)算，看似普通，但卻有

4、過及其出色的表現(xiàn)。1999年，SETIHOME項(xiàng)目是網(wǎng)格計(jì)算的一個(gè)成功典范。該項(xiàng)目在1999年初開始將分布于世界各地的200萬臺個(gè)人電腦組成計(jì)算機(jī)陣列，用于搜索射電天文望遠(yuǎn)鏡信號中的外星文明跡象。該項(xiàng)目組稱，在不到兩年的時(shí)間里，這種計(jì)算方法已經(jīng)完成了單臺計(jì)算機(jī)345000年的計(jì)算量。可見，這種“螞蟻搬山”式的分布式計(jì)算的處理能力十分強(qiáng)大，正所謂“泰山不辭抔土，故能成其大”。 網(wǎng)格計(jì)算不僅受到需要大型科學(xué)計(jì)算的國家級部門，如航天、氣象部門的關(guān)注，目前很多大公司也開始追捧這種計(jì)算模式，并開始有了相關(guān)“動(dòng)作”。 “藍(lán)色巨人”IBM正在構(gòu)筑一項(xiàng)名為“Grid Computing”的計(jì)劃，旨在通過因特網(wǎng)

5、，向每一臺個(gè)人電腦提供超級的處理能力。IBM公司副總裁、也是這項(xiàng)計(jì)劃的總設(shè)計(jì)師歐文伯杰說，“Grid Computing”是一種整合電腦資源的新手段，它通過因特網(wǎng)把分散在各地的個(gè)人電腦連接起來，不僅可使每臺個(gè)人電腦通過充分利用相互間閑置的電腦能源，來提升各自的電腦處理能力，還可使成千上萬的用戶在大范圍的網(wǎng)絡(luò)上共享電腦處理功能、文件以及應(yīng)用軟件。 正如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)總是從科學(xué)開發(fā)領(lǐng)域轉(zhuǎn)向企業(yè)商務(wù)領(lǐng)域一樣，我們也希望看到Grid Computing能取得這樣的進(jìn)展。 另一個(gè)業(yè)界巨人SUN也推出新軟件促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的發(fā)展。2001年11月，Sun推出了Sun Grid Engine企業(yè)版5.3版軟件的版，繼

6、續(xù)提升它的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計(jì)算水平。該軟件自一年前推出以來， Sun Grid Engine 5.2.3版軟件的用戶已經(jīng)增長了20倍。今天，全球有118000多顆CPU都是采用Sun Grid Engine軟件管理的。 除此之外，一批圍繞網(wǎng)格計(jì)算的軟件公司也逐漸壯大和為人所知并成為受到關(guān)注的新商機(jī)，如：Entropia、Avaki、Noemix、Data Synapse等等。有業(yè)界專家預(yù)測，網(wǎng)格計(jì)算將成為2002年網(wǎng)絡(luò)市場發(fā)展的熱點(diǎn)。據(jù)ForbesASAP預(yù)測，網(wǎng)格技術(shù)將在2005年達(dá)到高峰，并帶來因特網(wǎng)的新生。如果網(wǎng)格技術(shù)能促使市場按預(yù)期的17%年增長率持續(xù)成長的話，那么在2020年將會(huì)形成一個(gè)年產(chǎn)

7、值20萬億美元的大產(chǎn)業(yè)。網(wǎng)格概念的界定作者：清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系高性能所網(wǎng)格研究組劉鵬 全球網(wǎng)格研究的領(lǐng)軍人物、美國阿崗(Argonne)國家實(shí)驗(yàn)室的資深科學(xué)家、美國Globus 項(xiàng)目的領(lǐng)導(dǎo)人Ian Foster 曾在1998 年出版的網(wǎng)格：21 世紀(jì)信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的藍(lán)圖一書中這樣描述網(wǎng)格：“網(wǎng)格是構(gòu)筑在互聯(lián)網(wǎng)上的一組新興技術(shù)，它將高速互聯(lián)網(wǎng)、高性能計(jì)算機(jī)、大型數(shù)據(jù)庫、傳感器、遠(yuǎn)程設(shè)備等融為一體，為科技人員和普通老百姓提供更多的資源、功能和交互性?；ヂ?lián)網(wǎng)主要為人們提供電子郵件、網(wǎng)頁瀏覽等通信功能，而網(wǎng)格功能則更多更強(qiáng)，讓人們透明地使用計(jì)算、存儲(chǔ)等其他資源。”2000 年，Ian Foster 在

8、網(wǎng)格的剖析這篇論文中把網(wǎng)格進(jìn)一步描述為“在動(dòng)態(tài)變化的多個(gè)虛擬機(jī)構(gòu)間共享資源和協(xié)同解決問題。”至此，人們?nèi)匀痪褪裁词蔷W(wǎng)格而爭論不休。2002 年7 月，Ian Foster 在什么是網(wǎng)格？判斷是否網(wǎng)格的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)一文中，限定網(wǎng)格必須同時(shí)滿足三個(gè)條件：(1) 在非集中控制的環(huán)境中協(xié)同使用資源；(2)使用標(biāo)準(zhǔn)的、開放的和通用的協(xié)議和接口（Ian Foster 認(rèn)為目前只有Globus 才算得上標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議）；(3) 提供非平凡的服務(wù)。這三個(gè)條件非常嚴(yán)格，象P2P、SUN Grid Engine、Condor、Entropia、MultiCluster 等都被排除在網(wǎng)格之外。至此，Ian Foster 已經(jīng)

9、把他頭腦中的網(wǎng)格概念描繪清楚了。但并不是所有人都同意他的觀點(diǎn)，例如，有許多人贊同廣義的網(wǎng)格概念，它稱作巨大全球網(wǎng)格GGG（Great GlobalGrid），它不僅包括計(jì)算網(wǎng)格、數(shù)據(jù)網(wǎng)格、信息網(wǎng)格、知識網(wǎng)格、商業(yè)網(wǎng)格，還包括一些已有的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式，例如對等計(jì)算P2P(Peer to Peer)、寄生計(jì)算等?？梢赃@樣認(rèn)為，Ian Foster 贊成狹義的“網(wǎng)格觀”，而GGG 是一種廣義的“網(wǎng)格觀”。不管是狹義還是廣義的網(wǎng)格，其目的不外乎是要利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的電腦組織成一臺“虛擬的超級計(jì)算機(jī)”， 實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、軟件資源、存儲(chǔ)資源、通信資源、知識資源、專家

10、資源等的全面共享。其中每一臺參與的計(jì)算機(jī)就是一個(gè)節(jié)點(diǎn)，就像擺放在圍棋棋盤上的棋子一樣，而棋盤上縱橫交錯(cuò)的線條對應(yīng)于現(xiàn)實(shí)世界的網(wǎng)絡(luò)，所以整個(gè)系統(tǒng)就叫做“網(wǎng)格”了。在網(wǎng)格上做計(jì)算，就像下圍棋一樣，不是單個(gè)棋子完成的，而是所有棋子互相配合形成合力完成的。傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)硬件的連通，Web 實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)頁的連通，而網(wǎng)格試圖實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上所有資源的全面連通。清華大學(xué)李三立院士將網(wǎng)格與信息高速公路作了比較，他說：“將先進(jìn)計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施（網(wǎng)格）與信息高速公路相比較，可以說，信息高速公路是信息傳輸和獲取的信息基礎(chǔ)設(shè)施；而先進(jìn)計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施則是信息處理的信息基礎(chǔ)設(shè)施。雖然，國內(nèi)外都有不斷把信息高速公路擴(kuò)充頻帶寬度、

11、改進(jìn)路由器性能的計(jì)劃；但是，國外科學(xué)家認(rèn)為：真正的下一代信息基礎(chǔ)設(shè)施是先進(jìn)計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施。它將使以計(jì)算機(jī)為主體的信息處理發(fā)生根本性的變化?！敝锌圃河?jì)算所李國杰院士認(rèn)為：“網(wǎng)格不同于國外正在搞的Internet 2 或下一代Internet(NGI)，網(wǎng)格可以稱作是第三代Internet，其主要特點(diǎn)是不僅僅包括計(jì)算機(jī)和網(wǎng)頁，而且包括各種信息資源，例如數(shù)據(jù)庫、軟件以及各種信息獲取設(shè)備等，它們都連接成一個(gè)整體，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)如同一臺巨大無比的計(jì)算機(jī)，向每個(gè)用戶提供一體化的服務(wù)?！弊髡呓榻B 劉鵬，清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系 高性能所網(wǎng)格研究組博士研究生，IEEE、GGF、CGF會(huì)員。個(gè)人主頁：網(wǎng)格計(jì)算：為開發(fā)入門人員提

12、供基本概念作者：Thomas Myer 1.網(wǎng)格計(jì)算是什么？2.深入研究3.難題4.網(wǎng)格計(jì)算的現(xiàn)狀 網(wǎng)格計(jì)算是“下一項(xiàng)重要的技術(shù)”，本文的目的是全面概要地介紹幾個(gè)關(guān)鍵概念。本文將許多網(wǎng)格計(jì)算概念與開發(fā)人員所知道的大量概念（如面向?qū)ο缶幊?、XML 和 Web 服務(wù)）關(guān)聯(lián)起來。作者提供了一個(gè)白皮書、文章和書籍的參考書目，您可以在其中找到有關(guān)網(wǎng)格計(jì)算的更多信息。 首先出現(xiàn)的是大型機(jī)：當(dāng)時(shí)在少數(shù)幾家大公司和大學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，只有像神父般深居簡出的工程師們才使用這些巨大而笨重的計(jì)算設(shè)備。隨后出現(xiàn)了桌面機(jī)器、迷你型和微型計(jì)算機(jī)，它們?yōu)槿找嬖鲩L的使用計(jì)算機(jī)的人群提供了在公司和家里進(jìn)行計(jì)算的強(qiáng)大能力。 然后出現(xiàn)了

13、客戶機(jī) - 服務(wù)器以及聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和協(xié)議，從而將所有這些機(jī)器都掛鉤在一起，允許它們相互通信。緊接著出現(xiàn)了因特網(wǎng)，它使我們能夠與地球上的任何連網(wǎng)機(jī)器進(jìn)行通信并共享文件和數(shù)據(jù)。 現(xiàn)在，我們正轉(zhuǎn)向下一項(xiàng)重要的技術(shù)：網(wǎng)格計(jì)算，它與因特網(wǎng)一樣具有很大的潛力來更改我們做生意的方法。您或許已經(jīng)熟悉了如 Web 服務(wù)、XML 和面向?qū)ο缶幊讨惖募夹g(shù)。網(wǎng)格計(jì)算與這些技術(shù)非常相似，只是概念有所不同。 本文將向您演示這一新生技術(shù)如何借用過去的技術(shù)概念 對您來說，不用花很多時(shí)間就可以了解網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展與 Web 服務(wù)、XML 和其它幾種類似技術(shù)的發(fā)展之間的相似之處。您還將發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格服務(wù)及其所在的真正框架與面向?qū)ο缶幊淌侨?/p>

14、此相似。1.網(wǎng)格計(jì)算是什么？ 有時(shí)候，告訴您網(wǎng)格計(jì)算不是什么會(huì)比較容易開始定義它。例如，它不是人工智能，不是某種高級連網(wǎng)技術(shù)。它也不是某種治愈所有的技術(shù)“疾病”的科幻萬能藥。 如果您把因特網(wǎng)看作通信網(wǎng)絡(luò)，那么網(wǎng)格計(jì)算就是計(jì)算網(wǎng)絡(luò)：用于合用資產(chǎn)之間協(xié)調(diào)資源共享和問題解決的工具和協(xié)議。這些合用資產(chǎn)被稱為虛擬組織。它們可以分布在世界各地；它們是異構(gòu)的（有些是 PC，有些是服務(wù)器，也許是有些大型機(jī)和超級計(jì)算機(jī)）；在某種程度上是自主的（網(wǎng)格可能訪問不同組織的資源）；而且是臨時(shí)的。 雖然網(wǎng)格計(jì)算一直隱匿于理論和研究活動(dòng)范圍（過去十年一直是這樣），但越來越多的公司正開始求助于它來解決頑固的現(xiàn)實(shí)問題。 請考慮

15、這樣一種情況：大多數(shù) IT 部門都被強(qiáng)迫實(shí)現(xiàn)低投入高產(chǎn)出。預(yù)算壓縮了，資源“瘦身”了，并且不是缺乏有技術(shù)的人力資源就是這樣的人要價(jià)頗高。更為糟糕的是，大多數(shù)公司管理者都知道他們有極為豐富的空閑計(jì)算能力。業(yè)界眾所周知的是，大多數(shù)桌面機(jī)器僅使用其容量的 5% 到 10%，大多數(shù)服務(wù)器最多只不過使用 20%。于是，美國公司的許多富人不再考慮購買更多的設(shè)備來完成工作，這一點(diǎn)就不足為奇了。 這些公司需要的不是更多的資源，而是更有效地使用現(xiàn)有的資源。它們需要一種方法來將所有這些空閑機(jī)器都聯(lián)系起來形成一個(gè)潛在的勞動(dòng)池、管理這些資源并提供對數(shù)字運(yùn)算能力的安全、可靠的訪問。想象一下，如果公司或組織能夠在晚上使用

16、其所有的空閑桌面 PC 來運(yùn)行內(nèi)存密集型和處理器密集型的任務(wù)，會(huì)怎么樣呢？它們會(huì)完成得更好更快，可能更快地推向市場，同時(shí)削減其 IT 開支。 網(wǎng)格計(jì)算正日益成為一種企業(yè)可以用來從 IT 資源“榨取”更多利潤和生產(chǎn)力的可行技術(shù) 而且要由您 開發(fā)人員和管理員 來了解網(wǎng)格計(jì)算并將它應(yīng)用于工作中。2.深入研究 從開發(fā)人員的觀點(diǎn)來看，網(wǎng)格是由一些虛擬組織通過使用一套公共協(xié)議組成的。這些協(xié)議允許網(wǎng)格用戶和應(yīng)用程序以安全、受控方式運(yùn)行服務(wù)。正如前面說明的那樣，虛擬組織可以是一個(gè)房間中的幾臺服務(wù)器或桌面 PC，也可以是分散于世界各地通過因特網(wǎng)連接的異類系統(tǒng)“大雜燴”。所有這些系統(tǒng)都能夠一起工作，因?yàn)槟承﹨f(xié)議控

17、制了連通性、資源分配和管理以及這些資源的協(xié)調(diào)。 全球網(wǎng)格（Global Grid）論壇正在努力將這些協(xié)議組織在開放網(wǎng)格服務(wù)體系結(jié)構(gòu)（Open Grid Services Architecture，OGSA）下，這個(gè) OGSA 來自基于開放標(biāo)準(zhǔn)的 Web 服務(wù)領(lǐng)域。之所以稱它為體系結(jié)構(gòu)，是因?yàn)樗饕枋龊蜆?gòu)建一組定義良好的接口，系統(tǒng)根據(jù)這些接口進(jìn)行構(gòu)建，所有接口都基于如 Web 服務(wù)描述語言（Web Services Description Language，WSDL）之類的開放標(biāo)準(zhǔn)。此外，OGSA 建立在從構(gòu)建 Globus Toolkit 一種很有價(jià)值的參考實(shí)現(xiàn) 中獲得的經(jīng)驗(yàn)之上。 開放標(biāo)準(zhǔn)

18、和協(xié)議導(dǎo)致了服務(wù)的構(gòu)建，而服務(wù)是網(wǎng)格的核心。為了簡單起見，服務(wù)允許用戶在網(wǎng)格上做事。服務(wù)可以包括：信息查詢網(wǎng)絡(luò)帶寬分配數(shù)據(jù)管理抽取處理器請求管理數(shù)據(jù)會(huì)話平衡工作負(fù)載 當(dāng)網(wǎng)格專家談到正在運(yùn)行的個(gè)別服務(wù)（例如，信息查詢）時(shí)，他們稱之為服務(wù)實(shí)例（這種用法類似于面向?qū)ο缶幊讨械念悓?shí)例）。服務(wù)和服務(wù)實(shí)例可以是輕量級且短暫的，也可以是需要獲得網(wǎng)格深入而全面的支持的長期任務(wù)。服務(wù)和服務(wù)實(shí)例可以是動(dòng)態(tài)的或交互式的，也可以對它們進(jìn)行批處理。它們可以在預(yù)定時(shí)間或任意時(shí)間運(yùn)行。 好的服務(wù)不只限于它們可以為網(wǎng)格用戶做些什么，而是它們啟用了虛擬化?；诳煽繀f(xié)議的一組好服務(wù)可以隱藏某些請求的復(fù)雜性 可靠的虛擬化可以將計(jì)算

19、轉(zhuǎn)換成一種普遍存在的網(wǎng)格，這種網(wǎng)格更類似于我們當(dāng)前的水電公共設(shè)施。 考慮這種情況：當(dāng)您將電器電源插頭插入墻上的插座時(shí)，您不知道或者不關(guān)心電如何流入該電器，也不知道或不關(guān)心電來自何處。它只是在工作，您訪問該電網(wǎng)格以執(zhí)行任務(wù)（如烤面包或熨燙衣服）。在計(jì)算方面，設(shè)想有一天，僅當(dāng)您需要查詢工具時(shí)才從網(wǎng)格租借，而不必?fù)?dān)心數(shù)據(jù)庫、瀏覽器和操作系統(tǒng)。網(wǎng)格技術(shù)的支持者表示在計(jì)算能力方面將會(huì)出現(xiàn)同樣的事情 但它完全是關(guān)于我們?nèi)绾螛?gòu)建允許計(jì)算機(jī)在網(wǎng)格中進(jìn)行交互的協(xié)議和服務(wù)的?！熬W(wǎng)格計(jì)算之父”Ian Foster 使用術(shù)語語義來描述 OGSA 定義服務(wù)實(shí)例的能力：如何創(chuàng)建并控制它以及如何與之通信等。術(shù)語“語義”的使

20、用取自語言學(xué)和心理學(xué)，它明顯指出網(wǎng)格計(jì)算不只是關(guān)于數(shù)據(jù)和處理器及任務(wù)的 它是關(guān)于上下文和含義的。計(jì)算機(jī)編程環(huán)境中的語義不只是應(yīng)用計(jì)算能力來處理數(shù)據(jù)并推出結(jié)果集。其真正的作用是把問題傳給計(jì)算機(jī)（或網(wǎng)格），然后獲取該問題的解決方案。3.難題 如果您認(rèn)為像網(wǎng)格計(jì)算那么復(fù)雜的任何事一定有與之相關(guān)的難題，那么您就對了。首先，網(wǎng)格必須能夠快速確定可以使用與之相連的任何計(jì)算機(jī)上的哪些資源 更重要的是，網(wǎng)格不應(yīng)該因緩慢或舊的系統(tǒng)而陷入困境。避免“最小公分母”問題在技術(shù)“待執(zhí)行”列表上比較重要。 另一個(gè)重要問題與網(wǎng)格技術(shù)明顯無關(guān)，但仍將影響網(wǎng)格的成功部署：使應(yīng)用程序在網(wǎng)格環(huán)境中工作?，F(xiàn)在，大多數(shù)應(yīng)用程序都在服務(wù)

21、器或桌面環(huán)境中工作。一組處理器完成工作。在網(wǎng)格上，可以將工作分配給完成工作所需的那么多系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)都為該任務(wù)出一份力。然后，將結(jié)果組裝起來并發(fā)回給請求的系統(tǒng)。 一旦這些應(yīng)用程序都被移植到網(wǎng)格環(huán)境中，您就不得不開始擔(dān)心如何共享、分割、篩選、移動(dòng)、保護(hù)和管理數(shù)據(jù)了。請求了數(shù)據(jù)的用戶或應(yīng)用程序必需是取回?cái)?shù)據(jù)的唯一實(shí)體，而且該用戶或應(yīng)用程序必須可以被理解。 安全性無疑是極其必要的 畢竟，您不會(huì)希望任何人都能訪問網(wǎng)格資源。而且，將其系統(tǒng)添加到網(wǎng)格的那些人希望控制哪些人有權(quán)使用其資源以及何時(shí)使用。 可靠性和性能也很重要 如果網(wǎng)格不能又快又好地執(zhí)行任務(wù)，那么它的業(yè)務(wù)案例當(dāng)然會(huì)減少。4.網(wǎng)格計(jì)算的現(xiàn)狀 如果

22、您有這樣的印象：網(wǎng)格計(jì)算就是 1993年的 Web，那么您就對了。目前有大量的地域正被映射。并正在制定一些堅(jiān)固的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。然而，大量的網(wǎng)格計(jì)算還有待去發(fā)現(xiàn)，許多小組正將它們的注意力轉(zhuǎn)向新興的開放標(biāo)準(zhǔn)。在許多方面，有關(guān)網(wǎng)格服務(wù)的討論類似于二十世紀(jì)九十年代中期的因特網(wǎng)和 XML 標(biāo)準(zhǔn)的討論。 參考資料 o 以下是一個(gè)適用于初學(xué)者的白皮書、書籍和文章列表，您可以通過閱讀它們來了解有關(guān)網(wǎng)格計(jì)算的更多信息。您有自己喜愛的列表嗎？請給我發(fā)電子郵件。o Anatomy of the Grid。該白皮書是由 Ian Foster、Carl Kesselman 和 Steven Tuecke 合寫的，它定義了網(wǎng)

23、格計(jì)算的領(lǐng)域。正如其標(biāo)題暗示的那樣，這三位作者花了一些時(shí)間來命名網(wǎng)格的所有組成部分并定義它們做些什么。他們的關(guān)注點(diǎn)在網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)上。o Physiology of the Grid。該白皮書是由 Ian Foster、Carl Kesselman、Jeffrey Nick 和 Steven Tuecke 合寫的，它說明了如何將網(wǎng)格計(jì)算應(yīng)用于 Web 服務(wù)環(huán)境。該白皮書更詳細(xì)地描述了 OGSA 和網(wǎng)格語義（即服務(wù)）。它與白皮書“Anatomy of the Grid”一起相當(dāng)詳細(xì)地概述了（雖然有少量理論）網(wǎng)格計(jì)算領(lǐng)域。o 全球網(wǎng)格論壇（Global Grid Forum）（http:/www.g

24、）是由致力于網(wǎng)格計(jì)算的研究員和從業(yè)人員組成的社區(qū)發(fā)起的，許多工作組正在制定技術(shù)規(guī)范、記錄用戶經(jīng)驗(yàn)并編寫實(shí)現(xiàn)指南。請參閱 /home.php?div=atwork 上的 GGFWORK，以獲取工作組列表，該列表包括了開放網(wǎng)格服務(wù)體系結(jié)構(gòu)（OGSA）工作組（/ogsa-wg/）。o The Globus Toolkit：Globus 是一種用于構(gòu)建計(jì)算網(wǎng)格的開放體系結(jié)構(gòu)、開放標(biāo)準(zhǔn)工具。它被廣泛地引用為可靠的參考實(shí)現(xiàn)，使您熟悉構(gòu)建、部署和管理網(wǎng)格領(lǐng)域。另請查看 Globus FAQ。o Ian Foster 撰寫了“Th

25、e Grid: Computing without Bounds”（2003 年 4 月，Scientific American）。該文章是外行、科學(xué)家及類似的技術(shù)人員的極好讀本。Ian干了一項(xiàng)驚人的事情，他使網(wǎng)格計(jì)算的大多數(shù)抽象部分變得切實(shí)可行，使它們活躍起來。他還簡要概述了網(wǎng)格計(jì)算的未來，以及它可以為我們做生意的辦法帶來多少改變。o IBM VP Wladasky-Berger explains Grid Computing。該文章很好地概述了網(wǎng)格計(jì)算及 IBM 在其中的角色。他討論了新興的標(biāo)準(zhǔn)和對更寬的帶寬的訪問如何使在商業(yè)上可行的網(wǎng)格計(jì)算比大多數(shù)人所認(rèn)為的更接近于實(shí)現(xiàn)。o Fundam

26、entals of Grid Computing。這是一本簡短的 IBM 紅皮書，它從技術(shù)上簡明地概述了網(wǎng)格計(jì)算。o 由 Fran Berman、Geoffrey Fox 和 Tony Hey 共同編輯的 Grid Computing: Making the Global Infrastructure a Reality。由 Wiley 于 2003 年 3 月出版。這本大部頭的書共 1000 多頁，它包含了從各種科學(xué)與技術(shù)角度研究網(wǎng)格計(jì)算的文章和評論，其中包括：網(wǎng)格的歷史、語義網(wǎng)格、網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)的概述、網(wǎng)格部署模型、OGSA 和對等網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫等許多內(nèi)容?？梢栽?的 上找到它。o 10 Eme

27、rging Technologies that will Change the World。Technology Review 將網(wǎng)格計(jì)算指定為將改變世界的十項(xiàng)技術(shù)之一。該文章包含了 Ian Foster 和 Carl Kesselman 的照片。o Grid-dy Determination：當(dāng)公司需要許多 CPU 周期來完成它們的工作時(shí)，網(wǎng)格計(jì)算顯然是可行的方法。該書提供了一些網(wǎng)格計(jì)算舉足輕重的現(xiàn)實(shí)案例：在線游戲、金融數(shù)字運(yùn)算、基因組研究以及航空航天等。關(guān)于作者:Thomas Myer 是 Triple Dog Dare Media（這是位于美國奧斯汀的 Web 應(yīng)用程序開發(fā)組）的共同創(chuàng)始

28、人之一。Triple Dog Dare Media 專門為中小型企業(yè)提供內(nèi)容管理解決方案、電子商務(wù)系統(tǒng)和 Web 服務(wù)部署。您可以通過 tom 與 Thomas Myer 聯(lián)系。技術(shù)分析：高新的概念-網(wǎng)格計(jì)算(2003.10.10) 來自：ZDNET網(wǎng)格計(jì)算（GC）又稱效用計(jì)算是一高新概念、計(jì)算領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)而且還是下一技術(shù)熱點(diǎn)，企業(yè)終端用戶可以垂手可得。盡管謹(jǐn)慎和批評必不可少，然而網(wǎng)格計(jì)算這一新概念必將成功推動(dòng)科技創(chuàng)新、平衡Web服務(wù)并最終重新定義所有可能的界限。與“按需計(jì)算”不同，網(wǎng)格計(jì)算是和普通消費(fèi)者休戚相關(guān)的。在美國、加拿大以及意大利分別停電后人們就會(huì)知道什么是網(wǎng)格-共享資源的一種比喻

29、。當(dāng)然多數(shù)人會(huì)想到的是電網(wǎng)。網(wǎng)格計(jì)算是共享計(jì)算服務(wù)發(fā)展的必然結(jié)果，目前正面臨著同樣的問題-活動(dòng)部件太多、難于監(jiān)控、標(biāo)準(zhǔn)不足、而且有時(shí)又充斥多種互不兼容的標(biāo)準(zhǔn)。盡管將之稱作有紀(jì)念意義還為時(shí)尚早，但是關(guān)于可以做什么、不可以做什么及其原因的進(jìn)一步解釋卻非常必要。網(wǎng)格計(jì)算最美好的前景就是應(yīng)用程序可以分享多臺計(jì)算機(jī)的資源。但是設(shè)想一下如果該應(yīng)用程序是為Windows而編寫的，而網(wǎng)格包括Unix、Linux以及z系列操作系統(tǒng)。抽象層將置于何處才使這一共享成為可能？對于不同數(shù)據(jù)格式也存在類似問題：如何協(xié)調(diào)？安全問題如何妥善處理？如果有加入網(wǎng)格的資源請求，網(wǎng)格管理員如何檢驗(yàn)確保不會(huì)引入病毒？起初網(wǎng)格是設(shè)計(jì)來共

30、享空閑處理器巨大的未用資源。然而如果應(yīng)用是關(guān)鍵任務(wù)又將如何？軟件將如何保證所需服務(wù)質(zhì)量？盡管一些諸如Globus 工具集的標(biāo)準(zhǔn)業(yè)已出臺，然而仍有許多不確定因素。網(wǎng)格技術(shù)和多數(shù)新理念、新技術(shù)一樣有大量的術(shù)語，而且不同的合作者以各不相同的方式應(yīng)用語言來突出其重點(diǎn)。由于“網(wǎng)格”最基本的概念就是比喻，所以很難區(qū)分給定說法孰對孰錯(cuò)，然而其中一些必將成為主流用法。科學(xué)領(lǐng)域驅(qū)使網(wǎng)格構(gòu)建的源動(dòng)力是在不同機(jī)構(gòu)間協(xié)作的需求、聚集計(jì)算資源充分利用閑置的處理器周期的契機(jī)、數(shù)據(jù)量和計(jì)算需求超出了現(xiàn)有巨型計(jì)算機(jī)處理能力。因此計(jì)算網(wǎng)格最基本的定義為：在多種體系的動(dòng)態(tài)環(huán)境下協(xié)作資源共享以及解決同樣問題。這一相對狹窄的定義很好

31、地劃清了和其它所謂“網(wǎng)格”的界限。盡管人們可以稱集群計(jì)算機(jī)為網(wǎng)格，然而它不是多體系的；點(diǎn)對點(diǎn)文件共享也 可稱作網(wǎng)格，它也可以是多體系的，然而點(diǎn)對點(diǎn)的參與者不是協(xié)作解決同一問題或應(yīng)用。以此類推，分布于校園或企業(yè)的計(jì)算資源（文件和處 理器）也可能被稱作網(wǎng)格，然而它們并非多體系或這些資源不是用于解決同一問題。在商務(wù)市場利用網(wǎng)格協(xié)作計(jì)算的例子包括采購商管理的庫存量信息、此處有大量銷售點(diǎn)數(shù)據(jù)需要聚集形成數(shù)據(jù)倉庫、而且很可能跨越多個(gè)站點(diǎn) 、必須能夠被多個(gè)供應(yīng)商所訪問。服務(wù)部門以及ASP商也將是機(jī)構(gòu)間分布資源共享的最大受益者。還有一種可能：金融服務(wù)提出基于高度安全網(wǎng)絡(luò)上機(jī)構(gòu)間資金和信息傳輸?shù)男?求。建議如I

32、BM、甲骨文及微軟等網(wǎng)格計(jì)算提供商和Sun、EMC、惠普等構(gòu)架提供商將發(fā)現(xiàn)圍繞網(wǎng)格計(jì)算而做的技術(shù)革新和市場宣傳商機(jī)無限。投資者將 發(fā)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新和市場中新的契機(jī)。黑客將找到新的惡作劇舞臺。網(wǎng)格就是在高度異構(gòu)的環(huán)境下跨越不同機(jī)構(gòu)共享計(jì)算、存儲(chǔ)以及應(yīng)用資源。該 技術(shù)目前正在分布的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)。IBM對于網(wǎng)格有最具現(xiàn)實(shí)意義的解釋，該公司告訴人們?nèi)绾卧诰W(wǎng)格中整合不同的技術(shù)以實(shí)現(xiàn)“按需計(jì)算”；需要整合異類數(shù)據(jù)、處理過程以及 計(jì)算資源；需要遵循諸如Globus之類標(biāo)準(zhǔn)以及下一代Web服務(wù)規(guī)范。對于那些為了吸引人而自稱“網(wǎng)格”的技術(shù)和工具不可掉以輕心。但是相信在5年之內(nèi)科技的發(fā)展必將使你大吃一驚，技術(shù)

33、革新使得一切兼有 可能。網(wǎng)格：機(jī)會(huì)在敲門出處 計(jì)算機(jī)世界全球范圍的網(wǎng)格研發(fā)熱潮，預(yù)示著一種新興的信息化基礎(chǔ)設(shè)施正在出現(xiàn)。網(wǎng)格不僅將對信息資源的獲取、傳輸、共享和利用帶來一場革命，而且必將對人類的生產(chǎn)和生活方式帶來巨大的變化。互聯(lián)網(wǎng)的第三次浪潮的波濤已在拍打著信息時(shí)代的堤岸，我們能趕上這股大潮嗎？4月5日科技部在北京舉行“網(wǎng)格戰(zhàn)略”高層研討會(huì)，向業(yè)界發(fā)出了我國政府和企業(yè)向網(wǎng)格這一新領(lǐng)域進(jìn)軍的信號彈，有關(guān)網(wǎng)格的一些重大戰(zhàn)略決策正在積極的醞釀之中。網(wǎng)格是什么？在研討會(huì)上，來自IBM、Microsoft、美國國家科學(xué)基金會(huì)的專家和我國應(yīng)用部門的專家，介紹了國際上學(xué)術(shù)和商業(yè)領(lǐng)域網(wǎng)格的研發(fā)動(dòng)向，以及我國各

34、行業(yè)對網(wǎng)格技術(shù)的應(yīng)用需求。透過專家的介紹和研討，記者感悟到，網(wǎng)格是一種新興的技術(shù)，正處在不斷發(fā)展和變化當(dāng)中，因而網(wǎng)格尚未有精確的定義和內(nèi)容定位。但可以簡單地說，網(wǎng)格是一種信息社會(huì)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，它將實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上所有資源的互聯(lián)互通，包括計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、通信資源、軟件資源、信息資源、知識資源等。網(wǎng)格將連通一個(gè)個(gè)信息和資源孤島，讓人們的工作和生活變得更方便。中科院計(jì)算所副所長徐志偉博士介紹說，目前學(xué)術(shù)界和商業(yè)界圍繞網(wǎng)格開展的研究有很多，其研究的內(nèi)容和名稱也不盡相同，比如國外媒體常用“下一代互聯(lián)網(wǎng)”、“Internet2”、“下一代Web”等來稱呼網(wǎng)格相關(guān)技術(shù)。但“下一代互聯(lián)網(wǎng)（NGI）”和“In

35、ternet2”又是美國的兩個(gè)具體科研項(xiàng)目的名字，它們與網(wǎng)格研究目標(biāo)相交叉，研究內(nèi)容和重點(diǎn)有很大不同。企業(yè)界用的名稱也很多，有內(nèi)容分發(fā)（Contents Delivery）、服務(wù)分發(fā)（Service Delivery）、電子服務(wù)（e-service）、實(shí)時(shí)企業(yè)計(jì)算（Real-Time Enterprise Computing，簡稱RTEC）、分布式計(jì)算Peer-to-Peer Computing（簡稱P2P）、Web服務(wù)（Web Services）等。對于什么是網(wǎng)格，中國科學(xué)院計(jì)算所所長李國杰院士認(rèn)為，網(wǎng)格實(shí)際上是繼傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)、Web之后的第三次浪潮，可以稱之為第三代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。網(wǎng)格競爭是爭奪

36、控制權(quán)正如科技部馬頌德副部長在會(huì)上所指出的，綜觀幾千年的人類文明史，特別是近百年的發(fā)展史，從蒸汽機(jī)、發(fā)電機(jī)、電話到計(jì)算機(jī)，每一次引發(fā)變革的源頭固然是技術(shù)創(chuàng)新，但是根本的變革總是伴隨著依靠相關(guān)產(chǎn)品而形成的網(wǎng)格（Grid）。據(jù)美國福布斯雜志預(yù)測，網(wǎng)格技術(shù)將在20042005年出現(xiàn)一個(gè)高峰，推動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)市場的持續(xù)高速發(fā)展，在2020年將產(chǎn)生一個(gè)年產(chǎn)值為20萬億美元的大工業(yè)。關(guān)鍵是誰會(huì)是擁有這個(gè)大網(wǎng)格的“電力公司”？誰是“電力控制中心”？用什么規(guī)則來用“電”？ 這才是真正的競爭中心。正因?yàn)槿绱耍?dāng)今網(wǎng)格熱潮所預(yù)示的商業(yè)機(jī)會(huì)異常誘人，各國政府和企業(yè)都在為爭奪網(wǎng)格的制高點(diǎn)積極行動(dòng)，競爭的激烈程度絕對不亞于

37、當(dāng)年在超級計(jì)算機(jī)上的競爭。政府投入巨資開展研究是競爭的一大焦點(diǎn)。從美國、日本等發(fā)達(dá)國家到印度這樣的發(fā)展中國家，都啟動(dòng)了大型網(wǎng)格研究計(jì)劃，并得到了產(chǎn)業(yè)界的大力支持。英國政府已投資1億英鎊，用來研制“英國國家網(wǎng)格（NK National Grid）”。美國政府用于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)則已達(dá)5億美元。美國軍方正規(guī)劃實(shí)施一個(gè)宏大的網(wǎng)格計(jì)劃，叫做“全球信息網(wǎng)格(Global Information Grid)”，預(yù)計(jì)在2020年完成。作為這個(gè)計(jì)劃的一部分，美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)已啟動(dòng)了一個(gè)耗資160億美元、歷時(shí)8年的項(xiàng)目。針對商業(yè)領(lǐng)域的競爭也已經(jīng)開始，主要IT廠商早就為獲得網(wǎng)格計(jì)算的控制權(quán)展開了競爭。Sun、

38、Microsoft、HP、Compaq、IBM等都摩拳擦掌，要在這一新領(lǐng)域里有所作為。僅去年，IBM就宣布在網(wǎng)格計(jì)算領(lǐng)域投資40億美元，在全球建設(shè)40家數(shù)據(jù)中心，其投資力度和商業(yè)計(jì)劃都很驚人。網(wǎng)格離我們有多遠(yuǎn)？有觀點(diǎn)認(rèn)為，網(wǎng)格進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用離我們很遙遠(yuǎn)，這一過程可能需要1020年的時(shí)間。通過研討，專家認(rèn)為這種觀點(diǎn)不正確。來自國內(nèi)生物醫(yī)藥、航空航天制造、勞動(dòng)與社會(huì)保障、國土資源、鐵路、政府等應(yīng)用部門的專家與從事網(wǎng)格技術(shù)研究的專家從應(yīng)用需求出發(fā)共同探討了我國網(wǎng)格研究的方向，認(rèn)為我國一些應(yīng)用部門正在做的事雖然所用的名詞不同，但是與網(wǎng)格技術(shù)的思路是一致的。網(wǎng)格的應(yīng)用可以從一些具體的應(yīng)用做起，其中一些有較

39、好應(yīng)用基礎(chǔ)的應(yīng)用項(xiàng)目，在兩三年之內(nèi)就有可能取得成效。我們從哪兒下手？說網(wǎng)格是超大計(jì)算機(jī)也好，是第三代互聯(lián)網(wǎng)也好，重要的是在網(wǎng)格建設(shè)中中國人應(yīng)該發(fā)揮出應(yīng)有的作用，應(yīng)該獲得應(yīng)有的商業(yè)機(jī)會(huì)。徐志偉博士說，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展至今已經(jīng)32年了，出現(xiàn)了3180個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)文檔（RFC）。我國科技界僅參與了一個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)文檔的制定。那就是1996年3月（互聯(lián)網(wǎng)第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)明27年后，TCP/IP協(xié)議發(fā)明22年后）胡道元教授牽頭制定的中文字符編碼標(biāo)準(zhǔn)（RFC 1922）。Web發(fā)展至今也近12年了，出現(xiàn)了46個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，我國科技界參與制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還一個(gè)也沒有。徐志偉呼吁：“我們不希望歷史重演。我們不希望看到，在2005

40、年、2010年的時(shí)候，國際科技界制定的網(wǎng)格技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，還是沒有我國科技界的參與?！崩顕茉菏空J(rèn)為:“在第一代與第二代Internet協(xié)議的研究開發(fā)中，我國喪失了機(jī)會(huì)。在第三代Internet協(xié)議的制定中我們應(yīng)該發(fā)揮作用。我國已經(jīng)確定了以信息化帶動(dòng)工業(yè)化的發(fā)展戰(zhàn)略。在實(shí)現(xiàn)信息化的時(shí)候要跨越式發(fā)展，不要跟在外國人后面。一方面企業(yè)界要大力推進(jìn)第二代Internet技術(shù)，特別是電子政務(wù)、電子商務(wù)、遠(yuǎn)程教育等應(yīng)用;另一方面學(xué)術(shù)界要大膽創(chuàng)新，積極發(fā)展第三代Internet技術(shù)，爭取早日實(shí)現(xiàn)技術(shù)跨越，使中國能立于信息化先進(jìn)國家之林?！睒?biāo)準(zhǔn)是競爭的基礎(chǔ)。在網(wǎng)格領(lǐng)域，我們不應(yīng)該只參與標(biāo)準(zhǔn)的競爭，還應(yīng)該發(fā)展自己的

41、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)。國家科技部將通過“863”計(jì)劃“高性能計(jì)算”專項(xiàng)的形式，在“十五”期間支持網(wǎng)格的研究和應(yīng)用工作，專項(xiàng)專家組將在近期成立。20012005年，網(wǎng)格將在全球掀起一股新的大潮，它所帶來的機(jī)會(huì)將是中國實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的一個(gè)絕好機(jī)會(huì)。（關(guān)于網(wǎng)格的更多介紹請見計(jì)算機(jī)世界2001年相關(guān)報(bào)道，網(wǎng)址：）IT巨頭們的爭奪Sun公司在網(wǎng)格領(lǐng)域先行一步，在2000年就啟動(dòng)了以網(wǎng)格引擎（Grid Engine）分布式資源管理軟件為基礎(chǔ)的開放源代碼戰(zhàn)略。為此，Sun公司發(fā)布了“網(wǎng)格引擎”企業(yè)版5.3的測試版，使企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)格計(jì)算更易聯(lián)接。IBM宣布在網(wǎng)格計(jì)算領(lǐng)域投資40億美元，以在全球建設(shè)40家數(shù)據(jù)中心，從而正式

42、進(jìn)入網(wǎng)格計(jì)算領(lǐng)域。同時(shí)，IBM被英國政府選中，負(fù)責(zé)提供英國國家網(wǎng)格項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)，這項(xiàng)預(yù)算達(dá)2500萬美元的網(wǎng)格項(xiàng)目會(huì)把8所大學(xué)的計(jì)算機(jī)相連。此外，IBM還宣布了一項(xiàng)名為北卡羅萊納生物信息科學(xué)網(wǎng)格的項(xiàng)目，涉及60家企業(yè)、大學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究公司，它的意義在于這是全球第一個(gè)主要由私營行業(yè)參與的網(wǎng)格項(xiàng)目。Microsoft決定支持網(wǎng)格組織Globus Project。該組織的Globus Toolkit軟件使企業(yè)可以建造和管理網(wǎng)格。Microsoft的研究部門也參與了各項(xiàng)分布式計(jì)算研究項(xiàng)目，包括容錯(cuò)遠(yuǎn)程文件系統(tǒng)Farsite，以及建設(shè)分布式系統(tǒng)的Millenium。HP也表示將提供Coolbase軟

43、件，使用戶可以通過Internet共享各種計(jì)算設(shè)備。Compaq與加拿大Platform Computing結(jié)盟，為用戶提供完整的、集成的、開放的網(wǎng)絡(luò)解決方案。Compaq公司去年11月宣布，將銷售一種平臺網(wǎng)格套件（Platform Grid Suite）。日本NTT宣布將于2002年中期開展為期6個(gè)月的網(wǎng)格計(jì)算試驗(yàn)，參與者包括了Intel、SGI等。試驗(yàn)將連接日本家庭、企業(yè)和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的100萬臺PC， 預(yù)計(jì)試驗(yàn)的處理能力將達(dá)到每秒65萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算，是現(xiàn)有的最快超級計(jì)算機(jī)的6倍。網(wǎng)格Q&AQ: 網(wǎng)格有什么技術(shù)特點(diǎn)？A: 實(shí)現(xiàn)共享資源、異地協(xié)同工作,支持開放標(biāo)準(zhǔn)、功能動(dòng)態(tài)變化。Q: 網(wǎng)格的關(guān)鍵

44、技術(shù)有哪些？A: 如果把整個(gè)因特網(wǎng)看成是一臺計(jì)算機(jī)，將有以下問題：（1）什么是網(wǎng)格的硬件、處理器、存儲(chǔ)器和外部設(shè)備？它應(yīng)該采用什么樣的體系結(jié)構(gòu)？（2）什么是網(wǎng)格操作系統(tǒng)、進(jìn)程和線程？什么是它的地址空間？如何管理它的資源？（3）什么是網(wǎng)格的編程環(huán)境和使用環(huán)境？什么是網(wǎng)格的用戶界面？什么是網(wǎng)格的程序設(shè)計(jì)語言？（4）什么是網(wǎng)格的應(yīng)用？它們有什么樣的模式和特征？（5）從用戶的角度看，網(wǎng)格與當(dāng)前的因特網(wǎng)/Web有什么不同？它能提供什么樣的獨(dú)特益處？Q: 網(wǎng)絡(luò)與人們的工作、生活有什么關(guān)系？A: 網(wǎng)格的影響是全社會(huì)的，涉及人們工作和生活的方方面面。舉例來說,電子政務(wù)中的一站式辦公，制造企業(yè)中的異地設(shè)計(jì)、制造

45、、海量數(shù)據(jù)的管理和資源共享，社保系統(tǒng)中的養(yǎng)老金防冒領(lǐng)、跨地區(qū)就醫(yī)保費(fèi)支付等業(yè)務(wù)和應(yīng)用，都需要用網(wǎng)格技術(shù)來解決。Q: 網(wǎng)格能否集成現(xiàn)有業(yè)務(wù)應(yīng)用和系統(tǒng)？是不是要從頭開發(fā)一套新的系統(tǒng)和應(yīng)用？A: 網(wǎng)格能夠集成現(xiàn)有業(yè)務(wù)應(yīng)用和系統(tǒng)，不需再從頭開發(fā)新的一套系統(tǒng)和應(yīng)用?，F(xiàn)在已經(jīng)有一些可用的網(wǎng)格技術(shù)產(chǎn)品出現(xiàn)，可將其集成到現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)中。Q: 中國應(yīng)該如何加入國際的網(wǎng)格研究開發(fā)活動(dòng)？如何參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定？A: 網(wǎng)格的重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將在20042005年出現(xiàn)，這將給我國帶來新的機(jī)會(huì)。我國應(yīng)該積極主動(dòng)地參與國際上的網(wǎng)格研究開發(fā)和國際標(biāo)準(zhǔn)的制定，同時(shí)要遵循國際標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)合國情開發(fā)出我國自己的網(wǎng)格技術(shù)及其應(yīng)用系統(tǒng)。網(wǎng)格

46、服務(wù)的未來網(wǎng)格服務(wù)目前正以爆炸式增長勢頭向前發(fā)展。但是我們該如何選擇網(wǎng)格解決方案呢？您正在考慮相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、Web 服務(wù)兼容性、開發(fā)環(huán)境兼容性等問題么？這一切是否只是一場騙局？有關(guān)網(wǎng)格服務(wù)和平臺的消息如此眾多，又相互矛盾，人們很難看出某個(gè)公司是提供服務(wù)，還是提供構(gòu)建服務(wù)的工具箱。在本文中，我們將研究一下目前可用的多種網(wǎng)格開發(fā)平臺，并介紹一些提供實(shí)用網(wǎng)格服務(wù)的項(xiàng)目與公司。網(wǎng)格概述我們都知道，計(jì)算機(jī)在大多數(shù)時(shí)間中都是空閑的，它無所事事，只是在設(shè)備之間來回發(fā)送電子，然后顯示最新的屏幕保護(hù)程序。這些計(jì)算機(jī)在消耗能量，但是實(shí)際上它的處理器中并沒有產(chǎn)生任何有用的事件或信息。據(jù)估計(jì)，一臺計(jì)算機(jī)用來執(zhí)行重要處理

47、任務(wù)的時(shí)間少于其處理能力的 5%。甚至大多數(shù)服務(wù)器只使用了其 15% 以下的處理能力來滿足用戶的需要，剩下的服務(wù)器時(shí)間（CPU、RAM、硬盤等等）仍然空閑著未被使用。于是，網(wǎng)格服務(wù)出現(xiàn)了。但是網(wǎng)格中到底有些什么東西，居然能幫助我們在我們自己的項(xiàng)目中利用這些未被使用的資源？我們又應(yīng)該如何使用網(wǎng)格技術(shù)，才能從我們在設(shè)備上的投資中獲得更大的收益。網(wǎng)格服務(wù)今天僅僅是一種用于搜尋外太空生命的工具，它的未來取決于我們用目前的技術(shù)與服務(wù)對其進(jìn)行宣揚(yáng)、促進(jìn)和擴(kuò)充。我們需要研究兩個(gè)系統(tǒng)，其一是開發(fā)平臺，可以使我們開發(fā)與部署網(wǎng)格技術(shù)，其二是已有的網(wǎng)格服務(wù)，我們可以用這些服務(wù)來支持自己的網(wǎng)格項(xiàng)目。網(wǎng)格開發(fā)平臺當(dāng)我們

48、選擇開發(fā)平臺的時(shí)候，需要研究的一個(gè)關(guān)鍵特性就是是否與開放網(wǎng)格服務(wù)架構(gòu)（Open Grid Services Architecture，OGSA）及與之相伴的開放網(wǎng)格服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施（Open Grid Services Infrastructure，OGSI）相兼容。這些標(biāo)準(zhǔn)通過設(shè)置一些特定的參數(shù)，使不同的網(wǎng)格服務(wù)之間能夠進(jìn)行交互，并使您能夠用多種不同的工具箱來設(shè)計(jì)和開發(fā)應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序之間也能夠相互對話。即使與 OGSI/OGSA 不兼容，我們還可以考慮其他一些特性，比如有哪些部署選項(xiàng)。如果您在開發(fā)自己公司內(nèi)部使用的網(wǎng)格，那么最好不要選擇與已有硬件設(shè)備不兼容的解決方案。還有一個(gè)問題值得考慮

49、，即系統(tǒng)是否能長久使用，是否具有靈活性。開放源代碼的解決方案吸引力更大一些，因?yàn)檫@樣您就能通過對源代碼進(jìn)行修改和擴(kuò)展，來擴(kuò)充系統(tǒng)的功能。即便您不能訪問到源代碼，如果系統(tǒng)的可擴(kuò)展性很好，或是可以與多種源程序語言一起使用，那也是不錯(cuò)的。主要的網(wǎng)格開發(fā)工具箱包括：IBM Grid Toolbox，這個(gè)工具箱基于 Globus Toolkit（稍后介紹），是一套非常容易安裝的網(wǎng)格開發(fā)工具。人們在 Globus Toolkit 中擴(kuò)充了文檔，并專門為運(yùn)行 AIX 或 Linux 的 IBM eServer 硬件系統(tǒng)開發(fā)定制的腳本與組件。這個(gè)工具箱的主要目標(biāo)是計(jì)算網(wǎng)格，所謂計(jì)算網(wǎng)格就是將獨(dú)立的計(jì)算任務(wù)分割

50、成若干規(guī)模較小的工作單元組，并單獨(dú)進(jìn)行處理。Globus Toolkit 是第一個(gè)支持 OGSA 3.0 版的通用工具箱。Globus 是第一個(gè)用于開發(fā)網(wǎng)格應(yīng)用程序的通用工具箱，其中的組件可以在多種不同的網(wǎng)格系統(tǒng)中使用。作為系統(tǒng)靈活性的部分體現(xiàn)，Globus 工具箱提供了一組連接器（稱為 Commondity Grid Kits），這使我們能夠在 Java、Python 以及 Perl 的應(yīng)用程序中使用 Globus 系統(tǒng)。OGSI.NET 是用 Microsoft.NET 技術(shù)實(shí)現(xiàn)的 OGSA/OGSI 標(biāo)準(zhǔn)，可以在已有的 Windows 系統(tǒng)上運(yùn)行網(wǎng)格系統(tǒng)。Python Extension

51、 for the Grid 是專門用于 Python 的網(wǎng)格實(shí)現(xiàn)，與 OGSA/OGSI 并不兼容，但是它確實(shí)能夠提供一種靈活的網(wǎng)格應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境。Python 具有跨平臺兼容性，因此能夠在一種通用代碼的基礎(chǔ)上跨越多種不同的平臺來部署應(yīng)用程序，而且，因?yàn)檫@個(gè)工具是開放源代碼的，所以您可以對代碼進(jìn)行修改和更新，以適應(yīng)您自己的需求。所有這些工具箱都必須證明自己要么能夠依賴于標(biāo)準(zhǔn)，要么具備足夠的靈活性，能夠延長您的設(shè)計(jì)和網(wǎng)格解決方案的生命期。網(wǎng)格開發(fā)公司很多公司都提供網(wǎng)格服務(wù)或平臺，但它們或多或少都不能滿足您的計(jì)算需求。一些產(chǎn)品是工具箱、一些產(chǎn)品是硬件，或者兩者都是。您可以在一個(gè)相對較短的時(shí)間內(nèi)用

52、這些產(chǎn)品來支持您的網(wǎng)格項(xiàng)目。另一些產(chǎn)品是可以運(yùn)行的網(wǎng)格平臺，其中包括一些已經(jīng)存在的客戶機(jī)（網(wǎng)格提供者），可以為您切實(shí)提供所需的計(jì)算力。一般說來，這些服務(wù)的設(shè)計(jì)方式是用基于 Internet 的客戶機(jī)來提供計(jì)算力，通常情況下，公司和服務(wù)提供方可以提供成千上萬，或數(shù)十萬，甚至數(shù)百萬的潛在 CPU 資源，用來支持您的計(jì)算需求。然而，有些服務(wù)的設(shè)計(jì)僅供自己企業(yè)內(nèi)部環(huán)境中安裝，用自己的空閑計(jì)算力來進(jìn)行計(jì)算。這顯然受到組織內(nèi)計(jì)算力的限制。如果您只具有幾百或者幾千臺機(jī)器，那么網(wǎng)格中的總計(jì)算力顯然比基于 Internet 的服務(wù)所能提供的計(jì)算力差很多。在這種情況下，一種解決方法是使用現(xiàn)成的工具箱，利用專門的軟

53、件和硬件，提供網(wǎng)格平臺和計(jì)算力。少數(shù)公司能提供這種服務(wù)，通常這些服務(wù)能夠適應(yīng)該公司提供的更加靈活的計(jì)算服務(wù)。這些服務(wù)的靈活性表現(xiàn)在，我們可以通過釋放或者購買設(shè)備，向網(wǎng)格中增加新的計(jì)算機(jī)，從而擴(kuò)展網(wǎng)格的計(jì)算力。這一領(lǐng)域的參與者包括：IBM：IBM 提供的產(chǎn)品不僅限于構(gòu)建和部署網(wǎng)格服務(wù)的工具箱。IBM 更是率先開展了一系列項(xiàng)目，為特定計(jì)算問題領(lǐng)域提供網(wǎng)格服務(wù)和建議，如研發(fā)、工程與設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)分析等等。IBM 目前正在將網(wǎng)格技術(shù)與特性整合到它的一些產(chǎn)品線中，其中就包括 DB2 和 WebSphere。像 WebSphere 這樣的 Web 開發(fā)產(chǎn)品，將會(huì)在 2003 年底實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)格技術(shù)的結(jié)合。IBM

54、還致力于研究基于網(wǎng)格的存儲(chǔ)產(chǎn)品，使信息能夠在網(wǎng)格上傳播，而不是隔絕于少數(shù)特定的服務(wù)器上，這樣就減緩了單服務(wù)器解決方案中經(jīng)常發(fā)生的負(fù)載和瓶頸問題。網(wǎng)格技術(shù)還是 IBM 隨需應(yīng)變戰(zhàn)略的核心組件。這一戰(zhàn)略構(gòu)建在 IBM eServer 技術(shù)之上，用刀片式服務(wù)器提供計(jì)算力。刀片式服務(wù)器是一種放置在卡片上的超小型計(jì)算機(jī)，可以配置在一個(gè)典型的 19# 架上，從而實(shí)現(xiàn)一種密度非常高的計(jì)算力。通過使用網(wǎng)格技術(shù)，我們可以將刀片服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)看作一種單一的、異?？焖俚馁Y源來操作。因?yàn)榈镀芎苋菀咨墸埠苋菀淄ㄟ^增加新的服務(wù)器來擴(kuò)展，所以這些服務(wù)器只是一個(gè)強(qiáng)大的網(wǎng)格中的額外計(jì)算資源。這樣，公司就可以很容易實(shí)現(xiàn)計(jì)算力的

55、升級，即便是臨時(shí)性的升級，而不用重新構(gòu)建、配置和開發(fā)計(jì)算機(jī)所使用的軟件。Parabon：Parabon 生產(chǎn)的系統(tǒng)名字叫做 Frontier，其計(jì)算引擎名叫 Pioneer。這是一種通用的計(jì)算平臺，使用 Java 技術(shù)作為客戶端環(huán)境，這樣，Pioneer 就可以在多種不同的環(huán)境中得到支持，不過目前該系統(tǒng)僅僅支持 Windows 和 Linux。Frontier 系統(tǒng)提供的提交和管理系統(tǒng)可以接受所提交的工作，并將工作重新分配給獨(dú)立的 Pioneer 客戶機(jī)。一旦客戶機(jī)完成了分配給它們的工作單元，就將信息發(fā)送回 Frontier 服務(wù)器，用于和其他的結(jié)果進(jìn)行比較。Parabon 作為一種面向大眾的

56、的服務(wù)，具備大量可用的機(jī)器，可以滿足您的計(jì)算需求。目前，在服務(wù)器一端，F(xiàn)rontier 引擎提供廣泛的監(jiān)視和報(bào)告功能，使新任務(wù)的提交和對已有任務(wù)項(xiàng)目處理過程的研究變得極為容易。您還可以對工作進(jìn)行優(yōu)先級排序，以便更好地控制網(wǎng)格中特定項(xiàng)目的流程。在安全性方面，信息的交換是在 Frontier 服務(wù)器和 Pioneer 客戶機(jī)組件之間，通過加密的信道完成的。在一個(gè)單獨(dú)的客戶機(jī)上，我們可以獲取到相關(guān)的狀態(tài)信息。Paradon 的報(bào)告機(jī)制實(shí)際上是十分精確的，可以根據(jù)每一個(gè)單獨(dú)的客戶機(jī)所提供的計(jì)算時(shí)間，為其支付費(fèi)用。盡管這項(xiàng)特性目前沒有使用，但是在將來，這一點(diǎn)可能導(dǎo)致公司出于明確的盈利目的向網(wǎng)格提供計(jì)算力

57、。United Devices：United Devices 基于網(wǎng)格技術(shù)，提供一組不同的解決方案，既包括內(nèi)部的、企業(yè)級的網(wǎng)格解決方案，也包括基于 Internet 的網(wǎng)格計(jì)算方案。他們已經(jīng)安裝了大量基于 Internet 的客戶機(jī)（截至 2003 年 7 月，大約有 180 萬臺 PC），并且已經(jīng)開始為若干個(gè)不同的項(xiàng)目和客戶機(jī)提供計(jì)算力。該公司的 Grid MP Enterprise 是一種企業(yè)級解決方案，可以在多種客戶機(jī)（桌面計(jì)算機(jī)與筆記本）、工作站 以及服務(wù)器上部署。該系統(tǒng)用于提交任務(wù)的前端非常靈活，是計(jì)算性計(jì)算問題的杰出解決方案。Grid MP on Demand 利用了 United Devices 的網(wǎng)格平臺，這個(gè)平臺可以供中小型公司使用，其使用方式是按照項(xiàng)目劃分的。這樣，客戶機(jī)就可以向網(wǎng)格基礎(chǔ)設(shè)施提交項(xiàng)目，而不用擔(dān)心 Internet 上的安全隱患，也不會(huì)碰到自己內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載和系統(tǒng)需求不能滿足的問題。Grid MP Global