網格

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什麼是網格

  網格是構築在互聯網上的一組新興技術,它將高速互聯網、高性能電腦、大型資料庫、感測器、遠程設備等融為一體,為科技人員和普通老百姓提供更多的資源、功能和交互性。互聯網主要為人們提供電子郵件、網頁瀏覽等通信功能,而網格功能則更多更強,讓人們透明地使用計算、存儲等其他資源。

網格的構成

  網格可以分為4個部分:網格資源、網格中間件、網格開發環境和工具以及網格應用層

  1.網格資源

  指網路上所有分佈的、可訪問的電腦資源,包括硬體設施(如高能電腦、貴重儀器、網路線路)、信息資源(如資料庫、網站)、人力資源等。這些資源僅僅是在物理上能夠相互連通。

  2.網格中間件

  包括一系列工具和協議軟體,用於屏蔽網格資源的分佈、異構特性,並提供透明、一致的介面。有些類似Win-dows操作系統的API (應用程式編程介面),能為網格應用程式的開發提供直接調用服務。現在已經開發出一些網格中間件,如Legion、globus。

  3.網格開發環境和工具

  供開發人員開發各種應用、用戶代理的環境和工具,用於在全局資源中調度計算。現在已經有了可供開發人員進行網路開發的操作系統和工具,而將來也會有更成熟的網路操作系統和工具為開發人員提供網格開發環境,使他們得以進行網格應用開發。

  4.網格應用層

  在這一層可以運行網格應用程式,滿足用戶需求。該層是用戶的網格入口(Grid Potrals)。按照Ian Foster和Globus項目組的觀點,網格應用層所包含的領域目前主要有4類:分散式超級計算、分散式儀器系統、數據密集型計算和遠程沉浸。

網格技術的基本特性

  網格是高性能電腦、數據源、網際網路三種技術的有機結合和發展,它與當前的網際網路相比,具有高性能、一體化、資源共用、協同工作、知識生產等技術優點。

  1.高性能

  首先,基於網格的互聯網比現有的網際網路具有更大的帶寬。科學家們這樣來形容網格的的帶寬:“如果把網際網路和今天的道路相比,那麼網格的帶寬就相當於100條車道的高速公路”;其次,網格上將有更多高性能電腦,因此網格的計算功能、數據處理速度可以大幅度提高;第三,網格的體系將比網際網路更有效地利用這些資源,比如網格採用的“廣域緩存技術”能自動地把用戶最需要的信息放在離用戶最近的伺服器上,因此用戶可以非常迅捷的獲取信息資源。

  2.一體化

  網格的重要特征之一就是一體化。網際網路只是通過網頁的形式把全球的電腦連為一體,各個機構和公司可以在網上建立自己的網站,併為用戶提供相應的信息;但用戶卻必須通過一定的網址或搜索引擎查找自己所需的信息,而且找到的信息往往是重覆繁雜的。網格則是進一步把這些電腦上的所有資源和知識孤島連為一體,在邏輯上就像一臺機器。用戶可以方便地使用網上資源,就像現在使用自己電腦上的資源那樣方便。

  3.資源共用

  網際網路通過網頁為用戶提供共用信息,或通過專門的FTP網站共用部分的軟體等資源,但其適用範圍卻很小。網格能夠共用的資源範圍則可以無限大,它包括網路服務應用軟體數據、信息、知識以及電腦、雷達家用電器等設備和儀器,並具有面向用戶和透明性的特點,用戶可以在不考慮資源物理位置的情況下,通過網路來方便地使用這些資源。

  4.協同工作

  協同工作包括資源共用協同和問題解決協同等方面。資源共用的協同是以資源互連為基礎,它既包括資源使用時不同用戶因時間、空間、許可權等差異引起的協商,也包括用戶對資源的組合。問題解決的協同則是指虛擬組織之間通過協同共同解決某一問題,以滿足用戶的新需求。網格的出現實現了網路的完全共用,通過眾多結點電腦整合而成的“超級電腦”的協同工作,實現廣域化、空間化、無限化的連接,全球性的資源共用瞬間享受。網格就非常方便、迅速、準確地完成各種複雜的科學計算任務,如高能物理研究、航空設計、基因工程等,以及全球合作性的開展科學研究。

  5.知識生產

  網際網路只是簡單的資源互連和單一使用,用戶僅能獲得和使用有限的信息資源。而並不能通過網際網路進行知識的再加工。而網格則可以通過互連、組合、協同解決用戶的各種複雜問題,從而產生出具有附加值的新服務、新數據和新信息等資源來滿足用戶的新需求,即可以進行知識的再生產。

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