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网格计算

已有 2163 次阅读 2009-10-14 18:30 |个人分类:计算研究|系统分类:科研笔记|关键词:网格,计算| 计算, 网格

 

今天,因特网(Internet)和万维网(Web)已经普及。有观点认为,因特网和万维网技术已经接近成熟期,它们即将被更先进的技术取代。那么,“因特网后面是什么?万维网后面是什么?什么是信息技术的下一个大浪潮?”我们必须提出这些问题,思考这些问题,回答这些问题,才有希望参与和创造信息技术的下一个大浪潮。  先是一小批人,后来是越来越多的专家得出结论,这下一个大浪潮就是——网格(Grid)。 

简单地讲,网格是把整个互联网整合成一台巨大的超级计算机,实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享。当然,我们也可以构造地区性的网格(如中关村科技园区网格)、企事业内部网格、局域网网格、甚至家庭网格和个人网格。网格的根本特征并不一定是它的规模,而是资源共享,消除了资源孤岛。

网格的理想,早在1960年就提出来了,但对网格的大规模研究只是近十年的事。今天,网格研究已取得很大进展,就连大众媒体上也出现了很多与网格相关的技术名词:元计算(metacomputing)、对等计算(peer-to-peer computing)、分布计算(distributed computing)、计算网格(computing grid)、信息网格(information grid)、知识网格(knowledge grid)、数据网格(data grid)、访问网格(access grid)、万维网服务(web service)等。 

  尽管网格技术还远不如因特网和万维网技术那么成熟,但已经在一些公司和研究所进入了试用或实用阶段。美国能源部的山地亚国家实验室最近宣布,它的“先进战略计算创新计划网格(ASCI Grid)”将投入生产性使用,主要用于核武器研究。IBM公司则部署了一个内部研究网格,以便于分散在美国、以色列、瑞士、日本等地的IBM研究人员共享计算资源。医药、化工、通信、电子、汽车等领域的一些大公司,如辉瑞(Pfizer)、爱立信(Ericsson)、日立(Hitachi)、宝马(BMW)、联合利华(Unilever)、葛兰素威康(Glaxo Wellcome)、史克必成(Smith-Kline)等,都已经开始构造和试用内部网格。 

  那么,什么是网格? 

  网格与我们熟知的因特网有哪些不同呢?中国科学院计算所所长李国杰院士认为,网格实际上是继传统因特网和Web之后的第三个大浪潮,可以称之为第三代因特网。简单地讲,传统因特网实现了计算机硬件的连通,Web实现了网页的连通,而网格试图实现互联网上所有资源的全面连通,包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等。 

  伊安·福斯特,美国计算网格项目的领导人之一,曾在1998年主编过一本书,题为《网格:21世纪信息技术基础设施的蓝图》。他这样描述网格:“网格是构筑在互联网上的一组新兴技术,它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体,为科技人员和普通百姓提供更多的资源、功能和交互性。互联网主要为人们提供电子邮件网页浏览等通信功能,而网格的功能则更多更强,它能让人们透明地使用计算、存储等其他资源。” 

  我国的科学研究、国民经济和社会发展也已对网格技术提出了很大需求,只是使用了不同的术语。比如,在银行界叫“业务集中”,航空、船舶、汽车行业叫“广域虚拟设计环境”,资源环境领域叫“单一数据源”,电子商务电子政务中则称为“资源共享”与“协同工作”。这些业务都感到目前的互联网技术已不够用,它们需要新的技术,那就是网格技术。 

  网格研究现状 

  目前,网格的研究主要在美国和欧洲。英国政府已投资1亿英镑,用来研制“英国国家网格(UK National Grid)”。美国政府用于网格技术基础研究经费则已达5亿美元。美国军方正规划实施一个宏大的网格计划,叫做“全球信息网格(Global Information Grid)”,预计在2020年完成。作为这个计划的一部分,美国海军和海军陆战队已启动了一个耗资160亿美元历时8年的项目,包括系统的研制、建设、维护和升级。 

  随着网格研究在学术界的加速,信息产业界的大公司也相继公布了与网格目标一致的研究开发计划。惠普、IBM、微软、Sun等公司最近取得共识,支持XML、SOAP、UDDI等万维网标准,从而更有利于开发新一代的网络应用,即万维网服务。其目的是将因特网上的资源和信息汇聚在一起,组合成企业和消费者所需要的服务。惠普推出了eSpeak万维网服务平台;IBM用它的WebSphere平台和一系列中间件实现万维网服务;微软的路线是通过其.Net计划和C#语言实现万维网服务;Sun则通过Open Network Environment(Sun ONE)计划和Java平台来实现它。另外,IBM最近宣布,将投资40亿美元,启动一个全公司的“网格计算创新计划”;Sun则在2000年9月公布了其网格引擎软件。 

  国际上的网格研究主要采用开放源码、公开合作的模式。全球网格论坛(Global Grid Forum)是目前主要的合作组织,感兴趣的读者可以从其网址www.gridforum.org找到关于网格研究现状的信息。目前比较有影响的研究计划有Globus、Legion、Information Power Grid、EuroGrid、Distributed Terascale Facility等。 

  在国内,中国科学院计算技术研究所对网格技术的研究已较为深入。计算所的网格技术研究在尽量使用国际上已有的先进技术的同时,坚持自己的创新。有特色,才能参与国际标准的制订。计算所网格研究的最大特色是“服务网格”的思想,而国际上的网格研究目前主要面向科学计算。

本文引用地址: http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=211897


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