摘要:通信工程師互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)考試培訓(xùn)網(wǎng)格基礎(chǔ):網(wǎng)格這一術(shù)語于20世紀(jì)90年代中期被提出,用來表述一種適用于高端科學(xué)和工程的分布式計算體系結(jié)構(gòu)。當(dāng)前,在建設(shè)這種基礎(chǔ)設(shè)施以及它的擴(kuò)展和將其應(yīng)用于商業(yè)計算方面都取得了很大的進(jìn)展。
6.1 網(wǎng)格基礎(chǔ)
6.1.1 網(wǎng)格概念
網(wǎng)格這一術(shù)語于20世紀(jì)90年代中期被提出,用來表述一種適用于高端科學(xué)和工程的分布式計算體系結(jié)構(gòu)。當(dāng)前,在建設(shè)這種基礎(chǔ)設(shè)施以及它的擴(kuò)展和將其應(yīng)用于商業(yè)計算方面都取得了很大的進(jìn)展。盡管有時網(wǎng)格這個術(shù)語還包含從高級網(wǎng)絡(luò)和計算集群到人工智能等所有一切技術(shù),但我們逐漸對網(wǎng)格技術(shù)所能解決的問題有了很好的理解,至少對網(wǎng)格技術(shù)適用的最早一組應(yīng)用有了很好的理解。
伊安?福斯特,美國計算網(wǎng)格項目的領(lǐng)導(dǎo)人之一,曾在1998年主編過一本書,題為《網(wǎng)格:21世紀(jì)信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的藍(lán)圖》。他這樣描述網(wǎng)格:“網(wǎng)格是構(gòu)筑在互聯(lián)網(wǎng)上的一組新興技術(shù),它將髙速互聯(lián)網(wǎng)、高性能計算機(jī)、大型數(shù)據(jù)庫、傳感器、遠(yuǎn)程設(shè)備等融為一體,為科技人員和普通百姓提供更多的資源、功能和更好的交互性?;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)格的功能則更多、更強(qiáng),它能讓人們透明地使用計算、存儲等其他資源?!?br/> 簡單地講,網(wǎng)格是把整個因特網(wǎng)整合成一臺巨大的超級計算機(jī),實(shí)現(xiàn)計算資源、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、希賽網(wǎng)資源的全面共享。當(dāng)然,網(wǎng)格并不一定非要這么大,我們也可以構(gòu)造地區(qū)性的網(wǎng)格,如科技園區(qū)網(wǎng)格、企事業(yè)內(nèi)部網(wǎng)格、局域網(wǎng)網(wǎng)格、甚至家庭網(wǎng)格和個人網(wǎng)格。事實(shí)上,網(wǎng)格的根本特征是資源共享而不是它的規(guī)模。
由于網(wǎng)格是一種新技術(shù),因此具有新技術(shù)的兩個特征:其一,不同的群體用不同的名稱來稱謂它;其二,網(wǎng)格的精確含義和內(nèi)容還沒有固定,而是還在不斷變化。因此,我們不應(yīng)該空談和爭論什么是網(wǎng)格,什么不是網(wǎng)格,而應(yīng)該集中精力解決關(guān)鍵問題。圖6-1列舉出一些名詞并簡要地解釋了它們的側(cè)重點(diǎn)。
最“正統(tǒng)”的網(wǎng)格研究來源于美國聯(lián)邦政府過去10年來資助的高性能計算項目。這類研究使用的名詞就是“網(wǎng)格"(Grid)或“計算網(wǎng)格”。早期還使用過另一個名詞元計算’’(Meta computing)。這類研究的目標(biāo)是將跨地域的多臺高性能計算機(jī)、大型數(shù)據(jù)庫、貴重科研設(shè)備(電子顯微鏡、雷達(dá)陣列、粒子加速器、天文望遠(yuǎn)鏡等)、通信設(shè)備、可視化設(shè)備和各種傳感器整合成一個巨大的超級計算機(jī)系統(tǒng),支持科學(xué)計算和科學(xué)研究。這方面的代表性研究工作包括美國科學(xué)基金會資助的NPACI、“技術(shù)網(wǎng)格”(NTG)、分布萬億次級計算設(shè)施(DTF)、美國宇航總署的IDG、美國能源部的ASCIGrid以及歐盟的Data Grid等(有關(guān)這些網(wǎng)格研究的信息可從“全球網(wǎng)格論壇”www.gridforum.org網(wǎng)站査閱)。
也有人把網(wǎng)格看成是未來的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。國外媒體常用“下一代Internet”、“Internet2”、“下一代Web”等詞語來稱呼與網(wǎng)格相關(guān)的技術(shù)。要注意的是,“下一代Inter-net”(NGD和“Internet2”又是美國的兩個具體科研項目的名字,它們與網(wǎng)格研究目標(biāo)相交,但研究內(nèi)容和重點(diǎn)有很大不同。中國科學(xué)院計算所所長李國杰院士認(rèn)為。網(wǎng)格實(shí)際上是繼傳統(tǒng)因特網(wǎng)、Web之后的第個大浪潮,可以稱之為第二:代因特網(wǎng)。簡單地講,傳統(tǒng)因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了計算機(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.包括計算資源、存儲資源、通信資源、軟件資源.信息資源、知識資源等。
還有一類研究的側(cè)重點(diǎn)是智能信息處理,它與網(wǎng)格研究的共同點(diǎn)是如何消除信息孤島和知識孤島,實(shí)現(xiàn)信息資源和知識資源的智能共享。這方面研究常見的名詞包括語義網(wǎng)(Semantic Web)、知識管理(Knowledge Management)、知識本體(Ontology)、智能主體(A-gents)、信息網(wǎng)格、知識網(wǎng)格、一體化智能信息平臺等。
企業(yè)界用的名字就更多了,包括內(nèi)容分發(fā)(Contents Delivery)、服務(wù)分發(fā)(Service Delivery)、電子服務(wù)(eservice)、實(shí)時企業(yè)計算(Rea Time Enterprise Computing,簡稱RTEC)、分布式計算、Peer-to:Peer Computing(簡稱P2P)、Web服務(wù)(WebServices)等。這些名稱所代表的技術(shù)有一個共同點(diǎn),即將因特網(wǎng)上的資源整合成一臺超級服務(wù)器,有效地提供內(nèi)容服務(wù)、計算服務(wù)、存儲服務(wù)、交易服務(wù)等。另一個共同點(diǎn)是這些技術(shù)會盡置利用現(xiàn)有的Internet/Web技術(shù),以便早出產(chǎn)品。當(dāng)然這些技術(shù)也各有小的區(qū)別。比如,P2P強(qiáng)調(diào)打破CHent/Server或Browser/Server的主從模式,用對等模式(或無服務(wù)器模式〉實(shí)現(xiàn)超級服務(wù)器的功能。RTEC則強(qiáng)調(diào)對企業(yè)級在線事務(wù)處理的實(shí)時支持。
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