網(wǎng)格技術(shù)初探

科故文i62008.09(下旬刊)理工科研網(wǎng)格技術(shù)初探口陳媛媛1] 張作狀凹苗連強1([1]日照職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院山東.日 照276826;[2]日照職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電工程學(xué)院山東●日 照276826)摘要網(wǎng)格計算是伴隨著(zhù)第三次信息革命的浪潮而產(chǎn)生的一種斷興技術(shù),文章簡(jiǎn)述了網(wǎng)格計算的概念、基本功能、關(guān)鍵技術(shù)，分析了當前網(wǎng)格的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞網(wǎng)格網(wǎng)格計算體系結構中圖分類(lèi)號:TP393.07文獻標識碼:A文章編號:1672- 7894( 2008 )09 -263 -01網(wǎng)格是構筑在互.聯(lián)網(wǎng)上的一組新興技術(shù)，它將高速互聯(lián)網(wǎng)、高1.網(wǎng)格概念算能力“即連即用"必須要高質(zhì)最的寬帶網(wǎng)絡(luò )系統支持。用戶(hù)要獲得延遲小、可靠的通信服務(wù)也離不開(kāi)高速的網(wǎng)絡(luò )。性能計算機大型數據庫傳感器、遠程設備等融為- -體,為科技人3.3責源管理和任務(wù)調度工具員和普通老百姓提供更多的資源功能和交互性。實(shí)際上傳統互聯(lián)計算資源管理工具要解決資源的描述、組織和管理等關(guān)鍵問(wèn)網(wǎng)實(shí)現了計算機硬件的連通.Web實(shí)現了網(wǎng)頁(yè)的連通，而網(wǎng)格試圖源。任務(wù)調度工具其作用是根據當前系統的負載情況.對系統內的實(shí)現互聯(lián)網(wǎng)上所有資源的全面連通。它要把整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)整合成一任務(wù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調度,提高系統的運行效率。它們屬于網(wǎng)格計算的中臺巨大的超級計算機，實(shí)現計算資源.存儲資源通信資源.軟件資間件源、信息資源、知識資源的全面共享?；ヂ?lián)網(wǎng)的第三次浪潮的實(shí)質(zhì)，3.4監測工具就是要將萬(wàn)維網(wǎng)( World Wide Web)升華為網(wǎng)格( Great Global高性能計算系統的峰值速度可達百萬(wàn)億次1秒。但是實(shí)際的運Grid ).算速度往往與峰值速度有很大的距離，其主要原因在于高性能井網(wǎng)格計算(grid computing)是網(wǎng)絡(luò )計算的另- -個(gè)具有重要創(chuàng )新思行計算機的并行程序與傳統的申行程序有很大差異。而高性能計想和巨大發(fā)展潛力的分支。網(wǎng)格計算的目標是建立大規模計算和算應用領(lǐng)域的專(zhuān)家對編程技術(shù)并不擅長(cháng)，很難充分利用各種計算數據處理的通用基礎支撐結構，將網(wǎng)絡(luò )上的各種高性能計算機、服資源。如何幫助使用人員充分利用網(wǎng)格計算中的資源，這就要靠性務(wù)器、PC,信息系統、海最數據存儲和處理系統、應用模擬系統.虛能分析和監測工具。這對監視系統資源和運行情況十分重擬現實(shí)系統,儀器設備和信息獲取設備集成在一- 起,為各種應用開(kāi)要。發(fā)提供底層技術(shù)支撐，將Intemet變?yōu)橐粋€(gè)功能強大、無(wú)處不在的計3.5應用層的可視化工具享設施網(wǎng)格計算的主要鎖城是科學(xué)計算，它往往伴隨著(zhù)海最的數據，2.網(wǎng)絡(luò )的典型體系結構面對浩如煙海的數據想通過(guò)人工分析得出正確的判斷十分閑難。網(wǎng)格體系結構是網(wǎng)格的骨架和靈魂,是網(wǎng)格技術(shù)中最核心的部分。如果把計算結果轉換成真觀(guān)的圖形信息，就能幫助研究人員擺脫2.1五層沙漏結構理解數據的困難，這就要研究能在網(wǎng)格計算中傳輸和讀取的可視五層沙漏模型是在Globus項B中提出的具有一般性的網(wǎng)格體化工具。并提供友好的用戶(hù)界面。系結構,它是以協(xié)議為中心“協(xié)議結構”,強調協(xié)議的層次及在網(wǎng)格4.網(wǎng)格技術(shù)的發(fā)展現狀及趨勢的資源共享和互操作中的地位。它建立在互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議上，以互聯(lián)網(wǎng)面對即將到來(lái)的第三代互聯(lián)網(wǎng)應用一網(wǎng)格技術(shù)的應用,很協(xié)議中的通信路由、名字解析等功能為基礎，自下而上分為五層:多發(fā)達國家都投入了大量研究資金,希望能抓住機遇,掌握木來(lái)的構造層連接層、資源層、匯集層和應用層。每層都有自己的服務(wù)、API和SDK.上層協(xié)議調用下層協(xié)議的服務(wù)，網(wǎng)格內的全局應用都日前科研領(lǐng)城主要的網(wǎng)格計算項目有多個(gè)。通過(guò)協(xié)議提供的服務(wù)湖用操作系統。圖1為五層沙涵結構的典型(1)簡(jiǎn)蘭國家網(wǎng)格計劃。結構圖。(2)美國DTF (又稱(chēng)TeraGrid)。(3 )歐洲也有許多重要的Grid項目,包括歐盟支持的EURO-應明屋CRID,英國的e2Science計劃,意大利的INFN2Grid,佝蘭的Dutch-禮跑居Grid,北歐的Nnr2dnGrid.等等。歐洲在Grid領(lǐng)域也占有重要的地位，售國屋在及重要的國際組織Global Grid Forum( GGF)中有著(zhù)重要的影響在中國,國家“八六三"高技術(shù)研究發(fā)展計劃于1999年開(kāi)始投資建立國家高性能計算環(huán)境亦稱(chēng)國家計算網(wǎng)格(簡(jiǎn)稱(chēng)網(wǎng)格)。國家高構驗層性能計算環(huán)境一期工程于2000年底完成.在北京、西安、長(cháng)沙、武漢、合肥、上海、成都等地利用國產(chǎn)高性能計算機(銀河、曙光神威等)建立9個(gè)計算節點(diǎn)和1個(gè)公共網(wǎng)站。2003年9 月25 H英特爾.圖L五層沙滿(mǎn)結構的協(xié)議分展與中國教育部(MOE)簽署了一份理解備忘錄,共同開(kāi)發(fā)下一代基于2.2開(kāi)放網(wǎng)格服務(wù)結構英特爾64位Ilanium處理器系列的國家運算網(wǎng)格開(kāi)放網(wǎng)格服務(wù)結構0CSAI3]是Clobal Grid Forum4的重要標準同時(shí)，隨著(zhù)網(wǎng)格研究在學(xué)術(shù)界的加速，信息產(chǎn)業(yè)界的大公司也建議,是繼五層沙漏結構之后最取要也最有影響力的一種網(wǎng)格體系用時(shí)，隨有限分在等術(shù)限的加速，信息產(chǎn)業(yè)界的大公司也結構，被稱(chēng)為是下一代的網(wǎng)格結構。其中心思想是:以服務(wù)為中心相繼公布與網(wǎng)格目標致的研究開(kāi)發(fā)計劃?；輹xIBM、微軟Su的模型;同一的Web Service框架;突破科技應用領(lǐng)域。建造OCSA等公司最近取得共識,支持XMLSOA.IDDI等萬(wàn)維網(wǎng)標準，從而的兩大支撐技術(shù)是網(wǎng)格技術(shù)(如Globus軟件包)和Web Service。五更有利于開(kāi)發(fā)新一代的網(wǎng)絡(luò )應用，即萬(wàn)維網(wǎng)服務(wù)。其目的是將因特層模型與OCSA都相當重視互操作性，但OCSA更強調服務(wù)的觀(guān)網(wǎng)上的資源和信息匯案在一起，組合成企業(yè)和消費者所需要的服點(diǎn)，將互操作性問(wèn)題轉化為定義服務(wù)的接口和識別激活特定接口務(wù)。醫藥、化工、通信、電子、汽車(chē)等領(lǐng)域的一-些大公司，如輝瑞、愛(ài)立信、日立、寶馬、聯(lián)合利華、葛蘭素威康、史可必成等,都已經(jīng)開(kāi)始的協(xié)議構造使用內部網(wǎng)格。3.網(wǎng)格計算關(guān)鍵技術(shù)3.1網(wǎng)格結點(diǎn).網(wǎng)格緒點(diǎn)就是網(wǎng)格計算資源的提供者.它包括高端服務(wù)器、集參考文獻:群系統、MPP系統大型存儲設備、數據庫等。這些資源在地理位置二: inr rmputinin ifor上是分布的,系統具有異構特性。tnuctur(M中國煤化工:出版社20..業(yè)出版社.2004.5寬帶網(wǎng)絡(luò )系統是在網(wǎng)格計算環(huán)境中，捉供高性能通信的必要(4劉HCNMH(- Ninghus educn/gid/pap-手段。通信能力的好壞對網(wǎng)格計算提供的性能影響甚大，要做到計prpCrdiplinonpol.20020320200320210263