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 [网格技术]网格技术概述(clh)
科学研究
火页 发表于 2006/3/28 17:15:51 |
一、网格的内涵和基本概念
1、广义和狭义概念
(1)、网格的广义概念
网格是一个集成的计算与资源环境，或者说一个计算资源池。它能够充分吸纳各种计算资源，并把它们转成一种随处可得的，可靠的，标准的，经济的计算能力。计算资源包括各种类型计算机，网络通信能力，数据资料，服务资源，仪器设备，甚至人等各种相关资源。
网格计算是基于网格的问题求解。
另一种定义：是一种在动态的、多机构的虚拟组织（VO）中进行协同地资源共享和问题解决的技术。其中，VO 是由某种共享规则定义组成的个体和（或）机构的集合。
最通俗易懂的定义：通过网络连接地理上分布的各类计算机（包括机群）、数据库、 各类设备和存储设备等，形成对用户相对透明的虚拟的高性能计算环境，应用包括了分布式 计算、高吞吐量计算、协同工程和数据查询等诸多功能。即一个广域范围的 “无缝的集成和协同计算环境”。
网格可包括：计算网格、信息服务网格、数据网格。
Ø 计算网格，实现跨地域的超级计算能力，支持科学计算。
² 美国国家科学基金会资助的NPACI
² 国家技术网格（NTG）
² 分布万亿次级计算设施（DTF）
² 美国宇航总署的IDG
² 美国能源部的ASCI Grid
Ø 数据网格，实现大范围管理、访问、使用和分配海量数据
² 欧洲数据网格（Data GRID）
² 欧洲空间网格（Space GRID）
Ø 信息网格，提供分布、协同、智能化的信息处理。
² 美国军方的全球信息网格（GIG）
² IBM的“网格计算创新计划”
² Sun的网格引擎软件
(2)、网格的狭义概念
网格资源就是指分布的计算机资源。网格计算就是指将分布的计算机组织起来协同解决复杂的科学与工程计算。
狭义的网格被称为计算网格。
2、网格内涵
3、网格目的
用两幅图片可以一幕了然的看出：
4、网格的基本要求
500)this.width=500'> 异构性
由于网格由分布在广域网上不同管理域的各种计算资源组成，怎样实现异构机器间的合作和转换是首要问题。
500)this.width=500'> 可扩展性
要在网格资源规模不断扩大、应用不断增长的情况下，不降低性能。
500)this.width=500'> 动态自适应性
在网格计算中，某一资源出现故障或失败的可能性较高，资源管理必须能动态监视和管理网格资源，从可利用的资源中选取最佳资源服务。
5、网格的应用领域
n 计算网格
n 分布式超级计算
n 高吞吐率计算
n 数据密集型计算
n 组织和商用网格
n 基于广泛信息共享的人与人交互
n 更广泛的资源贸易
6、网格的特点
(1)、分布与共享
(2)、自相似性
(3)、动态性与多样性
n 网格资源的动态增加、减少
n 网格资源的异构多样
n 网格的扩展要求体现在规模、能力、兼容性等几个方面
(4)、自制与管理的多重性
n 网格上的资源，首先是属于某个组织和个人的
n 网格资源的拥有者对资源有最高级别的管理权限
n 网格资源也必须接受网格的统一管理
二、主要研究内容
1、Grid基础理论
(1)、海量信息处理
将Grid的各种信息资源形式成知识，使可被有效地发现、自动控制、调用和管理。
(2)、语义网格计算(Semantic Web + Grid Computing)
— 知识服务的描述语言和框架研究。
— 基于计算的Agent研究：
Autonomous Agent研究：Grid中的实体，如服务提供者和服务调用者是可自我管理系统，可视为Autonomous Agent。
Interacting Agent研究：各个自治系统需要建立交互机制，需要研究Interacting Agent理论和技术。
(3)、分布式Grid计算
Ø 大规模的分布式计算：Grid计算是大规模的、动态的和分布式的系统，可协作各部分的计算资源进行并行计算，目的是提供高性能计算。
Ø Peer to Peer 计算：在Grid环境中的P2P计算是分散计算，比传统“Client-Sever”计算模式具有容错性和高性能等优点。
(4)、可信计算环境
多方面要求的综合。目标是提供可靠性、安全性、保密性和商业完整性(Business Integrity)。
2、Grid中间件
资源管理与调度--Globus资源管理的特点
² 屏蔽分布异构计算资源
² 以工具集的形式提供各种基本服务
² 层次化结构
² 提供资源预留能力
² 尚不支持第三方的资源代理(broker)
3、网格安全
(1)、目标
保密性（Confidentiality），确保信息不被非授权用户访问。
完整性（Integrity），确保信息不被未授权用户更改，但对授权用户开放。
确定性（Authentication），确保访问它的用户就是它所声明的使用者。
(2)、Globus的安全机制
² 安全框架GSI
GSI提供一次登录、委托授权、局部安全方案整合、基于用户的信任关系等功能。
² 一般安全编程接口GSS-API
屏蔽了底层采用的不同安全技术。
(3)、Legion的安全机制
以面向对象的观点实现安全机制。每个对象具有不同的安全级别，可自由地增加或消除安全级别。
4、Grid标准化
² 通用的网格体系框架
² 规范化网格服务接口
² 规范化网格处理协议
² 规范化网格基础设施
² 规范化网格应用接口
三、网格体系结构
1、网格系统的组件模型
Ø 网格资源：包括网络上所有分布的，可访问的计算资源，包括各类主机、工作站甚至PC机，它们是异构的，可运行在Unix、NT等各种操作系统下，也可以是上述机型的机群系统、大型存储设备、数据库或其他设备。仅仅实现了计算资源在物理上的连通。
Ø 网格中间件：一系列工具和协议软件，是网格计算的核心，负责提供远程进程管理、资源分配、存储访问、登录和认证、安全性和服务质量（QoS）等。其作用是屏蔽网格资源的分布、异构特性，提供透明、一致的接口。
Ø 网格开发环境和工具：让开发人员开发不同的应用以及用户代理在全局资源中调度计算。
Ø 网格应用层：是用户需求的具体体现。提供网格入口(grid portals)技术。
2、五层沙漏结构
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科学研究
一一宝贝(游客)发表评论于2006/6/6 11:50:40 |
| 你懂得好多呀，真佩服。我要是你的话就不要发愁毕业论文了。佩服。 |
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