分析:
格子
壹、網格的生成
Grid這個詞來自PowerGrid。“電網”和“電力網”在形式和精神上是相似的。壹方面，計算機網絡縱橫交錯，很像電力網；另壹方面，電網將分散的電站用高壓線連接起來，為用戶提供源源不斷的電力。用戶只需要插上插頭，打開開關就可以用電了。他們不需要關心電是從哪個電站發出來的，也不需要知道是水電、火電還是核電。網格建設的目的是壹樣的，其最終目標是將分布在互聯網上的數以億計的計算機、內存、有價值的設備和數據庫組合起來，形成壹臺虛擬的、前所未有的強大超級計算機，滿足日益增長的計算和存儲需求，使信息世界成為壹個有機的整體。
電網與電網對照表
電網:妳用洗衣機洗衣服的時候，只關心衣服什麽時候好。不管洗衣機用的電是來自水電、火電廠還是核電。妳所要做的就是把它插到插座上。
網格:當妳在電腦前工作時，妳唯壹關心的是妳要做什麽(比如壹個計算，設計等。).無論電腦連接到什麽網絡，都可以獲得所需的計算能力和存儲容量。
電網:我們現在用電的基礎設施就是“電網”。就是用輸電站、電站、變電站、電線把很多不同種類的電廠和妳家連接起來。
網格:對於上述基礎設施，稱為“網格”。就是連接計算機、工作站、服務器等計算資源，並提供必要的使用機制。
電網:電網是顯而易見的:妳不用擔心妳用的電從哪裏來，如何來。
網格:網格也將變得顯而易見:妳不用擔心妳使用的計算機程序和數據在哪裏，網格中間服務器會把最合適的計算資源分配給妳的工作。
電網:電網很常見:電無處不在。只要插上插座，就能獲得電力資源。
電網:電網也會很常見:電腦，筆記本，或者掌上電腦，手機，甚至壹般的家用電器都可以通過電網插座接入電網。
電網:電網是公共設施:只要交錢就可以用電。
網格:網格也試圖服務於普通大眾:只要妳付費，就可以享受網格無窮無盡的計算資源和存儲能力。
註:另壹種說法，網格就像壹個巨大的網絡，裏面有很多網格。每個網格是壹個局域網網格，每個節點是壹臺計算機。這可能起源於中國。
2.什麽是網格？
網格是壹項新技術，它在不斷發展變化。目前學術界和企業界對網格的研究很多，研究的內容和名稱也不盡相同，因此沒有對網格進行精確的定義和內容定位。例如，國外媒體經常將網格相關技術稱為“下壹代互聯網”、“Inter2”和“下壹代Web”。但“NGI”和“Inter2”是美國兩個具體科研項目的名稱，與網格研究目標有交叉，研究內容和側重點有很大不同。企業也使用許多名稱，如內容交付、服務交付、電子服務(e-service)、實時企業計算(RTEC)、對等計算(P2P)和Web服務。中科院計算所所長李國傑院士認為，網格實際上是繼傳統互聯網和Web之後的第三次浪潮，可以稱為第三代互聯網應用。
網格是利用互聯網將地理上廣泛分布的各種資源(包括計算資源、存儲資源、帶寬資源、軟件資源、數據資源、信息資源、知識資源等)連接起來。)成壹個邏輯整體。就像壹臺超級計算機，為用戶提供集成的信息和應用服務(計算、存儲、訪問等。)，而虛擬組織最終在這個虛擬環境中實現資源共享和協同工作，徹底消滅資源。
三。網格技術的特點和體系結構
1.網格技術的特點
在介紹網格的特點之前，首先要解決壹個重要的問題:網格是分布式系統嗎？這個問題必須回答，因為人們經常會問另壹個相關的問題:“我們為什麽需要網格？目前，許多系統(如報關系統、機票預訂系統)已經實現了資源共享和協同工作。這些系統和電網有什麽區別？”
這個問題的簡短回答是:網格是壹個分布式系統，但它不同於傳統的分布式系統。IBM全球服務和EDS是這個分布式領域最著名的公司。構建分布式系統有三種方法:傳統方法(我們稱之為EDS方法)、自治分散系統(ADS)方法和網格方法。ADS通常用於工業控制系統。網格法與傳統法的區別如下表所示:
特色傳統分布式系統網格
開放的需求和技術是壹定的，封閉的，開放的技術和開放的系統。
通用性、專業領域、專有技術、通用技術
集中很可能是統壹規劃，集中控制壹般是自然演變和分散控制。
使用模式往往是終端模式或C/S模式服務模式。
標準化領域標準或行業標準通用標準(+行業標準)
平臺應用解決方案平臺或基礎設施
通過以上比較，
1.共享資源，消除資源孤島:網格可以提供共享資源，消除信息孤島，實現應用的互聯互通。網格不同於計算機網絡。計算機網絡實現壹種硬件連接，而網格可以實現應用連接。
2.協同工作:網格的第二個特點是協同工作，許多網格節點可以同時處理壹個項目。
3.通用開放標準、分散控制和非平凡的服務質量:這是Ian Foster最近提出的網格檢查標準。網格是基於國際開放的技術標準，不同於過去很多行業、部門或公司推出的軟件產品。
4.動態功能和高可擴展性:網格可以提供動態服務，適應變化。同時，網格沒有限制性，它實現了高度的可伸縮性。
2.網格的系統特征
網格由於其架構而具有上述所有優勢。網格體系結構的主要功能是劃分系統的基本組件，指定組件的用途和功能，描述組件之間的交互，並集成所有的組件。研究人員已經提出並實現了幾種合理的網格體系結構。這裏介紹兩種目前影響比較廣泛的網格架構:網格協議架構(GPA)和計算經濟網格架構(GRACE)模型。
OGSA(Open Grid Services Architecture)被稱為下壹代網格體系結構，它是基於原有的“五層沙漏結構”並結合了最新的Web服務技術。OGSA包括兩個關鍵技術，即網格技術和Web服務技術。
隨著網格計算研究的深入，人們越來越發現網格體系結構的重要性。網格體系結構是關於如何構建網格的技術，包括對網格各部分基本組件和功能的定義和描述，對網格各部分關系和集成方法的規定，以及對網格有效運行機制的描述。顯然，網格體系結構是網格的骨架和靈魂，是網格的核心技術。只有建立合理的網格體系結構，才能很好地設計和構建網格，使網格有效地工作。
OGSA最突出的思想是以“服務”為中心。在OGSA框架中，壹切都被抽象為服務，包括計算機、程序、數據、儀器和設備。這壹概念有利於通過統壹的標準接口來管理和使用網格。Web服務提供了壹個基於服務的框架。然而，Web服務壹般面對的是永久服務，而在網格應用環境中，大量的服務是臨時的、短暫的，比如壹個計算任務的執行。考慮到網格環境的具體特點，OGSA在原有Web服務概念的基礎上提出了“網格服務”的概念，用於解決服務發現、動態服務創建和服務生命周期管理等與臨時服務相關的問題。
基於網格服務的概念，OGSA把整個網格看作是“網格服務”的* * *但這個* * *不是靜態的，是可以擴展的，這體現了網格的動態特性。網格服務通過定義接口來完成不同的功能，而服務數據是關於網格服務實例的信息，所以網格服務可以簡單地表述為“網格服務=接口/行為+服務數據”。
目前，網格服務提供的接口仍然有限，OGSA仍在不斷改進的過程中。下壹步會考慮擴展管理，安全等等。
3.網格協議體系結構
Ian Foster在2001中提出了網格計算協議的體系結構，認為網格構建的核心是標準化的協議和服務，並將其與Internet協議進行了對比(如圖1所示)。該結構主要包括以下五個層次:
結構:控制本地資源。由物理或邏輯實體組成，目的是為上層提供資源。常用的物理資源包括計算資源、存儲系統、目錄、網絡資源等。邏輯資源包括分布式文件系統、分布式計算池、計算機集群等。構造層組件的功能受高層需求的影響，其基本功能包括資源查詢和資源管理的QoS保證。
連接性:支持便捷安全的通信。該層定義了網格中安全通信和認證授權控制的核心協議。資源之間的數據交換、授權和認證、安全控制都在這壹層控制中實現。該層組件提供單點登錄、代理委托、與本地安全策略和基於用戶的信任策略的集成。
資源層:* *享受單壹資源。該層基於連接層的通信和認證協議，滿足安全會話、資源初始化、資源運行監控、資源使用統計等需求。通過調用構造層的函數來訪問和控制本地資源。
集體:協調各種資源。這壹層匯集了資源層提交的受控資源，供虛擬組織的應用享用和調用。這層組件可以實現各種享受行為，包括目錄服務、資源協作、資源監控與診斷、數據復制、負載控制、賬戶管理等功能。
應用層:網格中用戶的應用層。應用層存在於虛擬組織環境中。應用通過各層的應用編程接口(API)調用相應的服務，然後通過服務調動網格上的資源來完成任務。為了方便網格應用的開發，有必要建立壹個支持網格計算的大規模函數庫。
第四，當今網格的使用
目前國內外應用最廣泛的計算網格可能是在壹些大型高校(實現* * *享受計算資源)。什麽是計算資源？簡單來說就是計算能力，CPU。計算資源的享受就是CPU計算的享受。人們將壹群計算機(也稱為機房，通常有幾十臺裝有Linux操作系統的計算機)連接成壹個本地網格。這就好比把這幾十臺電腦連接成壹臺超級計算機，計算能力當然大大提高了。這種本地計算網格主要用於壹些科學研究。比如生物科學。當生物科學領域的研究人員需要高性能計算資源來幫助他們分析實驗結果時，他們將這些分析實驗的程序提交給網格，網格通過計算將結果返回給這些研究人員。計算結果可能是壹些渲染或者壹些數據。如果這些計算在單臺PC(個人計算機)上運行，通常需要幾個月的時間，但在網格中壹兩天就可以完成。這是網格技術最直觀的優勢之壹。當然，也有壹些超級大型機也有很強的計算能力(比如打敗人類圍棋大師卡斯帕羅夫的IBM deepblue)，但是這種大型機太貴了，而且往往部署不方便，是名副其實的重量級計算。SETI@Home (SETI@Home's，分布式計算項目，通過互聯網上的計算機搜索外星智慧信息，網格在分布式計算中的成功應用。見:eqn/info/fd01)。該網站指出，世界上最強大的計算機IBM的ASCI White可以實現12萬億次浮點運算，但它需要花費100億美元。然而SETI@HOME只用50萬美元就實現了1.5萬億次浮點運算。
網格的另壹個值得註意的應用可能是虛擬組織。這種虛擬組織往往是針對特定項目或特定類型的研究人員的。在其中，我們可以實現計算資源、存儲資源、數據資源、信息資源、知識資源和專家資源的綜合享受。例如，中國2008年奧運會開幕式研究小組可以使用網格來組建壹個虛擬組織。在這個虛擬組織中，任何成員無論在哪裏都可以獲得該組織的* * *資源(如開幕式現場圖紙、開幕式資金、開幕式節目等)；而且可以和異地的虛擬組織成員交流。這種虛擬組織就像是把奧運會開幕式的所有資源、信息和人員都集中在壹個虛擬的空間裏，讓人可以專心討論開幕式，而不用考慮其他問題。根據壹個例子，由利茲大學、牛津大學、約克大學和謝菲爾德大學合作的DAME項目致力於虛擬組織的研究和應用。DAME架構基於這四所大學共同建設的白玫瑰計算網格(WRCG)，應用於飛機故障的快速檢測和維修。