| 網(wǎng)格的變化，可謂日新月異，相應(yīng)的網(wǎng)格的標(biāo)準(zhǔn)、框架、實(shí)施和相應(yīng)應(yīng)用也飛速向前發(fā)展。現(xiàn)在，網(wǎng)格計(jì)算的應(yīng)用情形也正如web服務(wù)的早期情況，又或者是XML，表面上看來是緩慢發(fā)展，但是，一旦出現(xiàn)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和工具，將會(huì)出現(xiàn)爆炸式的發(fā)展。 1） 什么是網(wǎng)格計(jì)算
網(wǎng)格計(jì)算是一項(xiàng)逐漸形成的技術(shù)，不同的人會(huì)給出不同的定義。實(shí)際上，網(wǎng)格計(jì)算的定義很簡(jiǎn)單：使用網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)，可以將一組服務(wù)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)組合成一套大的系統(tǒng)，并提供高質(zhì)量的服務(wù)。對(duì)終端用戶或者應(yīng)用，網(wǎng)格計(jì)算象一個(gè)巨大的虛擬計(jì)算系統(tǒng)。
再進(jìn)一步的分析，網(wǎng)格技術(shù)允許組織、使用無數(shù)的計(jì)算機(jī)共享計(jì)算資源，來解決問題。被解決的問題可能會(huì)涉及到數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)或者數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。這個(gè)由網(wǎng)格技術(shù)結(jié)合在一起的系統(tǒng)，可能是在同一個(gè)房間，也可能是分布在世界各地，運(yùn)行在不同的硬件平臺(tái)，不同的操作系統(tǒng)，隸屬于不同的組織。基本的思想是賦予某些用戶執(zhí)行一些特定的任務(wù)，網(wǎng)格技術(shù)將平衡這些巨大的IT資源，來完成任務(wù)。本質(zhì)上，所有的網(wǎng)格用
戶使用一個(gè)巨大的虛擬系統(tǒng)工作。
這聽起來，非常的美好，但問題是如何讓它們成為現(xiàn)實(shí)，這需要標(biāo)準(zhǔn)，開放的，目標(biāo)統(tǒng)一的協(xié)議和接口。現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)正在制定中，并逐漸的顯現(xiàn)出來。
反過來講，為什么集群，連接存儲(chǔ)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，科學(xué)的設(shè)施，網(wǎng)絡(luò)不是網(wǎng)格呢？這其中的每一個(gè)都可能是網(wǎng)格的重要的組成部分，但他自己，卻不能建立網(wǎng)格。 有下面幾種網(wǎng)格類型
a）計(jì)算網(wǎng)格，這些機(jī)器將處理數(shù)據(jù)，及其他繁重的工作。
b）抽取網(wǎng)格，一般情況下是從空閑的服務(wù)器和臺(tái)式機(jī)上抽取CPU時(shí)間片，用作資源密集型的任務(wù)。
c）數(shù)據(jù)網(wǎng)格，為某一組織的數(shù)據(jù)知識(shí)庫(kù)提供統(tǒng)一的接口，通過接口，可以查詢、管理和保護(hù)數(shù)據(jù)。
更詳細(xì)的了解，請(qǐng)參考以下網(wǎng)址：
1） http://publib-b.boulder.ibm.com/Redbooks.nsf/RedbookAbstracts/REDP3613.html
2） http://www-106.ibm.com/developerworks/library/gr-fly.html
3） http://www-106.ibm.com/developerworks/grid/library/i-ebodov/index.html
4） http://www-1.ibm.com/grid/ 2） 網(wǎng)格計(jì)算能做什么
正如Internet一樣，網(wǎng)格計(jì)算也是從研究中心和學(xué)校開始的，現(xiàn)在一些商業(yè)企業(yè)也在使用網(wǎng)格。網(wǎng)格計(jì)算將開創(chuàng)一種新的金融和商業(yè)模式，我們將詳細(xì)說明。在金融服務(wù)領(lǐng)域，網(wǎng)格計(jì)算可提高貿(mào)易交易的速度，處理大量的數(shù)據(jù)，提供更加穩(wěn)定的IT環(huán)境，減少宕機(jī)時(shí)間。政府代理機(jī)構(gòu)可以使用網(wǎng)格儲(chǔ)存、保護(hù)和集成巨大的庫(kù)存數(shù)據(jù)。許多民用和軍用的代理機(jī)構(gòu)對(duì)跨部門的協(xié)作，數(shù)據(jù)的同一性和安全性等方面都有巨大的需求，這也可以通過網(wǎng)格來實(shí)現(xiàn)。在生命科學(xué)領(lǐng)域，公司可以使用并行的網(wǎng)格計(jì)算處理大量的數(shù)據(jù)。加快數(shù)據(jù)的處理就意味著可以快速占有市場(chǎng)，在這一行業(yè)，及細(xì)微的因素都是決定性的。網(wǎng)格計(jì)算的重要性，不言而喻，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，主機(jī)系統(tǒng)40%的時(shí)間空閑，UNIX服務(wù)器實(shí)際的工作時(shí)間只有10%，正常情況下，一天中95%的時(shí)間PC機(jī)什么都沒做。借助于網(wǎng)格，可以把這部分資源揉和在一起統(tǒng)一使用。 3） 主要組成部分是什么
網(wǎng)格計(jì)算的主要組成部分包括以下內(nèi)容：
a） 安全，這是必需的，只有合法的網(wǎng)格用戶才能接觸、使用網(wǎng)格的資源
b） 數(shù)據(jù)管理，包括數(shù)據(jù)的傳輸、清理、打包和處理
c） 資源管理，完成各項(xiàng)任務(wù)需要的資源，網(wǎng)格需要清楚的了解
d） 信息服務(wù)，用戶和應(yīng)用提供有效的查詢網(wǎng)格提供服務(wù) 4） 網(wǎng)格計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)
架構(gòu)，網(wǎng)格計(jì)算的架構(gòu)是有OGSA（Open Grid Services Architecture）定義的，并通過GGF（Global Grid Forum）開發(fā)實(shí)施。OGSA定義什么是網(wǎng)格服務(wù)，統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)和網(wǎng)格環(huán)境可提供的服務(wù)。
現(xiàn)在，已經(jīng)建立了網(wǎng)格Web服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)，按照OGSA的定義，網(wǎng)格服務(wù)只不過是遵從特定的協(xié)議的Web服務(wù)。例如，網(wǎng)格服務(wù)定義了WSDL（Web Services Definition Language）標(biāo)準(zhǔn)，它給我們提供一種通用的、開放的方法，借助于已存在的SOAP、XML和WS-Security標(biāo)準(zhǔn)使用不同的網(wǎng)
格服務(wù)，這樣，我們可以按照這一標(biāo)準(zhǔn)的方法發(fā)現(xiàn)、定義并實(shí)現(xiàn)新的網(wǎng)格服務(wù)。規(guī)范，OGSI（Open Grid Services Infrastructure），是OGSA提出的正式的概念規(guī)范，OGSI制訂了一組適用于所有網(wǎng)格服務(wù)的服務(wù)元語(yǔ)。更多的規(guī)范也正在制定中，在GGF，24個(gè)以上的工作組正忙于制定一系列的規(guī)范，如應(yīng)用編程模式、架構(gòu)、數(shù)據(jù)管理、安全、性能、調(diào)度和資源管理等。
更多網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)的制定，依賴于象IBM和其他的一些行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)。要了解更多的信息，請(qǐng)參考以下網(wǎng)址：
http://www-1.ibm.com/grid/
http://www-1.ibm.com/grid/
http://www-106.ibm.com/developerworks/grid/library/gr-visual/
http://www.ggf.org/
http://www.ibm.com/developerworks/webservices/
https://forge.gridforum.org/docman2/ViewProperties.php?
group_id=43&document_content_id=347
5） 現(xiàn)在可以建設(shè)網(wǎng)格了嗎
今天，借助于開放源碼和供應(yīng)商提供的工具和產(chǎn)品，我們可以搭建網(wǎng)格。隨著時(shí)間的推遲，網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)的逐步完善，總是希望供應(yīng)商提供的工具融合最新的標(biāo)準(zhǔn)，可以容易的把網(wǎng)格的各模塊結(jié)合在一起。
Globus工具包，使用網(wǎng)格，從下載開放源碼工具GT3（Globus Toolkit 3.0）是一個(gè)良好的開端。GT3是第一個(gè)全方面實(shí)施OGSI標(biāo)準(zhǔn)的工具包，由Globus項(xiàng)目組開發(fā)的，這一研究開發(fā)項(xiàng)目主要目的是將網(wǎng)格
應(yīng)用同科學(xué)計(jì)算工程結(jié)合在一起。GT3包含安全、信息基礎(chǔ)架構(gòu)、資源管理、數(shù)據(jù)管理、通訊、錯(cuò)誤偵測(cè)和可移植性等方面。另外， CoG（Commodity Grid Kits）也實(shí)現(xiàn)了這些功能，還提供了一種特殊的架構(gòu)，使用Java, Python和Perl可使用網(wǎng)格服務(wù)。
按照下面的規(guī)則，可以將網(wǎng)格工具歸類為以下幾類：
1）基礎(chǔ)架構(gòu)，包括文件系統(tǒng)，調(diào)度器和資源管理器，消息系統(tǒng)，安全應(yīng)用，權(quán)限驗(yàn)證和文件傳輸機(jī)制，如GridFTP。
2）目錄服務(wù)，網(wǎng)格系統(tǒng)必須可以自動(dòng)發(fā)現(xiàn)何種資源是可以應(yīng)用的，簡(jiǎn)單講，為了共享和協(xié)作，網(wǎng)格系統(tǒng)必須可以定義網(wǎng)格的拓?fù)?#xff0c;許多網(wǎng)格目錄服務(wù)的實(shí)現(xiàn)直接基于一些及驗(yàn)證過成功模式，如LDAP、DNS和網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議等。
3）調(diào)度器和負(fù)載均衡，使用網(wǎng)格的目的是充分發(fā)揮資源的最大效率，調(diào)度器和負(fù)載均衡提供了這種可能。調(diào)度器可以保證任務(wù)能按照某種順序完成，負(fù)載均衡可以使任務(wù)和數(shù)據(jù)均勻分布，降低可能的瓶頸。
4）開發(fā)工具，為網(wǎng)格開發(fā)者提供的開發(fā)工具包含各個(gè)方面，如文件傳輸，通訊和環(huán)境控制，并提供成熟的API。
5）安全，在網(wǎng)格環(huán)境中，安全意味著簽證和授權(quán)，換句話說，就是控制誰和什么可以使用網(wǎng)格資源。
以下，介紹網(wǎng)格的一個(gè)典型應(yīng)用GridFTP的工作方式，GridFTP在不同的網(wǎng)格主機(jī)之間提供了安全的、可依賴的數(shù)據(jù)傳輸，使用擴(kuò)展的FTP協(xié)議，提供了網(wǎng)格的功能。GridFTP是標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器/客戶端應(yīng)用，支持兩種類型的文件傳輸：標(biāo)準(zhǔn)和第三方參與的文件傳輸，這兩種傳輸方式工作原理如下圖：
標(biāo)準(zhǔn)文件傳輸：
而有第三方參與文件傳輸圖示為： 允許第三方在不同的GridFTP服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)。 更多的信息可以參考以下網(wǎng)址：
http://www.globus.org/
http://www.redbooks.ibm.com/redpieces/abstracts/redp3697.html
http://www-unix.globus.org/toolkit/cog.html
http://www-106.ibm.com/developerworks/views/grid/tools.jsp
http://www-106.ibm.com/developerworks/views/grid/articles.jsp 6） IBM為網(wǎng)格計(jì)算提供什么工具
IBM的網(wǎng)格策略是使其所有的產(chǎn)品都具有網(wǎng)格功能。在存儲(chǔ)、服務(wù)器、基礎(chǔ)架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、系統(tǒng)管理、消息和文件系統(tǒng)方面，公司正向OGSA的標(biāo)準(zhǔn)靠攏。另外，公司的新技術(shù)和開發(fā)中的產(chǎn)品也將OGSA做為最基本的基礎(chǔ)。IBM提供了以下工具：
1） IBM網(wǎng)格工具箱，運(yùn)行在IBM eServer AIX和Linux平臺(tái)，包括Globus開發(fā)包，文檔和其他的一些安裝腳本，IBM LoadLeveler也是可以選擇的工作管理工具。
2） IBM DB2 Information Integrator，提供了隨需而變的電子商務(wù)的基礎(chǔ)，可以使各公司實(shí)時(shí)的控制變化的、分布的信息。
3） IBM 新興技術(shù)工具包（Emerging Technologies Toolkit），這是一個(gè)軟件開發(fā)工具，包括設(shè)計(jì)、開發(fā)、網(wǎng)格相關(guān)的技術(shù)和Web服務(wù)等。
4） Java的網(wǎng)格應(yīng)用架構(gòu)，這是一個(gè)簡(jiǎn)明的架構(gòu)，從應(yīng)用邏輯層面抽象了網(wǎng)格的語(yǔ)法，并提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的編程模式。
5） WebSphere應(yīng)用服務(wù)器，提供了網(wǎng)格計(jì)算的功能，可以平衡服務(wù)器的負(fù)載。IBM網(wǎng)格工具箱是一組集成的工具和軟件，可以促進(jìn)網(wǎng)格及相關(guān)應(yīng)用的使用開發(fā)，IBM網(wǎng)格工具箱可以提供以下服務(wù)：
a） 允許某些節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)格資源池提供資源，并參與計(jì)算網(wǎng)格
b） 向未提供資源的節(jié)點(diǎn)提供訪問網(wǎng)格資源的通路，假定節(jié)點(diǎn)與提供資源的網(wǎng)格資源的屬主已經(jīng)建立訪問資源的通路規(guī)則
c） 提供其他服務(wù)，如權(quán)限驗(yàn)證，而不必提供計(jì)算資源
其工作原理如下： 名詞解釋：
GRAM：Globus Resource Allocation Manager，提供資源的申請(qǐng)和進(jìn)程的創(chuàng)建，監(jiān)控和服務(wù)管理。
GSI：Grid Security Infrastructure，提供網(wǎng)格的介入驗(yàn)證服務(wù)
MDS：Monitoring and Discovery Service，集成的信息服務(wù)
GASS：Global Access to Secondary Storage，提供數(shù)據(jù)管理服務(wù) 7） 如何使應(yīng)用具有網(wǎng)格功能
這是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要詳細(xì)的規(guī)劃。首先應(yīng)從需要網(wǎng)格提供的服務(wù)開始，仔細(xì)考慮網(wǎng)格的基本結(jié)構(gòu)，如何使這些基礎(chǔ)架構(gòu)模塊有效的融合在一起，這些基本的模塊包括安全、資源管理、信息服務(wù)和數(shù)據(jù)管理，這些將影響到應(yīng)用的架構(gòu)設(shè)計(jì)和配置。這里只是給出簡(jiǎn)單的介紹，更詳細(xì)的信息請(qǐng)參考IBM的紅皮書：
Enabling Applications for Grid Computing with Globus
如下為一個(gè)簡(jiǎn)單的基于Globus API的網(wǎng)格服務(wù)用例圖示： 綜述
本文簡(jiǎn)單介紹網(wǎng)格計(jì)算的基本知識(shí)其網(wǎng)格計(jì)算的使用途徑，要了解更詳細(xì)的信息請(qǐng)參考網(wǎng)格的相關(guān)資料，在文中已經(jīng)給出了介紹。 | 
