原文來自IBM developerWorks (http://www.ibm.com/developerworks/cn/grid/newto/)

網格計算入門

許多對網格計算感興趣的讀者都會問一些非常基本的問題：

??? * 從哪里開始？

??? * 如何使用這些資料？

??? * 如何把這些資料串到一起？

??? * 我該如何適應網格計算？

??? * 是否已經有網格項目可以參與？

這正是這樣一份指南，指導您學習網格技術提供的令人激動的優點。本文在適當的上下文環境中介紹了網格計算的基本概念，并把相關的 developerWorks 文章、教程、技巧、IBM 學習服務教育、研討會和 IBM 產品串聯到一起，供日后深入研究。本文以一種直觀的框架介紹網格計算，嘗試整合多方資料，同時突出重點。

如果您感覺這些還不夠，那就對了。因為網格領域正在迅速發展。網格計算擁有扎實的學術研究基礎，并被穩健地運用到商業應用中。標準、框架、實現和應用程序的改變日新月異。當前的網格計算也許會讓您想起從前的 Web，或者 XML 和 Web 服務的出現，它們一開始發展也都非常緩慢。但是與這些技術領域一樣，一旦穩定的標準和工具的產生，并且相互融合，那么我們可以預測網格計算領域就會快速成長。因此，我們撰寫了這份指南，讓開發人員可以有一個基礎來了解網格技術了。

什么是網格計算?????

由于網格計算是一種新興的技術，對于不同的人來說可能會有不同的定義，但是網格計算有一個非常簡單卻又廣泛適用的定義：

有了網格計算技術，您可以將服務器、存儲系統和網絡聯合在一起，組成一個大的系統，從而為用戶提供功能強大的多系統資源來處理特定的任務。對于最終用戶或應用程序來說，數據文件、應用程序和系統看起來就像是一個巨大的虛擬計算系統。

網格計算是分布式網絡發展的下一代產物。就像是 Internet 讓用戶可以分享思想和文件并以此來滋生項目一樣，網格計算讓我們可以分享分散的計算系統資源，這樣人們就可以真正地開展這些項目的工作。網格計算利用了計算機（及其用戶）的能力來進一步的通信：有了網格計算之后，您就可以走出門去使用其他人的計算和存儲資源，而不僅僅限定在您自己所擁有的范圍之內。

有了網格計算之后，組織就可以將自己分布的、難以管理的系統轉換到一個大型的虛擬計算機上，這樣就可以讓那些由于工作量太大而在一臺計算機上很難處理的問題和流程可以得到有效的處理。要解決的問題包括數據處理、網絡帶寬以及數據存儲的問題。鏈接到網格中的系統可能在同一間房子里面，也可能分布于世界上的各個角落。它們可能運行在不同的操作系統和硬件平臺。甚至它們歸屬于不同的組織。不管網格資源的深度如何，所有的網格用戶所體驗到的都是一個巨大的虛擬計算機處理資源。

網格的主要目的是對資源進行虛擬化來解決問題。網格計算用來訪問的資源主要包括（但不局限于）以下內容：

??? * 計算/處理能力。

??? * 數據存儲/網絡文件系統。

??? * 通信和帶寬。

??? * 應用程序軟件。

由于真正構建網格的概念也還比較新，因此另外一種好的描述網格的方法就是解釋清楚網格不是什么。以下都不是網格：

??? * 集群

??? * 網絡附加存儲設備

??? * 科學設施

??? * 網絡

這些都可能是網格中的重要組件，但是它們本身卻并不構成網格。能夠把幾百萬臺計算機緊密聯結在一起——集群、工作站、臺式PC、超級計算機——提供數據存儲、工具、可視化設備，一直是網格計算技術所力爭實現的夢想。而一旦能成為現實，網格計算將能給科學以及工業界帶來革命性的改變。

那么，需要采取些什么措施才能將網格計算的概念所展示的遠景變成現實呢？這需要制定一些標準和無縫的、開放的通用協議和接口，所有這些東西現在都在定義之中，這些與允許從 Web 訪問信息的技術非常相似。

更多信息：

• “Grid Computing: Past, Present, and Future（PDF）”討論了網格計算的歷史，并定義出 IBM 在網格計算的遠景和解決方案。
• “網格觀點：網格計算 —— 下一代分布式計算”詳細介紹了網格是如何構成的，并與其他分布式系統進行了比較。
• “比較傳統網格與高性能計算”描述了網格計算和并行計算之間異同。
• IBM 紅皮書“Fundamentals of Grid Computing” 雖然是在幾年之前發表的，但是這本紅皮書收集的有關網格計算及其概念和體系結構的內容現在仍然非常有用。
• IBM 網格計算站點，這里有豐富的白皮書、分析報告和成功案例。此處解釋了網格是什么，為什么說網格非常有用，以及 IBM 如何幫助您利用網格技術。
• IBM 紅皮書“Introduction to Grid Computing” 介紹了網格計算的概覽，包括概念、標準，以及網格計算能提供價值的方面。
• Ian Foster、Carl Kesselman 和 Steven Tuecke 撰寫的準白皮書 “Anatomy of the Grid（PDF）” 對網格計算的領域進行了定義，并重點介紹了網格的體系結構。
• Ian Foster、Carl Kesselman、Jeffrey Nick 和 Steven Tuecke 撰寫的“Physiology of the Grid（PDF）”介紹了如何在 Web 服務環境中利用網格計算。
• “網格觀點：虛擬化是 SOA 環境的基礎”能幫助您在網格計算、SOA、基礎架構，以及虛擬化等概念中找出它們之間的不同和優異之處。

GridCafe 上面有很多為網格技術新手準備的，有關網格計算的介紹性讀物。

為什么網格計算非常重要？

網格計算將會把許多計算機聯合到一起工作。幾乎所有機構都存在大量的閑置計算資源，廣泛分布在各個地方。UNIX? 服務器只有少于10% 的時間在真正“執行”任務，幾乎所有的 PC 每天有 95% 的時間什么都不做。請想象一下，如果一家航空公司 90% 的飛機在地面上，一家汽車制造商 40% 的組裝車間被閑置，或者一家連鎖旅店 95% 的房間是空置的，那該是多么糟糕的情況。

計算環境的虛擬化（或稱為網格計算）是 IBM 隨需應變策略中的一個關鍵組件。虛擬化讓組織可以：

??? * 使用空閑的計算機資源來加速業務處理過程。

??? * 加速應用程序的執行，這樣就可以縮短處理時間，從而可以快速對市場做出響應。

??? * 開發更新的、生產效率更高的應用程序。

??? * 降低開發新應用程序的成本。

??? * 提高協作能力和生產能力。

??? * 最大化用戶可以使用的資源。

??? * 提高 IT 環境的彈性和利用率。

系統管理員和開發人員可以從網格計算中獲益，這是因為網格讓他們可以：

??? * 優化基礎設施來平衡任務負載，并為高需求的應用程序提供額外的處理能力。

??? * 提高對數據的訪問，支持不同學科、組織和業務之間的協作。

??? * 提供彈性更好的基礎架構。

業務也可以從網格計算中獲益，這是因為可以：

??? * 提高生產效率，這是通過為用戶提供需要的資源而實現的。

? ??* 更有效地使用現有的資源。

??? * 快速響應業務和市場需求的變化。

??? * 可以在不同實體之間進行協作。

??? * 創建一些可以共享資源和數據的虛擬組織。

網格計算所解決的一個最重要的業務問題是提高了對現有資源的利用率。公司對計算能力進行了非常大的投資，但是大部分站點在 90% 的時間里面都是空閑的。網格計算可以幫助這些業務連接到那些沒有充分使用的機器上，利用它們的計算能力，將其作為一個大型計算機進行管理。

更多信息：

• 這里有許多關于真實的組織部署網格的 案例研究和成功故事。

我可以使用網格計算做些什么？ ??

和 Internet 一樣，網格計算也起源于研究和學術領域。現在，商業企業也開始使用網格了。網格計算帶來了新型的財務和商業模型，以下是一些例子：

* 在財經服務領域，網格計算被用于加速交易處理、處理海量數據，并為只能容忍極短停機時間的關鍵業務（mission-critical）工作平臺提供更穩定的 IT 環境。

* 政府機關使用網格來集中、保護和集成大量數據存儲。許多市政和軍事機構都特別要求跨代理機構協作、數據集成和安全，以及跨數千個數據存儲庫快速獲取信息。

* 涉足生命科學（比如基因組研究和藥物開發）的公司使用并行和網格計算對大量數據執行處理、凈化、交叉制表和比較操作。更快的處理速度意味著更快地占領市場。在這些行業，任何微小的優勢都可能成為決定因素。

這些面向網格的業務模型不僅僅是 可以 實現，而且有些已經實現了（在您閱讀下面這些例子時會看到）。

更多信息：

• 請參閱“為網格構建業務案例”。
• 了解如何在各種領域中使用網格，并檢驗這些網格計算商業案例：網格計算解決方案。
• 了解為什么網格對您的業務有益：網格的益處。
• 請參閱 IBM 紅皮書 Grid Computing in Research and Education。
• 請參閱“虛擬化概述：模式的觀點”。
• 網格計算是 隨需應變業務 的一部分。
• 通過為您的組織定制一個 IBM Grid Innovation Workshop 獲得動手實踐經驗。
• 請參閱真實的組織部署網格的 案例研究和成功故事。
• 通過參與 developerWorks 技術活動和Webcast 同最新網格技術保持同步。

網格計算有哪些主要組件？??

網格計算有 6個主要組件：

??? * 安全性

??? * 用戶接口

??? * 任務負載管理

??? * 調度

??? * 數據管理

??? * 資源管理

現在讓我們詳細介紹一下各個組件。

網格中的計算機都連接到了網絡上，并且都正在運行應用程序。它們可能正在處理敏感的或非常有價值的數據，因此網格的安全性組件是非常值得關注的一個問題。這個組件包括諸如加密、認證和授權之類的元素。

訪問網格中的信息也非常重要，用戶接口組件為用戶處理這種任務。這通常有兩種方法：

??? * 由用戶正在運行的應用程序提供接口

??? * 由網格管理員提供的接口，可能是 Web 門戶，在一個單一的虛擬空間中為應用程序和網格中的可用資源提供訪問權限

門戶風格的接口也非常重要，因為這可以幫助用戶了解如何對網格進行查詢。

用戶想要在網格上運行的應用程序必須了解有哪些資源可用。這就是任務負載管理服務的用武之地了。應用程序可以與任務負載管理器進行通信，從而了解可用的服務以及這些服務的狀態。

調度器需要用來定位在哪個計算機上運行應用程序，并分配所需要的作業。這可以非常簡單，只是利用下一個可用資源；但是通常都會涉及作業隊列的優先級排序、管理負載、在需要保留資源時尋找其他資源并對整個過程進行監視。

如果應用程序正在某個系統上運行，而這個系統卻沒有應用程序所需要的數據，那么就需要采用一種安全可靠的數據管理機制將數據通過各臺計算機移動到正確的位置，這可能需要采用各種協議。

要處理這種關鍵的任務，例如使用特定的資源來啟動作業、監視這些作業的狀態并返回結果，就需要一種資源管理機制。

重要的一點是，記住網格計算并不是在一個真空環境中進行操作的：它可能要利用目前的各種協議和計算機技術。記住這一點之后，為了充分理解網格計算的功能，您可能還需要學習下面這些技術和標準。

更多信息：

• “網格計算：關鍵組件是什么？”是一篇很老卻非常不錯的文章——讀者喜歡此文中對網格計算概念和所涉及組件的介紹。
• 了解目前安全性的進展如何： “ 網格進展：安全報告” 和 “ 網格進展：安全性——觀察一些技巧和項目”。并通過“構建統一網格系列”學習如何對生產狀態的網格應用安全原則。
• 請閱讀 The information grid: Article summary。
• 在 “網格觀察：在網格基礎設施中有效地采用自動化”中，可以學習如何動態分配資源及其原因。
• 在 developerWorks 上學習面向服務的體系結構（Service-Oriented Architectures，SOA）的基礎知識：SOA and Web services 新手入門。

有關這些技術和規范的簡介：

• XML 和 XML Schema
• SOAP
• WSDL
• UDDI
• Web 服務 及其 標準

網格計算有哪些相關標準？??

要更好地理解網格計算所涉及的標準，您還需要理解網格架構是如何定義的。這樣就可以了解一點兒有關 OGSA 對架構定義的知識，這是由 Global Grid Forum（GGF）成員之一開發的。

架構 —— OGSA 定義了什么是網格服務，并定義了網格環境提供的整體結構和服務。網格服務是建立在 Web 服務的標準之上，OGSA 將網格服務定義為一個符合特定規范的 Web 服務。例如，網格服務的定義采用了帶有少許擴展的標準 WSDL（Web Services Definition Language，Web 服務定義語言）。

這一點為什么十分重要？因為這樣的話，我們就可以使用現有的標準（比如 SOAP、XML 和 WS-Security）來訪問各種網格服務。有了這個基礎，我們就可以無縫地添加并集成其他服務了（例如生命周期的管理）。當新的網格服務可用時，我們可以通過標準的方式查找、識別和利用它們。

除此之外，OGSA 將會為采用不同底層工具構建的網格服務提供彼此之間的互操作性。

規范 —— 網格規范正在逐漸出現。GGF 上有很多工作組正忙于在各個領域定義一系列網格標準，這些領域包括：

??? * 應用程序和程序設計模型

??? * 架構

??? * 數據管理

??? * 安全性

??? * 性能

??? * 調度和資源管理

開放網格服務基礎設施（Open Grid Services Infrastructure，OGSI) 是 OGSA 用于描述概念的正式規范，不過正在被 Web 服務資源框架（Web Services Resource Framework，WSRF）所取代。WSRF 的目標是能夠以一種更能接近通用的 Web 服務的方式來提供網格架構，這些規范可以讓在 OGSA 中定義的服務完全基于標準的 Web 服務。

（注：OGSI在GT3.2中被廣泛使用，WSRF則被GT4采用）

您應該對這些正在不斷發展的網格標準了解多少呢？這要看情況決定。IBM 和其他一些業界的領先者與研究人員和來自很多網格軟件供應商的代表們一起積極地參與到網格標準的制定工作中來。您是一個社團的軟件開發人員么？如果是，那么您就可能會使用基于這些新標準的網格工具和產品。此時您就可能希望了解一下這些標準，并了解這些工作的進展情況。

更多信息：

• 請訪問 有關網格的標準。
• 利用這些 developerWorks 教程學習有關 WSRF 的知識（2005 年 3 月）。
• developerWorks 中國SOA 和 Web 服務專區 提供了豐富的文章、教程、新聞和培訓資料，可以幫助開發人員快速了解 SOA 和 Web 服務技術。
• 閱讀有關 “Web 服務資源框架（Web Services Resource Framework）” 的內容。
• “The Physiology of the Grid”（PDF）介紹了如何利用網格機制實現一個 SOA，并解釋了如何在一個 Web 服務框架中集成網格功能，還闡述了如何在商業計算中利用這種架構作為分布式系統集成的基礎，這可以在組織內部，也可以是跨組織的。

我可以馬上構建網格嗎？ ????

當然。您可以使用開放源代碼工具或者供應商提供的專利工具和產品馬上開始構建網格。隨著時間推移，網格標準將會穩定下來，那時供應商將會提供符合新標準的工具，使您可以更加方便地把各個組件結合到一起。

對于構建網格來說，哪些技術是基礎的呢？服務在網格計算中是至關重要的。這些服務包括：

??? * 數據查詢

??? * 數據管理

??? * 處理器請求

??? * 任務負載的平衡

??? * 作業調度

??? * 帶寬分配

在網格服務中可以調用這些服務。有些計算機會運行網格服務，另外一些計算機則會運行應用程序，它們作為客戶機與網格服務進行聯系。網格服務實際上就是具有其他功能的 Web 服務。

Web 服務 —— 一組可以通過網絡進行調用的應用程序，讓應用程序可以相互進行通信，而不管采用哪種平臺或哪種編程語言。

要構建網格，您需要一些工具。網格工具可以分為以下幾類：

??? * 基礎設施 基礎設施包括文件系統、調度程序和資源管理器、消息傳送系統、安全應用程序、證書頒發機構，以及像 GridFTP 這樣的文件傳輸機制。

??? * 網格上的系統必須能夠發現可用的服務。簡言之，網格系統必須能夠定義（和監視）網格的拓撲，這樣才能達到共享和協作的目的。許多網格目錄服務實現建立在以往成功的模型之上，比如 LDAP、DNS、網絡管理協議和索引服務。

??? * 網格的主要優勢之一在于效率最大化，這可以通過 調度程序和負載均衡器 來 實現。調度程序確保任務按照一定的順序（例如，優先級、最后期限、緊急程度）來完成，負載均衡器在整個系統內分配任務和數據管理，減少瓶頸產生的機會。

??? * 開發人員工具 針對網格開發人員的工具定位各有不同（文件傳輸、通信、環境控制），其范圍覆蓋了從各種工具程序到所有 API。

??? * 網格環境的 安全性 是指驗證和授權 —— 換句話說，也就是控制誰/什么可以訪問網格的資源 —— 但不局限于此。例如，消息完整性和消息保密性在財務和醫療領域中是十分重要的。

現在要構建一個網格，從下載 Globus Toolkit 開始是一個不錯的選擇。該工具由 Globus Project 開發，這是一個致力于把網格概念應用于科學和工程計算的研究和開發項目。這個工具由一組支持網格和網格應用程序的服務和軟件庫組成。

Commodity Grid Kits（CoG）提供了通過特定的框架來訪問網格服務的能力，包括 Java?、 Python 和 Perl。

更多信息：

• 請參閱兩部優秀的 IBM 紅皮書： On Demand Operating Environment: Creating Business Flexibility 和 On Demand Operating Environment: Managing the Infrastructure (Virtualization Engine Update)
• 在文章“網格觀察: 在網格基礎設施中有效地采用自動化”中，您可以學習如何動態分配資源及其原因。
• 文章“協調網格工作負載 —— 既非盛宴，也無饑荒”（2004 年 9 月）使用一個樣例基礎設施介紹了如何管理網格環境內外的資源。
• 請閱讀當您擁有“地理上分布的網格”時所應考慮的問題（2004 年 9 月）。
• 體驗 “Analytics Acceleration Grid”系列文章中的案例（2004 年 9 月）。
• 閱讀“網格觀點: Ian Foster 評價 Globus Toolkit 4.0 的意義”中有關 Globus Toolkit 最新發行版本的介紹。
• 了解有關 Grid Security Infrastructure（GSI）和 Globus Toolkit 4（GT4）中安全組件的介紹：“GT4 安全性簡介”。
• 學習如何“注冊 Globus Toolkit 4 網格服務”。
• 學習在使用各種 Globus Toolkit 版本時如何“使用 OGCE 向網格資源提交作業”。
• 了解 GlobusWORLD 會議中“從 GlobusWORLD 了解網格發展”的內容。
• 在 Globus 中利用 Java、 Python 和 Perl CoG 包，這可以讓您通過這三種技術來訪問網格服務。
• 了解與網格服務有關的 下載和產品。
• 請參看 alphaWorks 上可以使用的網格技術，包括 IBM Emerging Technologies Toolkit。

怎樣才能在我的應用程序中啟用網格？

這需要一定的規劃。

首先需要考慮網格的基本結構和它所提供的服務。您必須知道如何把基礎設施的各個部分組合到一起，其中包括安全性、資源管理、信息服務和數據管理，這些將會影響應用程序的架構、設計和部署。

更多信息：

• 系列文章“Six strategies for grid application enablement”（2004 年 4 月）介紹了不同級別的網格中都可以采用的一個優秀模型。
• “Enable existing applications for grid”（2004 年 6 月）討論了如何按照一種模式來為平臺特定的分布式應用程序和啟用 Web 的應用程序實現前 3 種策略。
• “Design an application for grid”（2003 年 9 月）教您如何在現有應用程序中啟用網格，或者從頭開始構建網格。
• “How grid infrastructure affects application design”（2003 年 7 月）是有關在為網格調整應用程序時對網格結構和應用程序類型進行考慮的基本讀物。
• IBM Redbook“Grid Services Programming and Application Enablement”介紹了開發網格服務應用程序所要采取的步驟。
• 請參閱所有有關網格和隨需應變計算的 IBM Redbooks。
• IBM Redbook“Enabling Applications for Grid Computing with Globus”著重介紹了對應用程序啟用網格的問題和考慮，其中包含了很多 C/C++ 和 Java 程序的例子。
• 參閱 IBM Global Services 所提供的 課程。
• 在教程“使用 Perl 構建網格”和“ 使用 Python 構建網格應用程序 ”中學習一些基本的知識和經驗。
• 系列文章“Business service grid”介紹了如何使用 IBM alphaWorks 上提供的 Service Domain 技術 來構建網格解決方案。
• 這些 網格應用程序教程 可以提供啟用和構建網格應用程序的第一手經驗。
• 從我們的 技術庫 中尋找一些實踐經驗。

1.什么是網格，網格的目標？
　　網格是從電力網格中借鑒過來的一個概念，原本是希望計算力和計算資源能夠象電力一樣，“打開電源開關就可以使用”，不用去關心是誰、如何提供的這些服務。
　　網格的目標是抽象并量化計算資源，隨時隨地能夠通過網絡“定額”完成“定量”的計算相關的工作。

2.網格的本質特征是什么？
　　網格的本質特征是：
　　分布與資源共享：分布是網格最本源的特征，網格是通過集中分散的資源來完成計算的，資源的共享是一種集中資源的手段
　　高度抽象：把計算力和所有的計算資源高度抽象成為用戶可見的“電源接線板”，其它的東西對用戶透明。
　　自相似：在大尺度上和小尺度上有相同或者類似的規律
　　動態性和多樣性：和電力網格一樣，用戶的需求是變化的，所以動態性是網格需要考慮的一個基本問題
　　自治性與管理的多重性：網格節點內部的自治和外部的受控整合是網格的一個特征，分層的資源需要層次化的管理，而分層來自于網格節點的歸屬問題和性能方面的考慮。

3.網格計算中有哪些基礎概念？
　　資源發現：資源發現是網格主動去發現可用的資源，并注冊、管理這些資源的過程
　　資源調度：如何充分利用網格收集的計算資源進行高效率地合理地使用是資源調度的研究范疇
　　異構：是抽象的本源動力
　　元計算：是關于“計算”的計算，就像“元語言”是描述語言的語言一樣，元計算是為了進行計算而展開的計算活動，是網格對資源進行抽象的過程
　　計算網格：網格的重心在解決高密度的計算問題的網格結構
　　數據網格：重心在高密度、海量數據的儲存和管理、使用過程的網格結構

4.如何判斷是否是網格
　　還沒有網格的確切定義出爐，只能根據網格的一些基本特征來判斷。P2P嚴格來說也是一種網格。
　　根據Globus toolkit的創始人的觀點，Globus就是網格，這個觀點有些偏頗，姑且這么認為吧。

5.網格目前有標準嗎，有人在制定標準嗎？
　　OGSI和OGSA是目前關于網格的一個標準

6.能用非常簡單的例子說明什么是網格嗎？
　　例如P2P，目前已經實現了儲存共享，以解決服務器資源限制（帶寬和服務能力）的問題，但是目前的P2P 計算還在熱門研究中。它的特點是通過分布式的共享儲存和帶寬資源，也包括部分計算資源的共享來提高服務的可用性，已經包括了網格的幾個主要特征。
　　又如，國外一些如抗癌項目，充分發掘PC 的計算力來尋找治療癌癥的新藥，也具有相應的特征，只不過其資源調度的粒度很粗，各節點的耦合很松散，只要計算任務和結果，節點只與中央節點交換數據，結構比較簡單。

7.如何在應用領域體現網格的優勢
　　高性能（大計算吞吐量）、低成本

8.為什么要把網格比做電網
　　不要考慮計算力從什么地方來，只管用就行了。

9.網格如何分類

　　分為計算網格、數據網格、訪問網格、信息網格、服務網格等

10.何為元計算，與網格是什么關系

　　元計算技術是將一組通過廣域網連接起來的性質不同的計算資源集合起來，作為一個單獨的計算環境向用戶提供計算服務。元計算系統的目標是使用戶能夠共享其中的計算資源并以合作的方式進行計算。元計算前端主要解決最終用戶通過統一的界面來使用廣域網上各類計算資源的問題；元計算內核主要解決計算任務在廣域網中各種超級計算機上協作完成的問題，提供一個完整的程序開發和運行環境。當用戶提出計算請求時，計算問題的執行代碼在系統內部的計算資源上進行合理的調度和管理，最后得出運行結果并通過元計算前端反饋給最終用戶。一個良好的元計算系統主要由三個部分組成：一是盡量簡單而又可靠的使用界面；二是資源管理系統;三是良好的編程模型和高效可靠的運行時環境。其中資源管理系統處于核心地位，它負責整個系統中各個資源的描述、變動、分配與保護，與運行時系統密切合作，保證整個系統的正常運行。資源管理系統需要為不同級別的系統管理員提供強有力的工具或界面來對這些資源進行控制和保護。
　　元計算是網格計算的初級形態。

11.什么是計算網格
　　強調計算力獲取、管理等的網格

12.什么是數據網格
　　強調數據存儲、管理、傳輸、處理的網格

13.什么是信息網格
　　強調信息存儲、管理、傳輸、處理的網格

14.什么是存儲網格

　　強調數據存儲的網格

15.什么是知識網格
　　強調知識存儲、管理、傳輸、處理的網格

16.什么是語義網格
　　強調語義解析的網格，實現語義互操作

17.什么是access grid
　　簡單來講，是一個項目。目的是為網格用戶提供簡單有效的視頻、音頻會議功能，為e-science提供基礎的工具。 提供單一訪問通道獲取網格資源的網格。

18.什么是grid portal
　　格網門戶，提供格網單一訪問通道

19.什么是服務網格
　　強調應用服務集成的網格

20.目前有哪些應用網格
　　美國科學格網（DOE Science Grid）、遠程分布式計算與通信（Distance and Distributed Computing and Communication，DisCom2）和地球系統格網（Earth System Grid II，ESG）、TeraGrid和國家地震工程仿真格網（Network for Earthquake Engineering Simulation Grid，NEES Grid）、CrossGrid、天體物理虛擬天文臺（Astronomical Virtual Observatory，AVO）、英國國家格網（U.K. National Grid）、德國的計算資源統一接口項目（Uniform Interface to Computing Resources，UNICORE）、亞太地區格網（APGrid）

21.什么是P2P計算，與網格有什么關系
　　對等（P2P）計算是在Internet上實施分布式計算的新模式。在這種模式下，服務器與客戶端的界限消失了，網絡上的所有節點都可以“平等”共享其他節點的計算資源。IBM為對等下了如下定義：對等系統由若干互聯協作的計算機構成，且至少具有如下特征之一：系統依存于邊緣化（非中央式服務器）設備的主動協作，每個成員直接從其他成員而不是從服務器的參與中受益；系統中成員同時扮演服務器與客戶機的角色；系統應用的用戶能夠意識到彼此的存在，構成一個虛擬或實際的群體。

　　網格采用P2P計算體系結構

22.網格與分布式計算是什么關系

　　格網計算是一種新的高性能的分布式計算方法。格網計算作為新一代的分布式計算方法，與傳統分布式計算的主要區別在于在沒有集中控制機制的情況下，通過對計算資源進行大規模共享，滿足應用對高性能計算要求，并且這種對計算資源進行大規模共享是動態的、柔性的、安全的和協作式的。

23.網格與中間件是什么關系
　　網格中間件（Gridware）就是一種在網格中應用的中間件
　　現在的globus toolkit就是一種網格中間件，連接異質的主機節點構成globus網格

24.什么是web service，網格與web service是什么關系。
　　OGSA吸納了許多Web服務標準，如Web服務描述語言（WSDL）、簡單對象訪問協議（SOAP）、輕目錄訪問協議（LDAP）、Web服務探測（WS-Inspection）等。這些標準用于定位、調度計算資源并保證它們的安全。
　　OGSA采用Web服務框架的優點是：一方面，通過注冊和發現接口定義和終端（endpoint）實現描述以及動態產生特定接口綁定的代理，在異構環境中能夠支持服務的動態發現和合成。另一方面，由于Web服務機制在商業應用領域廣泛采用，OGSA采用Web服務框架使人們能夠利用許多現有的開發工具和擴展服務，如產生語言綁定的WSDL處理器。

25.網格跟.net, corba, jini,java的rmi，J2EE都是什么關系。
　　網格融合了.net, corba, jini或java的rmi，J2EE思想，并從軟件集成擴展到CPU、存儲設備、儀器等硬件的集成。

26.網格和CSCW是什么關系
　　CSCW可以定義為地域分散的一個群體借助計算機及其網絡技術，共同協調與協作來完成一項任務。網格促進了這種工作模式。

27.網格跟IBM提出的自主計算有什么關系
　　“自主計算”的設想是將日益復雜的IT系統管理后臺化、自動化和智能化，通過強大的中間件將異構網絡改造成真正意義上的和諧自主的數字神經系統。
　　網格本身就是一種自主計算

28.什么是網格的體系結構

　　網格體系結構就是關于如何建造網格的技術描述。它給出了網格的基本組成與功能，描述了網格各組成部分的關系以及它們集成的方式或方法，刻畫了支持網格有效運轉的機制。

29.網格的主要有那些體系結構，他們目前發展狀況如何。
　　美國Globus項目提出的格網體系結構模型采用本地服務層、核心服務層、高層服務與工具層、應用層四層結構。在此基礎上，美國的Argonne國家實驗室、芝加哥大學、南加州大學和IBM公司共同提出了開放式格網服務體系結構(Open Grid Services Architecture，OGSA)。OGSA采用纖維層、聯絡層、資源層、協作層、應用層五層結構。

30.網格的起源是什么
　　“網格”（Grid）一詞來源于人們熟悉的電力網（Power Grid）。目前對計算力的需求正在持續不斷地增長。高速網絡、功能和性能更加強大的大規模計算系統、高性能存儲系統以及高級數據分析軟件的應用為解決商業領域和科學領域的計算問題帶來了希望。但是利用這些新的能力意味著應付不斷增加的工作負荷要求所帶來的空前挑戰。當一個組織機構在努力保持競爭力的時候他們面臨許多前所未有的挑戰：減少計算費用、增加計算吞吐量、加快對市場的響應、改進生產服務質量和產品創新等都是非常重要的。一個組織機構在硬件方面的投資需要謹慎地進行權衡，并且必須找到利用可得資源完成更多工作的方法。
　　盡管對計算力的需求是非常大的，但是許多現有的系統都沒有得到充分利用。其中一些單個服務器也許滿負荷工作，但是大多數系統卻不是滿負荷工作的，使許多計算周期（computing cycles）沒有使用，而實際上這些計算周期可以用于滿足不斷增長的計算資源需求。格網計算使組織機構可以更加有效地和靈活地用他們的分布式計算資源，從現有的系統中獲取更加有用的計算力，幫助組織機構獲得競爭優勢。

31.網格目前的發展狀況如何

　　研究、開發、炒作，即處于預熱期。

32.國內的網格有那些項目，每個項目的目標如何，目前進展如何。

　　ACI工程的目標是把分布在不同地理位置的高性能計算機、貴重儀器、數據庫等用高速網絡連接在一起構成一臺虛擬計算機，用戶通過ACI共享資源、共同討論、合作開展科研項目。
　　織女星計劃（Vega計劃以元數據、構件框架、智能體、格網公共信息協議和格網計算協議為主要研究突破點。

33.介紹一些國外的主要網格項目的狀況
　　美國科學格網項目的目標是建立基于格網中間件（Gridware）和系統工具的高級分布式計算基礎設施（ADCI）使能源部科學計算體系的可伸縮性滿足能源部內部科學研究任務要求。
　　遠程分布式計算與通信項目的目標是創建一個用于訪問美國能源部三個武器實驗室的具有可操作性的格網，以支持國防計劃中遠程計算和分布式計算這兩個關鍵戰略領域復雜的分析、設計、制造、認證功能。
　 　地球系統格網（Earth System Grid II，ESG）項目由阿貢國家實驗室（Argonne National Laboratory）等五個國家實驗室的科學家聯合承擔。主要目標是解決從全球地球系統模型分析和發現知識所面臨的巨大挑戰，為下一代氣候研究提供一個無縫的強大的虛擬協同環境。

　　國家地震工程仿真格網的目標使地震研究人員能夠進行各種地震工程實驗數據分析的大規模計算任務。
　　此外，目前美國正在進行的格網計算 研發項目還包括Globus、美國航空航天局（NASA）的信息動力格網（Information Power Grid，IPG）、美國國家技術格網（National Technology Grid）、虛擬實驗室項目（Virtual Laboratory Project）、天體物理仿真合作實驗室（Astrophysics Simulation Collaboratory，ASC）、國際虛擬數據格網實驗室（International Virtual Data Grid Laboratory，iVDGL）等。Globus目標構建一個格網軟件基礎設施。研究內容包括資源管理、數據訪問、應用開發、格網安全等。目前全球許多用戶利用Globus工具包創建格網和開發格網應用。信息動力格網的目標是為國家航空航天局科學研究任務提供持續、可靠的計算動力源。美國國家技術格網項目的目標是創建一個無縫集成的協同計算環境原型系統。虛擬實驗室項目致力于研究、設計、開發能夠幫助解決數據密集的、涉及大規模計算的分子生物學問題的格網技術。天體物理仿真合作實驗室項目的主要目標利用Cactus和Globus格網計算的研究成果為高級可視化交互和元計算提供大規模并行計算能力，實現在相對論天體物理學領域的大規模仿真。國際虛擬數據格網實驗室項目由歐盟的數據格網（DataGrid）、美國的格網物理網絡（Grid Physics Network）和粒子物理數據格網（Particle Physics Data Grid）協作創建。

34.網格的發展有哪些困難
　　信息安全、商業模式等

35.網格面臨哪些技術問題
　　格網資源管理、注冊、預訂、分配、調度、安全、計費等

36.GGF主要的工作是什么
　　應用程序及編程模型和環境（APME）。
　　架構。
　　數據。
　　安全性。
　　信息系統和性能（ISP）。
　　端到端應用（P2P）。
　　調度和資源管理（SRM）。

37.國內有類似GGF的組織嗎
　　沒有，至少沒有成規模、成氣候、分工協作。

38. OGSA,OGSI,Globus,WSRF有什么關系
　　OGSI（Open Grid Service Ieterface，開放網格服務接口）規定了向網格發送處理請求時所使用的接口，相當于Web服務中的WSDL（Web服務描述語言），在網格計算相關標準中處于核心地位。
　　開放式格網服務體系結構(Open Grid Services Architecture，OGSA)采用纖維層、聯絡層、資源層、協作層、應用層五層結構，格網是通過調用服務來構造應用的，這就涉及接口問題。
　　OGSA是一個抽象的東西,里面沒有具體的內容,OGSA的推出要比OGSI早,OGSI是對OGSA的主要方面具體化,規范化.Globus是基于 OGSI標準的一個實現. WSRF是和OGSI同一個層次的東西,是吸收了Web Service最新成果后,對OGSI的重構和發展.

39.網格是一種新技術，任何新技術或多或少都會帶有泡沫的成分？你是否贊成？網格技術是否也帶有泡沫的色彩？
　　技術本身沒有泡沫，泡沫是商業炒作產生的，現在已經開始商業炒作了。

40.從總體上看，網格技術目前的發展，是處在一個什么狀況？
　　技術研究開發階段

41.網格離實際應用，離商業應用還有多遠？
　　2到3年時間

42.一個新技術，從理論性的研究，到實際的商業的推廣需要經歷幾個階段，你認為“網格”需要經歷幾個階段，才能走向真正的商用？
　　原型應用系統開發、格網標準化（規范、協議）、成熟的商業模式

43.網格想要得到廣泛的商業應用，是否會遇到一些阻礙？
　　是的，例如安全問題、計費問題等。

44.任何一個新技術的發展趨勢，都應該受到身在政府、行業、企業中的CIO所關注。你認為作為“網格”技術，這些CIO應該從哪幾方面進行關注？
　　網格在政府、行業、企業中的應用

45.什么才算是Ian Foster三個checklist中的非平凡服務？

　　大吞吐量、服務透明、高可靠性

46.學習網格要學習哪些基礎知識
　　計算機原理、計算機網絡、數據庫、編程語言等

47：什么是制造網格
　　是現代集成制造哲理和敏捷制造模式在網絡化經濟環境下的一種具體物化形式，目標是快速設計、快速制造、快速檢測、快速響應和快速重組，克服空間上的距離給不同企業間的協同帶來的障礙，在最大程度上實現設計、制造、信息、技術資源的共享，以及協同制造過程中物流、信息流、價值流的優化運行，它能為實現敏捷制造和虛擬企業的運作提供支持，形成具有數字化、柔性化、敏捷化等基本特征的優勢互補的協同企業。而在這樣的制造網絡支持下，整個制造網格系統中的制造企業群體將以較低的成本、較短的開發周期，制造出符合市場需求的高質量產品。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的网格计算入门的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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