了解網(wǎng)格類型、網(wǎng)格計算和全球信息網(wǎng)格 (GIG)。本文重點介紹與利用未使用的資源以提高計算機能力相關的問題，有些問題對于獨立計算機而言計算量太密集而無法解決。探索一些解決方案的示例，如監(jiān)視網(wǎng)格規(guī)模變化、網(wǎng)格耦合切換以及 GIG 和面向服務的體系結構 (SOA) 測試方法。

引言

在 developerWorks 系列文章 在 Web 服務上下文中使用 SLA 中，我們將討論如何使用服務水平協(xié)議 (SLA) 保證來保護多個 Web 服務。另一系列文章 在企業(yè)級 SOA 中使用 Web Services 將介紹如何將 SOA 整合為三維集成,以提高速度和可靠性、為多個 SOA 提供深度防御，并使用 XML 二進制優(yōu)化打包(XML-binary Optimized Packaging，XOP)來加快 Web 服務應用程序的速度。在同一系列文章中，我們還探討了負載平衡 Web 服務、在聯(lián)邦部門中采用 SOA 的文化注意事項以及 SOA 中緊密耦合的 Web 服務。

其中每項內容都趨向于優(yōu)化資源，以便在多個 SOA 中執(zhí)行 Web 服務。將 SOA 服務轉換為網(wǎng)格和網(wǎng)絡中心樣式是利用和共享網(wǎng)格中計算機的未使用資源的方法。

通過將連接應用程序和系統(tǒng)的 Web 服務移動到網(wǎng)格，您可以借助相互并行連接的多臺計算機來擴展資源容量。這表示一個范式轉換，即從在一個位置靜態(tài)使用獨立計算機的資源轉換為在任何位置以并行方式動態(tài)共享多臺計算機的資源。

在本文中，您將了解什么是網(wǎng)格類型、什么是網(wǎng)格計算以及 GIG 的目標是什么。了解網(wǎng)絡計算的概念和結構中缺少的內容，并獲取解決問題的建議。

網(wǎng)格類型(服務)

從服務角度看，網(wǎng)格計算取決于您需要使用的網(wǎng)格類型：專用、非專用或分布式。下面將詳細介紹這些類型。

專用網(wǎng)格

專用網(wǎng)格 由用于網(wǎng)格的專用硬件和計算資源組成。專用網(wǎng)格通過網(wǎng)格體系結構提供了最大的控制和靈活性，因為您可以選擇操作的所有方面。它是網(wǎng)格計算的最靈活的形式，可讓您自由地選擇需要使用的、最適合具體情況的拓撲和網(wǎng)絡硬件。

非專用網(wǎng)格

非專用網(wǎng)格 使用現(xiàn)有計算基礎設施的資源和環(huán)境。例如，當桌面或服務器計算機通常處于空閑狀態(tài)時使用公司計算資源的網(wǎng)格為非專用網(wǎng)格。您對這樣的環(huán)境和網(wǎng)絡結構的控制能力較低，因為在網(wǎng)格中不使用計算機時您無法更改支持該計算機所使用的核心結構。您可能更多地依賴于現(xiàn)有的網(wǎng)絡和基礎設施，對網(wǎng)絡決策的控制很少甚至不能控制。

分布式網(wǎng)格

分布式網(wǎng)格 由在 WAN 或 Internet 上分布的、位于任何位置(內部或外部)的計算機資源組成。事實上，您無法對網(wǎng)絡結構進行任何控制，但是您有 能力確保分布式組件可以有效地相互通信。在這種情況下，管理的重點更多地集中在提供訪問、安全(包括防火墻和身份驗證)和備份解決方案，以便在發(fā)生故障時 提供連接性。

網(wǎng)格計算概述

IBM? 曾是商業(yè)網(wǎng)格計算的早期倡導者和貢獻者，網(wǎng)格計算的目的是通過虛擬化分布式計算和數(shù)據(jù)源(如處理、網(wǎng)絡帶寬和存儲容量)來創(chuàng)建單一系統(tǒng)映像。同時，網(wǎng)絡中許多計算機的資源應用于需要許多計算機處理周期或訪問大量數(shù)據(jù)的單一問題。

網(wǎng)格計算是解決需要大量計算能力的問題的一種方法。您可以將其視為分布式大規(guī)模集群計算和某種形式的網(wǎng)絡分布式并行處理。它可以是一個公司中各個地理位置的計算機工作站網(wǎng)絡，也可以是一個公共協(xié)作(例如，對等網(wǎng)絡計算)。

為了共同的目標，通過協(xié)作可以協(xié)同管理數(shù)以千計的計算機資源。因為在有未使用資源的網(wǎng)格中可以平衡資源負載，所以網(wǎng)格計算好像是負載平衡的一種極端形式。

網(wǎng)格計算需要使用軟件來劃分和分配程序片段，就像將一個大型系統(tǒng)鏡像分發(fā)給數(shù)千臺計算機。需要考慮的一個問題是，如果某個工作站上的一個軟件片段發(fā) 生故障，則其他工作站上的其他軟件片段也可能發(fā)生故障。當單一片段在另一工作站上沒有故障轉移片段，并需要依賴于其他軟件片段才能完成一個或多個網(wǎng)格計算 任務時就會出現(xiàn)此問題。另一個問題是，如果不能充分利用工作站中未使用的資源可能會造成較長延遲。

全球信息網(wǎng)格

網(wǎng)格計算適合美國國防部 (DoD) 的全球信息網(wǎng)格遠景(DoD 的系統(tǒng)具有異構性)。對于屬于 GIG 的網(wǎng)格計算，有三種使用網(wǎng)格計算的方法：

計算網(wǎng)格：側重于計算密集型操作的網(wǎng)格

數(shù)據(jù)網(wǎng)格：處理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)計算系統(tǒng)——控制大量的分布式數(shù)據(jù)的共享和管理

設備網(wǎng)格：其中周圍網(wǎng)格用于遠程控制設備和分析產(chǎn)生的數(shù)據(jù)

美國國防部根據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)格類型定義了 GIG 企業(yè)服務。這表示已從以系統(tǒng)為網(wǎng)絡中心的網(wǎng)絡轉移到以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡。

實時決策

GIG 提高了對環(huán)境中需求的響應，用戶可以從網(wǎng)格中的任何位置隨需訪問、共享、收集、處理、存儲、傳播和管理信息。

GIG 的目標是在以網(wǎng)絡為中心的環(huán)境中獲取信息優(yōu)勢，使各種系統(tǒng)和基于消息傳遞的 Web 服務能夠以并行方式進行互相操作，以便解決對任何獨立計算機而言計算量太密集的問題。GIG 用戶可以發(fā)布和檢索信息并進行實時決策，而不是依賴于多個自動信息系統(tǒng)應用程序提供的歷史信息。

低延遲

密集型解決方案需要非常高的吞吐量和低延遲，就像 IBM WebSphere? MQ Low Latency Messaging 提供的一樣。這些解決方案可以解決金融市場的高周轉貿易和分析環(huán)境中涌現(xiàn)的大量數(shù)據(jù)。

為一對多的多播消息傳遞設計的低延遲消息傳遞軟件可以在以太網(wǎng)上每秒提交大約一百萬條 120 字節(jié)的消息，在 InfiniBand 上每秒提交接近三百萬條 120 字節(jié)的消息，每秒提交超過八百萬條更小的消息，所有這些功能都是在普通的 x86 架構的服務器上實現(xiàn)的。測試還表明具有非常低的延遲，在 InfiniBand 上每秒提交一萬條 120 字節(jié)的消息所需延遲為 30 毫秒，在 Ethernet 上為 61 毫秒。

網(wǎng)格缺少什么

在攜帶信息的網(wǎng)格中，GIG 根據(jù)需要將本身“借給” SOA。這意味著網(wǎng)格計算現(xiàn)在依賴于一組開放標準和協(xié)議，其中包括用于 Web Serivces 的關鍵 SOA 標準。

將這些 Web Serivces 移動到網(wǎng)格時，這些標準不足以在網(wǎng)格級別解決資源和性能問題。在網(wǎng)格環(huán)境的不同領域中，我們需要比 WS-Resource 傳輸規(guī)范包含更多的內容;就需求而言，我們需要考慮將其用作一種方法，以存儲和恢復關于網(wǎng)格到網(wǎng)格的監(jiān)視和管理以及安全的一般信息。

問題是無論資源是否缺乏，Web 服務通常均以松散耦合方式運行。我們需要找到一些方法，以確保多個工作站中的資源位于網(wǎng)格中時不被浪費。要找到這些方法，應考慮網(wǎng)格中缺少什么，然后提供一些解決方案。

監(jiān)視網(wǎng)格規(guī)模變化

在非網(wǎng)格環(huán)境中，資源量可能有從低到高的變化，反之亦然。Web 服務等待發(fā)送或接收消息時，資源可能缺乏也可能不缺乏。如果在數(shù)千個工作站都不能充分控制規(guī)模變化，則會對網(wǎng)格中的單系統(tǒng)映像造成影響，從而導致資源過載。

一個解決方案是開發(fā)網(wǎng)格監(jiān)視器來監(jiān)視其他工作站如何利用和共享每個工作站的未使用資源。如果系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)沒有正確地利用任何工作站上的未使用資源，則會向網(wǎng)格和系統(tǒng)管理員發(fā)送警報，這樣他們可以在日志中查找詳細信息以便解決問題。

網(wǎng)格切換耦合

關于 SOA 中的緊密耦合 Web Services 的文章討論了如何在工作站級別通過耦合切換機制使用 Web Services。當 Web Services 收到的相應資源達到特定級別的警報時，此切換機制將從松散耦合轉換為緊密耦合。在 Web Services 進行切換時，必須切換某些 WS 標準(例如，用于松散耦合的 WS-Context 切換為用于緊密耦合的 WS-Addressing)。

在網(wǎng)格級別我們可以做得更深入一些。在網(wǎng)格級別的資源達到特定級別時，應使用網(wǎng)格級別的 Web Services 將警報發(fā)送給特定的工作站，以便將某些 Web Services 從松散耦合切換為緊密耦合。如果是相反情況，則在同一計算機中已切換為緊密耦合的其他 Web 服務的資源到達特定級別時，應使用特定工作站上的 Web 將警報發(fā)送給網(wǎng)格。

GIG 和 SOA 測試方法

為確保 GIG 和 SOA 的功能滿足預期用戶的需求，需要進行全面的測試。GIG 和 SOA 企業(yè)服務的復雜性要求測試方法更為深入和全面。同時，為了跟上系統(tǒng)構建者期望的快速變化和較短開發(fā)生命周期，必須按時間表進行測試，范圍包括從特定于計算 機的功能到網(wǎng)格企業(yè)。

您需要一支由開發(fā)人員、測試人員以及系統(tǒng)和網(wǎng)格管理員組成的團隊，才能使 SOA 服務成為網(wǎng)格和網(wǎng)絡中心。要進行此轉換，您必須提前計劃在網(wǎng)絡級別開發(fā)、遷移、測試和部署 SOA 服務的需求和職責。解決這些問題可以更容易地將 SOA 服務轉換為網(wǎng)格。您可以使用 IBM Rational? ClearQuest?、IBM Rational Tester for SOA Quality、IBM Rational Functional Tester 和 WebSphere MQ Low Latency 在網(wǎng)格級別減少測試和缺陷跟蹤時間并提高工作效率。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的落地SOA成为中国电信战略转型第一步的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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