網格技術與網格的應用
計算機網絡
作者：王建峰 趙憲華 臧金梅
【摘要】隨著高性能計算應用需求的迅猛發展，傳統的高性能計算和局域網環境下的並行計算已經不能勝任超大規模應用，廉價而能力超強的計算模式網格技術就隨之產生了。開放網格服務架構的產生以及相關協議的標準化，預示著網格可能為產業界提供大規模集成技術、高質量的服務以及按需計算。總之，網格將幫助產業界實現效率更高、複雜性更低、更加靈活的業務。
【關鍵詞】網格技術 網格應用
一、網格概念
網格的概念產生於90年代中期，其構想來源於電力網。網格是繼傳統互聯網、Web之後的“第三個信息技術大浪潮”。傳統互聯網實現了計算機資源的硬件互連，Web實現了網頁的連通，而網格則試圖實現所有資源的全麵連通和共享，其中包括計算資源、存儲資源、通信資源、軟件資源、信息資源和知識資源等。用戶希望使用網格資源就像使用電力網一樣簡單和方便。網格是將廣域範圍的各類計算資源（包括CPU、存儲器、數據庫等）通過高速互聯網組成充分共享的資源集成，從而提供一種高性能計算、管理及服務的資源能力。
二、網格技術的發展
網格體係結構是網格的骨架和靈魂，是網格技術最核心的方麵，包括對網格基本組成部分和各部分功能的定義和描述，網格各部分相互關係和集成方法的規定，網格運行機製的刻畫。
早期的網格體係結構是Ian Foster等提出的沙漏模型。沙漏模型包括構造層、連接層、資源層、彙聚層和應用層共5個層次。Globus Toolkit 2（GT2）是5層沙漏模型的一個開放架構、開放源碼的實現，它關注和解決的問題包括安全、信息發現、資源管理、數據管理、通信、故障檢測及可移植性。GT2是學術界和工業界數以千計網格項目的基礎。
隨著網格技術的發展以及全球網格論壇的出現，逐漸產生了一種基於服務的網格體係結構OGSA（Open Grid Service Architecture）。開放網格服務基礎結構OGSI（Open Grid Service Infrastructure）基於Web Service進行一些擴展，提出了服務生命期管理、服務數據等概念及相關接口和標準。
Globus Toolkit 3（GT3）提供了一個完整的OGSI實現，將GT2的許多功能，如程序提交、監控和可靠的文件傳輸等，重構成與OGSI兼容的服務。網格服務在Web Service基礎上增加了一些很有意義的概念，但這些概念並沒有得到Web Service標準製定者的采用。因此，在Globus World會議上，Ian Foster和其同事提出把OGSI轉向Web服務資源框架（WSRF，Web Service Resource Framework），以試圖對網格服務和Web Service的合並產生影響。從Globus Toolkit3.9.3開始引入WSRF，當前的Globus Toolkit 4.0已完全符合WSRF。