摘要：本文對(duì)網(wǎng)格的概念進(jìn)行了闡述，重點(diǎn)介紹了我國(guó)的網(wǎng)格研究現(xiàn)狀與網(wǎng)格的發(fā)展趨勢(shì)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)我國(guó)網(wǎng)格技術(shù)的研究工作提出了一些建議。
　　關(guān)鍵詞：網(wǎng)格；資源池；高性能
　　
　　一、我國(guó)網(wǎng)格研究現(xiàn)狀
　　
　　從 1995 年開始，中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所就建立了專門的網(wǎng)格研究隊(duì)伍，開始研究與網(wǎng)格相關(guān)的技術(shù)，并開發(fā)成功了多個(gè)版本的信息一體化平臺(tái)。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所對(duì)網(wǎng)格技術(shù)的研究已較為深入，計(jì)算所的網(wǎng)格技術(shù)研究在使用國(guó)際上已有先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，堅(jiān)持自己的創(chuàng)新。有特色，才能參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定。計(jì)算所網(wǎng)格研究的最大特色是“服務(wù)網(wǎng)格”的思想，而國(guó)際上的網(wǎng)格研究目前主要面向科學(xué)計(jì)算。
　　
　　1.國(guó)家高性能計(jì)算環(huán)境
　　國(guó)家高性能計(jì)算環(huán)境（亦稱國(guó)家計(jì)算網(wǎng)格）是國(guó)家級(jí)高性能計(jì)算和信息服務(wù)的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施，它將在全國(guó)范圍內(nèi)為相關(guān)行業(yè)提供各種一體化的高性能計(jì)算環(huán)境和信息服務(wù)。在這個(gè)項(xiàng)目中，中科院計(jì)算所在成功地研制出曙光2000和曙光3000超級(jí)服務(wù)器后，又著手研制下一代曙光高性能計(jì)算機(jī)－曙光4000和曙光5000，它們的定位是“面向網(wǎng)格的超級(jí)服務(wù)器”（Super servers for Grid Computing）。而網(wǎng)格系統(tǒng)軟件將充分發(fā)揮各網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)的高性能計(jì)算系統(tǒng)和大容量數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng)的功能，使之成為網(wǎng)絡(luò)上可共享的國(guó)家高性能基礎(chǔ)設(shè)施，為各行業(yè)用戶提供具有統(tǒng)一管理、易于遠(yuǎn)程使用、安全的高性能計(jì)算和大容量數(shù)據(jù)處理環(huán)境。
　　
　　2.先進(jìn)計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施工程（ACI）
　　在我國(guó)來(lái)，ACI 項(xiàng)目可以使用戶方便地使用高性能計(jì)算機(jī)，并通過在網(wǎng)絡(luò)上共享資源，建立虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)而促進(jìn)跨學(xué)科、跨地區(qū)的聯(lián)合任務(wù)研究。近年來(lái)，我國(guó) ACI 的研究已經(jīng)取得階段性成果：由清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系承擔(dān)的“先進(jìn)計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施北京上海試點(diǎn)工程（簡(jiǎn)稱‘清華 ACI 系統(tǒng)’）”已經(jīng)于 2001 年 6 月通過了國(guó)家組織的驗(yàn)收和鑒定。國(guó)家空間信息網(wǎng)格由國(guó)家“863” 高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃信息獲取與處理主題資助，該主題將面向國(guó)家重大需求，結(jié)合寬帶信息網(wǎng)、高性能計(jì)算等信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和發(fā)展，系統(tǒng)性地開展對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的定量化處理、網(wǎng)絡(luò)化共享與集成應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)研究，構(gòu)建我國(guó)國(guó)家空間信息網(wǎng)格。從整體上提高我國(guó)空間信息獲取、處理與應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)多維多源精細(xì)空間信息一體化獲取、空間信息的定量化處理、空間信息的網(wǎng)絡(luò)化共享與應(yīng)用等三個(gè)方面的重大突破，最終推動(dòng)我國(guó)遙感信息資源的社會(huì)化與應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化。
　　
　　二、網(wǎng)格技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
　　
　　1.開放標(biāo)準(zhǔn)化趨勢(shì)
　　就像Internet需要依賴TCP/IP協(xié)議一樣，網(wǎng)格也需要依賴標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議才能共享和互通。2002年2月，在加拿大多倫多市召開的全球網(wǎng)格論壇GGF會(huì)議上，Globus項(xiàng)目組和IBM共同倡議了一個(gè)全新的網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)OGSA。OGSA把Globus標(biāo)準(zhǔn)與以商用為主的Web Services標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來(lái)，網(wǎng)格服務(wù)統(tǒng)一以Services的方式對(duì)外界提供。OGSA的誕生，標(biāo)志著網(wǎng)格已經(jīng)從學(xué)術(shù)界的象牙塔延伸到了商業(yè)世界中，而且從一個(gè)封閉的世界走向了開放的環(huán)境中。OGSA從誕生起，就得到業(yè)界的廣泛支持，像微軟、Entropia（基于PC的分布式網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)提供商）等從一開始就宣布支持OGSA。
　　
　　2.多技術(shù)融合趨勢(shì)
　　在OGSA出現(xiàn)之前，已經(jīng)出現(xiàn)很多種用于分布式計(jì)算的技術(shù)和產(chǎn)品。例如，1987年，SUN公司就推出了開放網(wǎng)絡(luò)計(jì)算，1989年分別出現(xiàn)了OSF的DCE和OMG的CORBA，1996年微軟推出了DCOM。這些機(jī)制互不兼容，嚴(yán)重到了同一家公司的產(chǎn)品都不兼容的程度。90年代末，讓人扼腕嘆息的混亂局面終于有望結(jié)束，因?yàn)榇藭r(shí)基于XML的Web Services技術(shù)開始大行其道。Web Services在各種異構(gòu)平臺(tái)之上構(gòu)筑了一層通用的、與平臺(tái)無(wú)關(guān)的信息和服務(wù)交換設(shè)施，從而屏蔽了互聯(lián)網(wǎng)gGIPQQm6pJ+AP3hreVIGKtg0ygqLfb7pmLqLKg7oF2g=中千差萬(wàn)別的差異，使信息和服務(wù)暢通無(wú)阻地在計(jì)算機(jī)之間流動(dòng)。Globus項(xiàng)目組看到了Web Services的巨大潛力，在2002年迅速將GlobusToolkit的開發(fā)轉(zhuǎn)向了Web Services平臺(tái)，試圖用OGSA在網(wǎng)格世界一統(tǒng)天下。
　　
　　3.大型化趨勢(shì)
　　美國(guó)政府僅在網(wǎng)格技術(shù)的基礎(chǔ)研究上，每年投入的經(jīng)費(fèi)就高達(dá)5億美元。美國(guó)能源部支持的科學(xué)網(wǎng)格用622Mbps的ESNet網(wǎng)格連接了能源部的兩臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，網(wǎng)格計(jì)算能力達(dá)到每秒5萬(wàn)億次，存儲(chǔ)能力達(dá)到1300TB。美國(guó)物理網(wǎng)格GriPhyN計(jì)劃建立每秒千萬(wàn)億次級(jí)別的計(jì)算平臺(tái)，用于數(shù)據(jù)密集型計(jì)算。美國(guó)軍方正在實(shí)施的全球信息網(wǎng)格GIG，預(yù)計(jì)在2020年完成。目前，GIG沒有專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，但美國(guó)國(guó)防部每年在信息技術(shù)上的投資高達(dá)220億美元，GIG的經(jīng)費(fèi)存在于其中的各種項(xiàng)目中。美國(guó)政府電子信息技術(shù)協(xié)會(huì)的一位負(fù)責(zé)人預(yù)測(cè)，到2006年，GIG有可能成為五角大樓的最大投資項(xiàng)目。不單美國(guó)政府對(duì)網(wǎng)格作了巨大投資，公司也不甘示弱。IBM在2001年8月宣布，將投入40多億美元進(jìn)行“網(wǎng)格計(jì)算創(chuàng)新計(jì)劃”，全面支持網(wǎng)格計(jì)算。IBM目前已經(jīng)成為Globus的首席合作伙伴，還成為OGSA標(biāo)準(zhǔn)的制定者之一。
　　
　　三、網(wǎng)格技術(shù)的思考
　　
　　綜合我國(guó)網(wǎng)格技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，筆者認(rèn)為，我們?cè)谶M(jìn)行自己的網(wǎng)格研究時(shí)，應(yīng)該注意這樣幾個(gè)問題：
　　一是網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)的制定。正如TCP/IP協(xié)議是因特網(wǎng)的核心一樣，構(gòu)建網(wǎng)格計(jì)算也需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和服務(wù)進(jìn)行定義。我們應(yīng)該積極參與到網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)的制定工作中去，應(yīng)該對(duì)網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)的制定做到及時(shí)跟蹤、盡快消化與吸收，我們對(duì)網(wǎng)格技術(shù)的研究工作應(yīng)該在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下開展。在網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)方面，迄今為止還沒有正式的標(biāo)準(zhǔn)，但在核心技術(shù)上，相關(guān)機(jī)構(gòu)與企業(yè)已達(dá)成一致——由美國(guó)Argonne國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與南加州大學(xué)信息科學(xué)學(xué)院（ISI）合作開發(fā)的Globus Toolkit軟件包已成為網(wǎng)格計(jì)算事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。
　　二是網(wǎng)格技術(shù)的應(yīng)用。網(wǎng)格計(jì)算模式由應(yīng)用需求而產(chǎn)生，并且與應(yīng)用緊密相連。盡管網(wǎng)格的前景是廣闊的，但是我們應(yīng)該看到，搭建一個(gè)通用的網(wǎng)格環(huán)境還不是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的目標(biāo)，將會(huì)遇到網(wǎng)絡(luò)帶寬、通信延遲、信息服務(wù)能力有限等諸多問題的困擾。因此，在現(xiàn)階段結(jié)合我國(guó)信息化和科學(xué)研究、工程的應(yīng)用需求，開展網(wǎng)格計(jì)算的實(shí)踐是促進(jìn)我國(guó)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算技術(shù)良性發(fā)展的有效途徑。我們應(yīng)該面向國(guó)家的重大應(yīng)用，結(jié)合關(guān)鍵技術(shù)的突破，首先推動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)在國(guó)防、能源、航天、科研、教育以及其他具有迫切應(yīng)用需要的行業(yè)中的應(yīng)用，加快應(yīng)用的開發(fā)，建立行業(yè)或企業(yè)的應(yīng)用網(wǎng)格，再進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)全面的網(wǎng)格應(yīng)用研究。
　　作者單位：黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)科系
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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