| 词条 | 网格计算 |
| 释义 | 网格计算 § 概述 网格计算 随着超级计算机的不断发展，它已经成为复杂科学计算领域的主宰。但以超级计算机为中心的计算模式存在明显的不足，而且目前正在经受挑战。超级计算机虽然是一台处理能力强大的“巨无霸”，但它造价极高，通常只有一些国家级的部门，如航天、气象等部门才有能力配置这样的设备。而随着人们日常工作遇到的商业计算越来越复杂，人们越来越需要数据处理能力更强大的计算机，而超级计算机的价格显然阻止了它进入普通人的工作领域。于是，人们开始寻找一种造价低廉而数据处理能力超强的计算模式，最终科学家们找到了答案———Grid Computing(网格计算)。 § 历史 网格计算是伴随着互联网而迅速发展起来的，专门针对复杂科学计算的新型计算模式。这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”，其中每一台参与计算的计算机就是一个“节点”，而整个计算是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”，所以这种计算方式叫网格计算。这样组织起来的“虚拟的超级计算机”有两个优势，一个是数据处理能力超强；另一个是能充分利用网上的闲置处理能力。 实际上，网格计算是分布式计算(Distributed Computing)的一种，如果我们说某项工作是分布式的，那么，参与这项工作的一定不只是一台计算机，而是一个计算机网络，显然这种“蚂蚁搬山”的方式将具有很强的数据处理能力。今年年中，NTTData计划与Intel和SGI联合进行一项为期三个月的网格计算试验，届时将有包括家庭、企业和学术机构的100万台计算机相联，其总处理能力将比现有的最快的超级计算机还要快五倍。 充分利用网上的闲置处理能力则是网格计算的有一个优势，网格计算模式首先把要计算的数据分割成若干“小片”，而计算这些“小片”的软件通常是一个预先编制好的屏幕保护程序，然后不同节点的计算机可以根据自己的处理能力下载一个或多个数据片断和这个屏幕保护程序。于是“演出开始了”，只要，节点的计算机的用户不使用计算机时，屏保程序就会工作，这样这台计算机的闲置计算能力就被充分地调动起来了。 网格计算这种“蚂蚁搬山”式的计算式的网格计算，看似普通，但却有过及其出色的表现。1999年，SETI@HOME项目是网格计算的一个成功典范。该项目在1999年初开始将分布于世界各地的200万台个人电脑组成计算机阵列，用于搜索射电天文望远镜信号中的外星文明迹象。该项目组称，在不到两年的时间里，这种计算方法已经完成了单台计算机345000年的计算量。可见，这种“蚂蚁搬山”式的分布式计算的处理能力十分强大，正所谓“泰山不辞抔土，故能成其大”。 网格计算不仅受到需要大型科学计算的国家级部门，如航天、气象部门的关注，目前很多大公司也开始追捧这种计算模式，并开始有了相关“动作”。 “蓝色巨人”IBM正在构筑一项名为“Grid Computing”的计划，旨在通过因特网，向每一台个人电脑提供超级的处理能力。IBM公司副总裁、也是这项计划的总设计师欧文·伯杰说，“Grid Computing”是一种整合电脑资源的新手段，它通过因特网把分散在各地的个人电脑连接起来，不仅可使每台个人电脑通过充分利用相互间闲置的电脑能源，来提升各自的电脑处理能力，还可使成千上万的用户在大范围的网络上共享电脑处理功能、文件以及应用软件。 正如网络技术总是从科学开发领域转向企业商务领域一样，我们也希望看到‘Grid Computing’能取得这样的进展。 另一个业界巨人SUN也推出新软件促进网络计算的发展。2001年11月，Sun推出了Sun Grid Engine企业版5.3版软件的β版，继续提升它的网络技术计算水平。该软件自一年前推出以来， Sun Grid Engine 5.2.3版软件的用户已经增长了20倍。今天，全球有118000多颗CPU都是采用Sun Grid Engine软件管理的。 除此之外，一批围绕网格计算的软件公司也逐渐壮大和为人所知并成为受到关注的新商机，如：Entropia、Avaki、Noemix、Data Synapse等等。有业界专家预测，网格计算将成为2002年网络市场发展的热点。据《ForbesASAP》预测，网格技术将在2005年达到高峰，并带来因特网的新生。如果网格技术能促使市场按预期的17%年增长率持续成长的话，那么在2020年将会形成一个年产值20万亿美元的大产业。 § 现状 现在，网格计算主要被各大学和研究实验室用于高性能计算的项目。这些项目要求巨大的计算能力，或需要接入大量数据。 网格计算网格计算的目的是支持所有行业的电子商务应用。例如，飞机和汽车等复杂产品的生产要求对产品设计、产品组装和产品生命周期管理进行计算密集型模拟。其他一些实例还有，通过 Monte Carlo 方法对复杂金融环境的模拟，以及生命科学领域的许多项目。 网格环境的最终目的是，从简单的资源集中发展到数据共享，最后发展到协作。 资源集中 —— 使公司用户能够将公司的整个 IT 基础设施看作是一台计算机，能够根据他们的需要找到尚未被利用的资源。 数据共享 —— 使各公司接入远程数据。这对某些生命科学项目尤其有用，因为在这些项目中，各公司需要和其他公司共享人类基因数据。 通过网格计算来合作 —— 使广泛分散在各地的组织能够在一定的项目上进行合作，整合业务流程，共享从工程蓝图到软件应用程序等所有信息。 § 未来 网格计算技术可应用于很多业务和IT环境，包括如下几个方面。 研究和开发。这类活动基本上是信息和计算密集型的，涉及到使用多种方法，如分析、深入计算、数据挖掘和数据抽取。网格计算可以帮助提高研究人员的工作效率，对于那些要求在开发过程中确保保密性和离散性的竞争性市场环境来说特别重要。 商业智能和分析。此类网格通常用于执行大型的数据挖掘、数据智能和数据研究项目。采用传统方式，这些项目一般需要相对较长的时间（数天或数周）。网格计算技术能充分利用未用的计算资源，大大加快分析过程的速度，同时精度也高得多。 工程和产品设计。创建统一的产品开发网格，制造商们不仅能够实现跨供应链的协作，而且还能够利用扩展的计算功能来减少开发周期，降低开发成本和缩短进入市场所需的时间。 企业优化。利用网格，各类组织可以快速将不同的资源连接在一起，进行负载优化，从而能够跨企业边界以“不中断运行（on thefly）”的方式提供计算和数据资源。 网格计算综合来说，网格能及时响应需求的变动，通过使IT组织能够汇聚各种分布式资源和利用未使用的容量，网格技术极大地增加了可用的计算和数据资源的总量。网格计算可以帮助创建能够对意外流量和使用高峰做出快速响应的IT基础设施。此外，资源池的虚拟化使管理员能象对待一个单一系统那样，跨多个异构设备方便地监视不同任务的进展和状态。可以说，网格是未来计算世界中的一种划时代的新事物。 |
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