網(wǎng)格計(jì)算,打破計(jì)算能力的天花板

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“我們剛剛購(gòu)買(mǎi)這兩臺(tái)小型機(jī)的時(shí)候,在單位周?chē)?jīng)常會(huì)出現(xiàn)外國(guó)人,他們是在監(jiān)視我們是否把這些服務(wù)器用于軍事用途。”一位石油勘探公司的總工程師在接受記者采訪(fǎng)時(shí)曾經(jīng)談到,“現(xiàn)在,我們利用網(wǎng)格技術(shù),實(shí)現(xiàn)了比過(guò)去更加強(qiáng)大的計(jì)算能力,再也不用受制于人。”
    “現(xiàn)在一些先進(jìn)國(guó)家對(duì)我國(guó)的高科技出口仍然有一定的限制,一些具有強(qiáng)大計(jì)算能力設(shè)備都不出口給中國(guó),發(fā)展網(wǎng)格技術(shù),提高計(jì)算能力是我們突破這些技術(shù)限制的一種好的解決方案?!币晃痪W(wǎng)格技術(shù)專(zhuān)家對(duì)記者說(shuō)。
    由此看來(lái),網(wǎng)格技術(shù)并不僅僅一是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算技術(shù),而它對(duì)于整個(gè)國(guó)家的發(fā)展,都有著非比尋常的意義,今天,就讓我們來(lái)一同了解網(wǎng)格技術(shù),了解它的特色和實(shí)現(xiàn)方法,以及中國(guó)知名的幾大網(wǎng)格。
    認(rèn)識(shí)網(wǎng)格
    也許很多人對(duì)于網(wǎng)格用這個(gè)詞并不陌生,用簡(jiǎn)單的話(huà)講,網(wǎng)格是服務(wù)器、數(shù)據(jù)源、因特網(wǎng)三種技術(shù)的有機(jī)組合和發(fā)展,它具有高性能、一體化、資源共享等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。
    它的優(yōu)勢(shì)在于,整合了分布在世界各地的計(jì)算資源,通過(guò)網(wǎng)格計(jì)算軟件,用戶(hù)可以將自己的計(jì)算需求分散到各個(gè)不同的服務(wù)器中進(jìn)行計(jì)算,用戶(hù)無(wú)需知道自己使用的服務(wù)器位置在哪,屬于什么人,他所做的只是輸入需求和獲得結(jié)果。
    看到這,您也許會(huì)覺(jué)得網(wǎng)格好像和我們每天都要使用的互聯(lián)網(wǎng)有點(diǎn)相似,其實(shí)不然,他們之間有著很多的差別,也有著很多的相互結(jié)合的地方。
    教育網(wǎng)格醫(yī)學(xué)圖像診斷網(wǎng)格主頁(yè)面
    網(wǎng)格VS互聯(lián)網(wǎng)
    因?yàn)樾枰细鞯氐挠?jì)算資源,并讓這些資源以的方式進(jìn)行協(xié)作,因此,網(wǎng)格相比互聯(lián)網(wǎng)有著更高的性能和功能,大致可以分為四個(gè)特點(diǎn):
    首先,網(wǎng)格的網(wǎng)絡(luò)連接部分具有穩(wěn)定、寬闊的帶寬資源。在歐美國(guó)家當(dāng)中,重要的網(wǎng)格項(xiàng)目都使用高速的主干網(wǎng)進(jìn)行連接,我國(guó)主要的網(wǎng)格也都是使用專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò)來(lái)連接主要的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器。一些網(wǎng)格專(zhuān)家用通暢的高速公路和城市干道來(lái)比喻互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)格的帶寬資源。
    其次,想比互聯(lián)網(wǎng)而言,網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)所連接的更多的是高性能的計(jì)算資源,而不像互聯(lián)網(wǎng)連接有如此之多的終端設(shè)備,正是這些高性能的計(jì)算資源構(gòu)成了網(wǎng)格超強(qiáng)的計(jì)算速度和處理能力。
    為了讓這些資源能夠?yàn)橛脩?hù)所用,網(wǎng)格在體系架構(gòu)上采用了一些先進(jìn)的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),如 “廣域緩存技術(shù)”,它可以自動(dòng)把用戶(hù)最需要的信息放在離用戶(hù)最近的服務(wù)器上。
    最后,網(wǎng)格將促進(jìn)全球科學(xué)資源的協(xié)作,通過(guò)網(wǎng)格,我國(guó)已經(jīng)與全球多個(gè)網(wǎng)格建立起了協(xié)作關(guān)系,這些合作能夠讓人類(lèi)的發(fā)現(xiàn)得到更多的共享,讓我們更好地實(shí)現(xiàn)全球、甚至全人類(lèi)的資源共享。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的麥特考夫定律,網(wǎng)格的價(jià)值與網(wǎng)格用戶(hù)數(shù)的平方成正比。
    除了功能的區(qū)別之外,網(wǎng)格和互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行方式也有所不同,互聯(lián)網(wǎng)是把一些固定提供好的內(nèi)容提供給瀏覽者,而網(wǎng)格是根據(jù)用戶(hù)提供的數(shù)據(jù)和算法,進(jìn)行高效的計(jì)算,幫助用戶(hù)盡快獲取答案。
    舉例而言,你在做GOOGLE頁(yè)面輸入“1+1”,GOOGLE可能會(huì)返回帶有“1+1”字符的多個(gè)網(wǎng)頁(yè)。而如果你在網(wǎng)格中輸入“1+1”,并且提出要求進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算,那么返回的信息會(huì)是“2”。
    在邏輯上,網(wǎng)格應(yīng)該就像一臺(tái)機(jī)器。這個(gè)特性叫作“一體化”,它還有一個(gè)更學(xué)術(shù)化的名稱(chēng),叫作“單一系統(tǒng)映象”。
    Web入口成為主流
    在網(wǎng)格計(jì)算的體系當(dāng)中,主要存在兩種主要的組件類(lèi)型——服務(wù)器和用戶(hù)端。服務(wù)器用于分發(fā)工作請(qǐng)求及保存有關(guān)構(gòu)成整個(gè)工作的獨(dú)立工作單元的信息,用戶(hù)端則負(fù)責(zé)處理獨(dú)立的工作單元。
    服務(wù)器和客戶(hù)端之間的通信方式有多種,但是系統(tǒng)的核心是對(duì)工作的分發(fā)。其中,系統(tǒng)采用兩種工作方式中的一種,要么是客戶(hù)機(jī)管理自己的工作流,并向服務(wù)器請(qǐng)求新的工作單元,要么是服務(wù)器將工作單元分發(fā)給客戶(hù)機(jī)。
    但是,通信過(guò)程并不是到這里就停止了,網(wǎng)格還需要額外的服務(wù)器和服務(wù)來(lái)支持網(wǎng)格服務(wù)器的基礎(chǔ)設(shè)施,它們相互之間需要進(jìn)行對(duì)話(huà),并交換信息。
    關(guān)鍵的問(wèn)題在于,通常情況下網(wǎng)格解決方案中交換的是相當(dāng)分散的信息片斷。在客戶(hù)機(jī)和服務(wù)器之間交換的是原始的工作單元和處理之后的響應(yīng)。甚至在數(shù)據(jù)負(fù)載相當(dāng)高的情況之下,如進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或視頻呈現(xiàn)時(shí),我們依然在交換信息包,而不是在客戶(hù)機(jī)和服務(wù)器元素之間建立完全、雙向、永久的通信。