網(wǎng)網(wǎng)格技術(shù)的研究究the Research of Grid邢芳Xi ng Fang(江西財(cái)經(jīng)大學(xué)用友軟件學(xué)院，南昌330003 )(Ufsoft School of Softwere, JiangxiUhiversity of Fi nance and Econonincs， Nanchang 330003 )摘要:網(wǎng)格是構(gòu)筑在互聯(lián)網(wǎng)上的一組新興技術(shù),所有當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)中的先進(jìn)技術(shù)都會(huì)在網(wǎng)格中得到應(yīng)用。本文詳細(xì)介紹了未來(lái)的第三代網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)格技術(shù),對(duì)網(wǎng)格概念、特點(diǎn)、體系結(jié)構(gòu)和模型做了分述，重點(diǎn)介紹了網(wǎng)格的模型:沙漏模型; a obus模型; 0QSA模型;計(jì)算池模型; CPU模型;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等，最后概述了中國(guó)網(wǎng)格研究現(xiàn)狀。關(guān)鍵字:網(wǎng)格;沙漏模型; 0SA模型; G obus模型;網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)中圖分類號(hào): TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào): 1671- 4792- ( 2006) 5- 0050- 02Abstract: Grid conputingis a newly arisen techni que on the Internet ,all the advanced techni que woul d appl iedin grids. This paper introduces the third net一Grd technol ogy ，analyses the conception，pecul iarity ,architecture and the nodel of gird. Grid architectures nodel are emphasized ,incl uding five level hourgl assnodel architecture; G obus nodel ; OGSA nodel ; calculate pool ; CPU nodel ; nerve net model and so on . The. last sumarize the current situationof gridin China.Keymords: Grid; Five Level Hourgl ass Model Archi tecture; 0OGSA Mdel ; G obus Model ; Grid Archi tecture0引言2網(wǎng)格的特性隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展,從PC到局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng),計(jì)算從硬件的觀點(diǎn),網(wǎng)格中的資源有以下特性:數(shù)量. 上是無(wú)機(jī)已廣泛用于數(shù)據(jù)計(jì)算、辦公自動(dòng)化和信息傳遞,這大大地限制的;它們由不同的且潛意識(shí)上互不信任的組織和個(gè)人擁節(jié)約了人們的時(shí)間，縮短了人們?cè)诳臻g的距離，擴(kuò)大了彼此有和管理;它們可能有不同的安全措施和策略;它們可以是之間的信息交流。然而,這種發(fā)展的背后是人們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)建設(shè)不同類的，即可以有類型不同的CPU結(jié)構(gòu),運(yùn)行在不同的操上投入了大量的人力、物力、財(cái)力。人們希望的是能夠充分作系統(tǒng).上;它們由異構(gòu)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)相連和不同的管理策略;利用計(jì)算機(jī)的閑置資源，快速得到準(zhǔn)確的有用信息;同時(shí)，它們?cè)诘乩砩鲜欠蛛x的，比如在不同的企業(yè)，不同的國(guó)家?？鐕?guó)的合作實(shí)驗(yàn)也要求計(jì)算機(jī)通過(guò)因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)這些特性集中在一起形成了網(wǎng)格最重要的特性一-它們將變共享。正是由于人們的進(jìn)一步 要求促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)的未來(lái)發(fā)展趨得非常復(fù)雜，并且在管理網(wǎng)格中間件系統(tǒng)的第一優(yōu)先權(quán). 上產(chǎn)勢(shì)-網(wǎng)格。生復(fù)雜管理。1網(wǎng)格的概念從用戶觀點(diǎn)來(lái)看,網(wǎng)格是對(duì)站點(diǎn)和組織的資源的共享和網(wǎng)格( Gri d)起源于20世紀(jì)90年代初，它由電力網(wǎng)的概全部虛擬。-個(gè)網(wǎng)格聚合CPU、數(shù)據(jù)和服務(wù)并使用戶和應(yīng)用念發(fā)展而來(lái)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)用戶接入Int ernet以后，就如同電力以一種安全的方式訪問它們，它具有異構(gòu)性,可擴(kuò)展性, 動(dòng)用戶將插頭插入電網(wǎng)，可以得到像“隨你所需”的電力那樣態(tài)自適應(yīng)性。得到計(jì)算與信息資源的供應(yīng)，而不必知道電力(計(jì)算機(jī)和信石隅空用同貼蟲層息資源)來(lái)自何處。網(wǎng)格是一個(gè)集成的計(jì)算與資源環(huán)境,或者說(shuō)一個(gè)計(jì)算資源池。它能夠充分吸納各種計(jì)算資源，并把它們轉(zhuǎn)成一種隨處可得的、可靠的、標(biāo)準(zhǔn)的、經(jīng)濟(jì)的計(jì)算能|鋈磊螯贖力，即一個(gè)廣域范圍的“無(wú)縫的集成和協(xié)同計(jì)算環(huán)境”。網(wǎng)格出現(xiàn)以后，人們上網(wǎng)時(shí)可能不用Www,而用GGG (GreatG obal Gri d)。網(wǎng)格開發(fā)的目的是連接所有的網(wǎng)格資源，實(shí).現(xiàn)資源共享，異地協(xié)同工作，支持開放標(biāo)準(zhǔn),功能動(dòng)態(tài)變化，網(wǎng)拖生物犀其最終目標(biāo)是構(gòu)建一臺(tái) 虛擬超級(jí)計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)服務(wù)點(diǎn)播和一步到位服務(wù)。中國(guó)煤化工MYHCNMH G_35./科技廣 場(chǎng)2006.53 網(wǎng)格的體系結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān),而是全局性和跨資源集合的一種捕獲交互 ,最后在應(yīng)網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)主要組成部分為:網(wǎng)格結(jié)構(gòu)層: 提供資源用層通過(guò)調(diào)用“服務(wù)”來(lái)構(gòu)造應(yīng)用。OSSA模型結(jié)構(gòu)如圖三所相關(guān),站點(diǎn)相關(guān)基本功能;網(wǎng)格服務(wù)層:實(shí)現(xiàn)資源無(wú)關(guān)和應(yīng)示:用無(wú)關(guān)的功能;網(wǎng)格應(yīng)用工具層:提供更為專業(yè)化的服務(wù)和警久數(shù)據(jù)的話網(wǎng). (0%的“組件;應(yīng)用層:網(wǎng)格用戶可以使用其他層次的借口和服務(wù)完成網(wǎng)格應(yīng)用的開發(fā)。網(wǎng)格的體系結(jié)構(gòu)如圖一所示:4網(wǎng)格模型從體系結(jié)構(gòu)模型上看網(wǎng)格:(1)沙漏模型實(shí)現(xiàn)根據(jù)各組成部分與共享資源的距離,將功能分散在五個(gè)不同的層次上,從底層往上依次是:構(gòu)造層:這一層是指可以用來(lái)共享的各種網(wǎng)格資源，包含的內(nèi)容極為廣泛，既包括......計(jì)算機(jī)、傳感器等硬件，也包括數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)資源等軟件。連圖三QGSA模型接層:對(duì)網(wǎng)格中網(wǎng)絡(luò)事務(wù)的核心通信協(xié)議和安全協(xié)議的定義(5)計(jì)算池模型在這一層完成 ,因此連接層是為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)即全局服務(wù)的所有的設(shè)備都可以進(jìn)行計(jì)算服務(wù);將任務(wù)分解,子任務(wù)一層。資源層:該層只關(guān)心單個(gè)的資源，定義了在單獨(dú)資源很少與外界通訊;每臺(tái)設(shè)備計(jì)算- -個(gè)子任務(wù); 計(jì)算完畢后，上提供共享操作的協(xié)議,以便于其實(shí)現(xiàn)調(diào)用構(gòu)造層的功能訪將結(jié)果反饋給提交者;新任務(wù)順序的提交給空閑出來(lái)的設(shè)問和控制本地資源。匯聚層:將資源層提供的所有資源聚集備。在一起， 供虛擬組織的應(yīng)用程序共享。應(yīng)用層:在虛擬組織(6) CPU模型環(huán)境中存在，應(yīng)用可根據(jù)上面作一層次上定義的服務(wù)來(lái)構(gòu)將網(wǎng)絡(luò)設(shè)想成為一個(gè)巨大的計(jì)算機(jī),有專門的計(jì)算單元造，它可以調(diào)用資源層的服務(wù)，也可以調(diào)用匯聚層的服務(wù)，和控制單元，將其它計(jì)算機(jī)看作外存,利用匯編的方式進(jìn)行從而滿足應(yīng)用需求。沙漏模型的結(jié)構(gòu)如圖二所示:協(xié)同計(jì)算。(7)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用整序工具每臺(tái)計(jì)算機(jī)看成是大腦神經(jīng)元細(xì)胞,網(wǎng)絡(luò)連接相當(dāng)于神經(jīng)元突觸，每臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)與大量機(jī)器相連,以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方式完成計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)。資翼與服務(wù)的安全訪同5網(wǎng)格 研究的現(xiàn)狀構(gòu)造基物理實(shí)體和邏樹安體進(jìn)計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施ACI ( Advanced Computati onalInfrastructur e)和以中科院計(jì)算為主的國(guó)家高性能計(jì)算環(huán)境圖二沙漏模型NHPCE( National Hi gh Perfor mance Comput i ng(2) G obus模型Envi ronnent)。另外，全國(guó)還有幾十所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)網(wǎng)格計(jì)算模型包括: G obus Tool ki t工具軟件包;開開展各種網(wǎng)格研究?？梢钥闯?網(wǎng)格研究正在迅速展開。放源碼協(xié)議。G obus模型所有可以共享的主體都是資源，它6結(jié)束語(yǔ)關(guān)心如何把資源提供給用戶使用。網(wǎng)格的一個(gè)發(fā)展高峰已經(jīng)到來(lái),雖然利用網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)進(jìn)(3)組件模型行協(xié)同計(jì)算的應(yīng)用已經(jīng)出現(xiàn),但是這些應(yīng)用只是局限于具體Veb Servi ce是單機(jī)上組件技術(shù)的發(fā)展;網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算的企業(yè)或機(jī)構(gòu),真正將其應(yīng)用到行業(yè)資源的整合利用領(lǐng)域的機(jī)可以直接使用網(wǎng)格組件。通過(guò)本地生成代理類進(jìn)行遠(yuǎn)程訪具體系統(tǒng)還沒有出現(xiàn)。但是，目前, 正是網(wǎng)格浪潮醞釀?dòng)縿?dòng)問，具有組件的屬性，方法，事件。的時(shí)刻,作為近期最炙手可熱的IT技術(shù)之一, 網(wǎng)格技術(shù)受到(4) OGSA模型了人們的青 睞和吹捧，我們期待能夠迎來(lái)真正的網(wǎng)格時(shí)代。開放式的網(wǎng)格服務(wù)體系0G6A是一個(gè)由 節(jié)點(diǎn)和連線構(gòu)成的框架。該框架的節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)格服務(wù)，而網(wǎng)格服務(wù)之間的連線是參考文獻(xiàn).網(wǎng)格服務(wù)相互交流時(shí)所用的語(yǔ)言。網(wǎng)格服務(wù)是特殊的網(wǎng)絡(luò)服[1]祝延波.國(guó)內(nèi)外網(wǎng)格研究現(xiàn)狀淺析[J].青?？萍?務(wù)，專供用來(lái)維持和管理網(wǎng)格體系。0GA采用纖維層、連接2005，4 (15): 60- 61.層、資源層、協(xié)作層、應(yīng)用層五層結(jié)構(gòu)。其中，纖維層為網(wǎng)[2]戰(zhàn)曉蘇.網(wǎng)格計(jì)算[M .北京清華大學(xué)出版社, 2005.格協(xié)議仲裁的共享訪問提供各種資源,如計(jì)算資源、存儲(chǔ)系[3]周全,楊庚.網(wǎng)絡(luò)計(jì)算-一下一代Internet 計(jì)t統(tǒng)、數(shù)據(jù)目錄等物理資源。連接層定義網(wǎng)格特定的網(wǎng)絡(luò)處理算模式[J ] .江蘇通信技術(shù)，2004， 20所需的核心通信協(xié)議和安全認(rèn)證協(xié)議。資源層建立在連接層的通信與認(rèn)證協(xié)議基礎(chǔ)之上,是對(duì)個(gè)人資源安全共享操作的作者簡(jiǎn)介談判、啟動(dòng)、監(jiān)視、控制、記賬和支付定義協(xié)議、API和SDK。邢芳(1979- ), 女,河北邯鄲人，江西財(cái)經(jīng)大學(xué)用友協(xié)作層包含的協(xié)議、服務(wù)、APIS和SDKs，與任何特定資源軟件學(xué)院。中國(guó)煤化工MYHCNMH G.