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網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)發(fā)展及其趨勢(shì),頂視網(wǎng),主要內(nèi)容,一、網(wǎng)格的含義和應(yīng)用二、網(wǎng)格計(jì)算挑戰(zhàn)與趨勢(shì)三、國(guó)內(nèi)網(wǎng)格研究工作四、看法,瑾供參考,一、網(wǎng)格的含義和應(yīng)用,Grid的由來,什么是網(wǎng)格？,通常講，網(wǎng)格（Grid）將網(wǎng)絡(luò)上地理分布的各種資源聚合為一體，支持應(yīng)用問題合作求解系統(tǒng)的構(gòu)造集成計(jì)算、數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)、設(shè)備、軟件和人員等各種資源；思想：資源共享和協(xié)同，強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一和橫向設(shè)計(jì)；方法：建立廣泛的資源共享標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議,網(wǎng)格應(yīng)用需求背景,E-Science大規(guī)模構(gòu)造和挖掘大型的觀測(cè)和模擬數(shù)據(jù)庫開發(fā)計(jì)算機(jī)模擬和分析訪問遠(yuǎn)程的特殊設(shè)備分布各地的合作研究人員近實(shí)時(shí)的交換信息E-Business企業(yè)計(jì)算是高度分布、異構(gòu)、企業(yè)之間(B2B)企業(yè)計(jì)算需要大量計(jì)算和數(shù)據(jù)服務(wù)各種資源和服務(wù)的提供商出現(xiàn)，租賃業(yè)務(wù)是可行的,網(wǎng)格應(yīng)用需求背景,E-Government各個(gè)政府部門的信息互通和互操作部門之間資源和信息共享和整合EEntertainment大規(guī)模的視頻點(diǎn)播：分布、海量在線游戲:成千上萬人、交互、處理E-Education教育信息化主動(dòng)學(xué)習(xí)方法和交互式的教學(xué)方式網(wǎng)絡(luò)上作模擬實(shí)驗(yàn),從高性能計(jì)算領(lǐng)域,網(wǎng)格是一個(gè)集成Internet資源的虛擬超級(jí)計(jì)算機(jī)許多巨大挑戰(zhàn)性應(yīng)用計(jì)算和數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用需要比單個(gè)計(jì)算機(jī)更強(qiáng)的計(jì)算能力通過匯集Internet的高性能計(jì)算資源，建立虛擬超級(jí)計(jì)算機(jī)平臺(tái)這是Gridcomputing最初動(dòng)力提供共享資源：超級(jí)計(jì)算機(jī)，存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)和儀器，etc.onInternet通過高速網(wǎng)絡(luò)連接,網(wǎng)格對(duì)不同用戶意味著不同的事情,從高性能計(jì)算領(lǐng)域(cont),TERAGRID(atypicalproject)FundedbyNSFofU.S.AConnect5supercomputercenterswith40GbpsfiberlinksAggregatedresourcesOver21TeraFlopscomputingpowerOver600terabytesstorage,從P2P研究團(tuán)體角度,GridisaP2PcomputingPlatformNormally,utilizetheautonomousresourcesattheedgeofInternetinteractviasymmetricprotocols(vs.client/server)takedecentralizedcontrolcollecthugeresourcesoverInternetShareidleresourcesatedgessuchasCPUorfileatdesktopPCsDedicatedtosomespecialapplicationsSETIHome集成網(wǎng)絡(luò)上各種空閑PC，處理能力達(dá)到54teraflops適應(yīng)特定應(yīng)用Napster,Gnutella,etc.,從工業(yè)界信息集成角度,Grid為應(yīng)用的無縫集成提供了一種有效的方式在不同的組織中集成應(yīng)用和交換數(shù)據(jù)象WEB一樣連接了分布在網(wǎng)絡(luò)上的頁面集中在不同組織中應(yīng)用間的連接和互操作例如：Inter-enterprisebusinessprocesses,從合作研究的角度,網(wǎng)格是一個(gè)大規(guī)模的合作平臺(tái)支持全球分布的人與人或組織與組織之間的高質(zhì)量網(wǎng)上合作Accessgrid：建立一個(gè)大規(guī)模電子會(huì)議和分布會(huì)議的平臺(tái)Enablepersistentelectronicspacesintegratevisualdevicessharepersonspresencenowusedatover150institutions,網(wǎng)格是通過網(wǎng)絡(luò)提供綜合計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)、設(shè)備等資源和服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)算資源共享軟件共享設(shè)備共享數(shù)據(jù)信息共享服務(wù)共享人才共享為應(yīng)用提供不間斷的，無限的處理和按需能力，如同電力和水力基礎(chǔ)設(shè)施；以服務(wù)為手段；新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施（4T）,從基礎(chǔ)設(shè)施看，什么是網(wǎng)格？,二、網(wǎng)格計(jì)算挑戰(zhàn)與發(fā)展,技術(shù)挑戰(zhàn),建立一個(gè)開放的信息處理基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)一個(gè)開放的體系結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，以形成信息獲取、傳輸、訪問、共享和處理的單一虛擬系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)虛擬組織的管理和協(xié)同工作多個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和集成服務(wù)和應(yīng)用的自治管理和優(yōu)化自動(dòng)配置和部署網(wǎng)格的可用性和可開發(fā)性資源多層次和多方面的異構(gòu)性系統(tǒng)狀態(tài)的不確定性安全和現(xiàn)有分布的空間信息系統(tǒng)的結(jié)合多域的安全問題,挑戰(zhàn),如何將網(wǎng)格技術(shù)和傳統(tǒng)的技術(shù)相互結(jié)合Grid和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理網(wǎng)格和目前流行企業(yè)中間件網(wǎng)格和其它應(yīng)用的使用模式社會(huì)和體制障礙人們的思想障礙網(wǎng)格的市場(chǎng)在什么地方？究竟有多大？如何達(dá)到和開發(fā)？目前的成功在科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域eScience,網(wǎng)格技術(shù)研究現(xiàn)狀,網(wǎng)格技術(shù)從支持科學(xué)計(jì)算為主向市場(chǎng)更大和應(yīng)用面更寬方向發(fā)展Datagrid、SensorgridInformationGrid和Servicegrid擴(kuò)展重點(diǎn)是在網(wǎng)格軟件技術(shù)的研究和實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格系統(tǒng)軟件為主Globus,Avaki,Condor,Unicore,LSF,SunGrid等網(wǎng)格工具軟件網(wǎng)格編程語言：MPI-G2、服務(wù)綜合描繪語言，基于構(gòu)件技術(shù)、WebPortal等。,網(wǎng)格技術(shù)研究現(xiàn)狀,2002年Grid與webService技術(shù)結(jié)合體系結(jié)構(gòu)OGSA（OGSI）可望成為業(yè)界網(wǎng)格系統(tǒng)軟件的體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)；推動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)從科學(xué)工程計(jì)算領(lǐng)域向商業(yè)領(lǐng)域擴(kuò)展網(wǎng)格軟件技術(shù)雖然不成熟，在一些大型行業(yè)領(lǐng)域已進(jìn)入實(shí)際開發(fā)運(yùn)行生產(chǎn)型系統(tǒng)的階段。NASAIPG、PPDG，TeraGrid(DTF)Eu-DataGrid，UKEscienceGIG，AsciGrid，DOEgridChinanationalgrid,發(fā)展趨勢(shì),開放、標(biāo)準(zhǔn)、面向服務(wù)和平臺(tái)化是網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)的特征應(yīng)用層提供的資源共享、協(xié)同工作、非集中控制、非平凡服務(wù)質(zhì)量、動(dòng)態(tài)功能、開放系統(tǒng)、單一系統(tǒng)映像等共性功能和安全、作業(yè)、用戶、資源信息等共性的基本管理與基本服務(wù)通過網(wǎng)格系統(tǒng)軟件平臺(tái)提供。,發(fā)展趨勢(shì)（續(xù)）,Grid和其它計(jì)算機(jī)重要技術(shù)相融合網(wǎng)格應(yīng)用綜合網(wǎng)格技術(shù)和其它技術(shù)建立而成的,發(fā)展趨勢(shì)（續(xù)）,結(jié)合網(wǎng)格概念和技術(shù)、單機(jī)操作系統(tǒng)和目前主流中間件技術(shù)，向網(wǎng)格操作系統(tǒng)方向發(fā)展IBM已經(jīng)把WebSpheregrid當(dāng)作“Internetoperatingsystem”.Net及其未來版本就是微軟的Internet操作系統(tǒng)。Globus目標(biāo)是成為“分布式計(jì)算的Linux”。形成一個(gè)網(wǎng)格操作系統(tǒng)平臺(tái),發(fā)展趨勢(shì)（續(xù)）,綜合軟件和硬件技術(shù)形成公共信息基礎(chǔ)設(shè)施資源的綜合服務(wù)提供商IBM的OndemandComputing是機(jī)器、存儲(chǔ)設(shè)備到數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)格和中間件的綜合服務(wù)提供商；SUNSun/One依托機(jī)器、Java、J2EE等支持網(wǎng)格HP集中存儲(chǔ)、CLUSTER和數(shù)據(jù)管理支持公用基礎(chǔ)設(shè)施微軟依托他人硬件平臺(tái)，以公共設(shè)施方式出租和賣軟件服務(wù)而不是賣軟件；,工業(yè)界的網(wǎng)格,2002年10月IBM年投資100億美元，全面轉(zhuǎn)向“OnDemandComputing”,實(shí)質(zhì)是網(wǎng)格；Sun公司公布了它的網(wǎng)格計(jì)劃和SunOne/1;微軟、HP、ORCALE等公司開始投資此方面的研究;2002年底第一個(gè)商業(yè)上的游戲網(wǎng)格ButterflyGrid建立，目標(biāo)是解決許多人同時(shí)在線游戲的技術(shù)挑戰(zhàn)。全球網(wǎng)格論壇：,國(guó)內(nèi)研究情況,在1999-2001年期間，863計(jì)劃支持下，國(guó)家高性能計(jì)算環(huán)境建設(shè)計(jì)算網(wǎng)格六個(gè)城市的8個(gè)高性能計(jì)算中心通過Internet連接起來國(guó)防科技大學(xué)、中科院網(wǎng)絡(luò)中心、XX國(guó)科技大學(xué)、清華大學(xué)、西安交大、復(fù)旦大學(xué)、西南交大、華中科技大學(xué)等單位構(gòu)成研制網(wǎng)格系統(tǒng)軟件和網(wǎng)格應(yīng)用，支持并行計(jì)算的運(yùn)行其開創(chuàng)性的工作為我們今天更大規(guī)模的網(wǎng)格研究與建設(shè)奠定了基礎(chǔ),國(guó)內(nèi)研究情況（續(xù)）,國(guó)家863“高性能計(jì)算機(jī)及核心軟件”專項(xiàng)聚焦于網(wǎng)格，以建設(shè)“高性能網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境”的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和設(shè)備研制為核心；制定國(guó)內(nèi)網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)，參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定，培養(yǎng)一批人才4TFlop/s高性能計(jì)算機(jī)開發(fā)一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的網(wǎng)格軟件XX國(guó)國(guó)家網(wǎng)格ChinaNationalGrid(CNGrid)試驗(yàn)床,國(guó)內(nèi)研究情況（續(xù)）,建設(shè)若干個(gè)大型行業(yè)應(yīng)用網(wǎng)格；氣象服務(wù)網(wǎng)格、航空制造網(wǎng)格、XX國(guó)地質(zhì)調(diào)查網(wǎng)格、科學(xué)數(shù)據(jù)網(wǎng)格、新藥發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格、生物信息網(wǎng)格、數(shù)字林業(yè)網(wǎng)格；其它網(wǎng)格項(xiàng)目：XX國(guó)教育科研網(wǎng)格：XX國(guó)教育部2003年十月份啟動(dòng)，將連接上百所院校上海市網(wǎng)格：智能交通等應(yīng)用國(guó)家基金委的網(wǎng)格專項(xiàng)：建立跨地域的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)科學(xué)研究環(huán)境軍隊(duì)等,國(guó)防科大網(wǎng)格研究,XX國(guó)國(guó)家網(wǎng)格的負(fù)責(zé)單位之一結(jié)點(diǎn)、軟件、環(huán)境建設(shè)（1999-）XX國(guó)教育科研網(wǎng)格的主結(jié)點(diǎn)網(wǎng)格應(yīng)用：XX國(guó)國(guó)家氣象網(wǎng)格生物信息網(wǎng)格空間信息柵格等GridDataEngine系統(tǒng)GridDaenV0.9支持計(jì)算網(wǎng)格和數(shù)據(jù)網(wǎng)格;服務(wù)網(wǎng)格系統(tǒng)Servicegrid、Agentandgrid.,四、看法,看法,網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)還不成熟，勇于創(chuàng)新，機(jī)會(huì)很多基礎(chǔ)理論研究還很薄弱、OGSI還不成熟適應(yīng)網(wǎng)格環(huán)境的硬件設(shè)施研究非常不足支持“5E”網(wǎng)格軟件系統(tǒng)和應(yīng)用工具有待長(zhǎng)時(shí)間的開發(fā)和實(shí)踐突破網(wǎng)格基礎(chǔ)設(shè)備面向網(wǎng)格的高性能計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)海量存儲(chǔ)設(shè)備、大型分布儲(chǔ)存系統(tǒng)等網(wǎng)格軟件關(guān)鍵技術(shù)動(dòng)態(tài)資源共享高可用和可靠性按需服務(wù)安全,看法,面向多企業(yè)的企業(yè)服務(wù)網(wǎng)格是未來的一個(gè)商業(yè)重點(diǎn)Gridservice、結(jié)合商業(yè)技術(shù)