网格技术网格计算应用论文
网格计算技术及其应用研究
维普资讯
第２ 期
与付 费有关 的资源使用数据。
肖庆伦 ， ： 等 网格计算技术及其应用研究
、
３ ９
大型存储设备和数据库 等。这 些资 源在地理 位置 上是分 布
的， 系统具有异构特性 。
４ ）汇聚层 的作 用是将资源层 提交 的受 控资源汇集在一 起， 供应用程序共享使用 。汇聚层提供 目录服务、 资源 分配 、 日程安 排、 网格启动等功能 ， 协调多个 资源之 间的工作 。 ５ ）应用层 是网格 上用户 的应用 程序 ， 应用 程序 通过各
的应用技术 。
２ １ 五层沙漏结构 ．
五层沙漏结构（ 图 １所示 ） 如 是一种影 响十分广泛 的结 构， 它的主要特点就是 简单 ， 主要 侧重 于定 性 的描述 而不是
具体的协议定义 ， 中心思想是采用以“ 其 协议 ” 为中心的分层 结构 ， 利于我们从整体上理解。 有
１ 网格 计 算概述
１ 构 造层是 网格 中可 以被共 享 的资源所 在层 ， 层包 ） 该 括各种物理 设备或逻 辑实体 。该层 的功 能是 向上 层提 供网 格中可共享使用 的资源接 口， 网格通过支持设备共享 的协议
来访问本地设备 。 ２ ）连接层 是 网格 中处理 通信 和授 权 控 制的核 心 协 议
五层沙漏结构根据各组成部分距离共享资源 的远 近 ， 将
协议从下到上分 为五层 ， 的涵义如下 ： 各层
境， 或者说是一个计算 资源池 。从狭义 的角 度 ， 网格一 般被 称为计算 网格 ， 即主要用于解决科学和工程计算 问题 。而 网 格计算就是基 于网格 的问题求解 ， 将分布的计算机组织起来 协同解决 复杂 的科学与工程计算 问题 。
网格计算技术在高校信息化建设中的应用
其 功 能 是 将 网上 各 种 资 源 组 织 在 一 个 统 一 的 大 框 架 下 ， 解 决 大 为 型复 杂计 算 、 据 服 务 和 各 种 网 络 信 息 服 务 提 供 一 个 方 便 用 户 使 数 用 的 虚 拟 平 台 ， 使 资 源 和 用 户在 地 理 上 处 于 分 布 状 态 ， 算 网 即 计 格 也 能 提 供 给 用 户 一 个 透 明 的 、 享 的 、 全 的 和 容 错 的 高 性 能 共 安 计 算 环境 。 实现 互 联 网 上所 有 资 源 的 全 面 连 通 ， 现 信 息 资源 的 实 全 面 共享 ， 此 也 被称 为虚 拟 计 算 环 境 。 因 网格 计算 具 有 以 下 特 点 ： （） 布 与 共 享 。 网格 资 源 分 布 在位 置 不 同的 多 个 地 方 ， 够 １分 能 提 供 资 源 共 享 ， 除 信 息孤 岛 ， 以 协 同 工作 。网络 实 现 硬 件 的连 消 可
可 用 资源 进行 安全 握 手 、 资 源 做 初 始 化 、 测 资源 运 行 状 况 、 对 监 统
、
网格计算技术及其特点
计 有 关 的 资源 使 用 数 据 。这 些 资 源 包 括 已建 和在 建 的 各类 教 学 资 源数据库 （ 括 素材数据 库 、 材 数据库和 各类专业 数据库 等 ） 包 教 、 各 种 信 息 处 理 设 备 （ 括 超 级 计 算 机 、Ｃ 等 ） 各 种 存 储 设 备 （ 包 Ｐ 、 大
维普资讯
《 育信 息化 》 教 发行 部 ：ｙ ｃｌ ＠ｍｏ． ｕｃ ｅｄ． ｅ ｎ
云计算的应用与发展概论
云计算的服务方式
SaaS（软件即服务）：提供给消费者的服务是运营商运 行在云计算基础设施上的应用程序，消费者可以在各种 设备上通过客户端界面访问，如浏览器（例如基于Web的 邮件）。消费者不需要管理或控制任何云计算基础设施， 包括网络、服务器、操作系统、存储，甚至独立的应用 能力等等，消费者仅仅需要对应用进行有限的，特殊的 配置。简单来说：SaaS给你的就是访问应用的客户端或 者Web界面。
- 13 -
云计算的服务方式
IaaS（基础架构即服务）: 提供给消费者的服务是处理能 力、存储、网络和其他基本的计算资源，用户能够利用这 些计算资源部署和运行任意软件，包括操作系统和应用程 序。消费者不能管理或控制任何云计算基础设施，但能控 制操作系统、储存、部署的应用，也有可能获得有限制的 网络组件（例如，防火墙、负载均衡器等）的控制。简单 来说：IaaS给你的是远程的登录终端界面（虚拟服务器） 或者Web Service接口（云存储）。
所用即所付
技术模式
用户单一
可扩展, 有弹性, 动态, 多用户
- 29 -
云计算的发展及其面临的挑战
• 服务器+客户端云服务平台+客户端 • 公共标准+数据安全 • 各个公司的云计算平台没有标准，难以迁移 • 数据虽然对外比较安全，但是用户感觉将加密的数据，及
云计算的现状
• IBM在2007年11月推出了“改变游戏规则”的“蓝云”计算平台, 为客户带来即买即用的云计算平台。它包括一系列的自动化、自 我管理和自我修复的虚拟化云计算软件,使来自全球的应用可以 访问分布式的大型服务器池。使得数据中心在类似于互联网的环 境下运行计算。IBM正在与17个欧洲组织合作开展云计算项目。 欧盟提供了1.7亿欧元做为部分资金。该计划名为RESERVOIR,以 “无障碍的资源和服务虚拟化”为口号。2008年8月,IBM宣布将 投资约4亿美元用于其设在北卡罗来纳州和日本东京的云计算数 据中心改造。IBM计划在2009年在10个国家投资3亿美元建13个云 计算中心。
网格计算技术及应用前景
２ 网格 技 术的 发展
网格技术提供 了共享 和协调使用各 种不 同资 源的机制 ，
因此使得我们能够从地理上、 组织上分布的组件中创建出一
收稿 日期 ：０ ５ ２ ７ 作者 ２ ０ —１ —２ 陈霞 女 ２ ４岁 硕士
构； 结合 ｗｅ Ｓｒ ｃ提 出的开放 网格 服务结构 Ｏ Ｓ ｂｅｉ ｖｅ Ｇ Ａ。
准。Ｏ Ｓ Ｇ Ａ建立在 Ｇ ２ 上 ， 极 大地 扩展 了 Ｇ ２的 概念 Ｔ 之 并 Ｔ
和技术 。通过采 用面 向服务的结构和 ｗｅ ｂ服务技 术 ， Ｓ ｏ０ Ａ 坚定地 将网格计算 和广阔的工业界创新联合 了起 来。Ｏ Ｓ ＧＡ 提供 了一种框架 ， 在该框架 中可 以定义 范围更 广的可互操作 的轻量 级服务 ｏＧ Ａ提供了一种基 础 ， Ｓ 在这个基 础之上 可
化、 多功 能的方向发展 ， 需要 计算能力 更强 大的计 算机 。网 格是借鉴 电力 网的概念提 出来 的 ， 其最终 目的是希望用户在
个虚拟 计算 系统 ， 这个虚拟计算系统充分集成 了各 种资源 以 获得理 想的服务质量 。 学 术界和企业界 历经 １ Ｏ年左 右 的研究 和开发 。 网格技 术开始 成型 ， 并延续至今继续发展 。我们可 以将这个 发展过 程 明显 区分 为四个不 同的阶段 Ｌ 。 ４ Ｊ 自定义方案 ： 开始于 ２ Ｏ世纪 ９ 代早 期的元计算 及相 Ｏ年 关领域 的工作 ， 涉及到针 对 网格 计算 问题 开发 自定义 方 案。
不仅 网 格环 境 下 的 一 些资 源 本 身 具有 动 态 性 ， 如 ， 例
Ｃ Ｕ在处理任务的时候 ， Ｐ 每个时期 的负载 可能不相 同； 网络 的链路带宽 的流量每 时每 刻都在变化中 ； 内存的 占有量 随着
网格计算与GridGIS体系结构与关键技术探讨
网格计算与Grid GIS 体系结构与关键技术探讨姜永发,闾国年(南京师范大学地理信息科学江苏省重点实验室,南京210097)【摘 要】结合当前的网格计算和网格数据库技术,从GIS 集成运算与数据共享的角度概括了Grid GIS 包括应用层、中间件层与资源层三层架构的协同工作体系结构和宽带网络技术、分布对象技术、互操作技术与GML 共享技术等关键技术支撑以及Grid GIS 服务组成结构等。
【关键词】网格;网格计算;Oracle ;Grid GIS【中图分类号】P208 【文献标识码】A 【文章编号】1009-2307(2005)04-0016-04收稿日期:2004-10-21基金项目:国家高新技术发展规划(863)项目(编号:2002AA131030)1 引 言传统因特网实现了计算机硬件的连接、万维网实现了网页资源的连通,而网格(Grid )是利用高速国际互联网或专用网络把地球上广泛分布的计算资源、存储资源、通信资源、网络资源、软件资源、数据资源、信息资源、知识资源等连成一个逻辑整体,最终实现用户在格网这个虚拟组织环境上进行资源共享和协同工作消除信息孤岛和资源孤岛[1]。
1998年首次提出网格概念的计算网格的创始人Ian 1Foster 认为网格是将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体,即格网计算为数据密集型空间分析提供了计算资源支持,数据格网为海量空间数据分布式存储、管理、传输、分析提供了一体化的解决方法[2]。
目前网格的研究主要在美国和欧洲。
由中国科学院计算技术研究所的方金云与中国科学院地理科学与资源研究所的何建邦提出了网格GIS 的五层体系结构模型,分析了空间(元)数据标准、空间服务标准、分布空间对象技术、构件与构件库技术、基于框架的互操作技术、中间件技术等实现该系统的关键技术[3];中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室的沈占锋、骆剑承等提出了当前网格计算在GIS 领域可以结合中间件技术,形成网格GIS 的应用架构,以及提出了基于GML 语言应用Web Service 技术的中间件分布式架构Grid GIS 的思想[4]。
网格计算的原理与应用
网格计算的原理与应用Introduction网络技术的快速发展已经为计算并行处理带来了新的思路和机遇之一，即网格计算。
网格计算是一种通过整合各种分散的、异构的计算机资源（包括硬件、软件、网络等）来完成大量计算任务的技术，它使得用户能够分享各种不同时间戳的计算机资源，增强了用户之间的互联互通。
网格计算的基本原理网格计算的基本思想是把各个分布在全球范围内的计算机资源和网络连接起来，形成一个统一的计算平台，便于各个用户随时随地地使用。
在网格计算中，往往有两种角色：资源提供者和资源使用者。
资源提供者提供计算机资源供用户使用，而资源使用者则利用这些资源来完成自己的计算任务。
网格计算的基本理念是资源共享，既提高了资源的利用效率，也降低了使用者的成本。
网格计算的特点网格计算与传统的超级计算机、并行计算的主要区别在于，它不需要大规模的硬件设施也不需要专门的软件开发平台。
网格计算利用各种计算机资源，通过对这些资源进行整合和管理，以达到 parallel processing（并行处理）的目的。
网格计算系统的特点可以概括为以下几点：1.异构性网格计算资源具有不同的体系结构、操作系统、网络协议和应用程序，这些差异性给资源整合和管理带来了巨大的挑战。
2.可攻击性网格计算环境是开放的、异质的和分散的，往往包括许多不安全的计算机资源。
计算任务从资源提供者到使用者的过程中，很容易受到网络攻击、数据泄露等风险。
3.可伸缩性网格计算的资源规模可以从单个计算机到全球范围内的上千台计算机不等，这种可伸缩性为用户提供了更大的计算资源，支持更复杂的计算任务。
网格计算的应用网格计算在许多领域都有广泛的应用。
以下是网格计算的一些应用。
1.科学研究网格计算为研究人员提供了处理大规模、复杂数据集的能力，例如气象、气候、化学、物理学领域的大规模模拟和分析。
2.医学研究网格计算在医学领域中发挥了重要作用，例如通过医学影像的计算处理来研究疾病的发展规律，预测疾病的治疗效果等。
基于SimGrid层次网格调度算法研究与实现毕业论文
基于SimGrid层次网格调度算法研究与实现毕业论文目录第一章绪论 (1)1.1课题背景、目的及意义 (1)1.2研究现状 (1)1.3课题研究方法 (2)1.4 论文构成及研究容 (2)第二章网格和网格调度 (3)2.1 网格 (3)2.1.1 什么是网格 (3)2.1.2 网格计算 (3)2.2网格调度 (4)2.2.1 网格调度体系结构 (4)2.2.2网格资源调度策略 (5)2.3本章小结 (5)第三章网格调度算法 (6)3.1 调度模型 (6)3.1.1任务模型 (6)3.1.2系统模型 (8)3.2 HEFT (9)3.3HRDS (10)3.3.1 分析改进 (10)3.3.1.1可靠性 (11)3.3.1.2层次调度 (12)3.3.2 算法流程 (12)3.3.2.1本地可靠性驱动的调度 (12)3.3.2.2全局可靠性驱动调度 (13)3.4 本章小结 (14)第四章仿真 (15)4.1 网格模拟器 (15)4.2 SIMGRID (15)4.3 仿真 (17)4.3.1参数设置 (17)4.3.2 仿真结果 (18)4.3本章总结 (19)第五章总结与展望 (20)致谢 (21)参考文献 (22)第一章绪论1.1课题背景、目的及意义网格[1]系统一般由高速网络互联的多组资源构成。
相对于大型机，网格系统更适合执行计算密集型的并行和分布式应用程序。
随着科学计算的日趋复杂,大型科学与工程项目的组织与实施都面临着大量异构计算资源、多信息系统之间的协作与交互。
网格技术的核心是要实现广域围的计算资源、信息资源和各种各样的应用共享和聚合，从而提供一种高性能计算能力。
网格技术是当前计算机科学的热点之一。
为提高网格系统的效率，使要执行的任务能在尽量短的时间完成，合理地安排任务执行顺序和给任务安排合适的处理器是要考虑的关键，即网格调度算法。
本课题设计深入研究并实现Heterogeneous-Earliest-Finish(HEFT)[2]算法和新的Hierarchical Reliability-Driven Scheduling(HRDS)算法。
下一代网络技术-网格计算
会将 其四个超级计 算中心构筑成 一个 元计算机 ，逐渐发展到利用它研究解决 具有重大挑战性 的并行 问题 。它提供统一 的管
理 、单一 的分配机 制和 协调应用程序 ，使任务可 以透 明地按需要分配到 系统 内的各种结构 的计 算机 中。元计算环境主要包 括高速的互联通信 链路、全局 的文件 系统、普通用户接 口和信 息、视频 电话 系统、支持分布 并行的软件 系统等 。 目前用得
下 一代 网络技术一 网格计算
林 隽生
（ 漳州职业技 术学院 计算机 工程 系，福建 漳 州 ３ ３ ０ ） ６ ０ ０
摘 要： 网络技术 自从 ２ 纪 ５ ０世 ０年代 面 向终端 的计算机 网络诞 生以来获得 了快速 发展 ， 从多 台计算机通 过通讯线路互联到大
家非常熟悉 的 Ｉ Ｔ ＲＮ Ｔ技术 的广泛应 用。２ 世 纪人们的生活 已离不开 网络 ，而计算机 以及网络 的性能总是不尽如人意 。 Ｎ Ｅ Ｅ １ 本文介绍 的网格计算技 术从应用研究层面 为网络技术的发展描绘了一个方 向。 关键词 ：分布式系统 ；元计算； 中间件 ；网格 计算 中图分类 号：Ｔ ３３０ Ｐ ９ ．１ 文 献标 识码 ： Ｂ 文章编号 ：１ ７ －４ ７ （ ０７ ４０ ０ －４ ６ ３１ １ ２ ０ ）０ ．０ ７０
漏 结构 。①
（ ）构造层： 由各类 资源及连接这些 资源 的高速 网络组 成，这些 资源包括异构 的各种 高性能计算机 、数据服务器 、大型 １
检索存储系统和可视化、虚拟现实系统等 。
（ ）资源与连接层 ：网格计算的核心 ，负责提供远程进程管理 、资源分配 、存储访 问、登录 和认证 、安全性和服务质量 ２
等 ，也称中间件 （ ｄ ｌ Ｗａ ｅ Ｍｉｄｅ ｒ ）层 。网格 的功能是在中间件的支持 管理 下完成的。
浅谈网格计算技术的应用及发展
还将 对数据库的实 时访 问 、 数据挖掘 、 高性能计算等集成起来 ， 提供 了 种 崭 新 的 协 同研 究 模 式 。 远 程 沉 浸 可 以 广 泛 应 用 于 交 互 式 科 学 可 视 化、 教育 、 训练 、 艺术 、 、 娱乐 工业设计 、 信息可视化等许多领域 。 ３网 格 技 术 的发 展 趋 势 ． 在 网格计算环境中 ， 资源是分散在各个不同地域和管理域 中， 由不 同的组织拥有和操作 ， 并且在使用策略和安全机制上各不相 同， 即不 同 站点可能会使用不同的局 部资源管理系统。对网格计算环境中， 是共 同完成重大应用 问题 的关键 。 网格技术在技术路线 上呈现出标准化和技术融合的趋势。 国际上 网格技术的研究基本上采 用了因特网的开放标准路线 ，以层次化开放
式为基础 ， 在多个层次上 建立横 向技 术标准和平台 ， 以满足不同层次资 源和应用集成的需 要。２ ０ ０ ２年 ２月 ， 在加拿大的全球 网格论坛 Ｇ ＧＦ会 议上 ， ｌｂ ｓ 目组 和 Ｉ Ｍ共同倡议 了一个全新的 网格标准 Ｏ Ｓ Ｇｏ ｕ 项 Ｂ Ｇ Ａ。在 Ｏ Ｓ Ｇ Ａ出现之前 ， 各种 以填补异构平台之间的差异 为己任 的网格平台 ， 如 Ｃ ｎ ｏ、ｅｉ 、 ｉ 、 ｌ ｕ 等 ， ｏｄ ｒ ｇ ｎ Ｎｎ Ｇｏ ｓ 也都是各行其道 、 Ｌ ｏ ｆ ｂ 互不兼容的。 Ｇ Ａ Ｏ Ｓ 出现 之后 ， 网格 的一切对外 功能都 以网格服务（ ｒ ｒ ｃ 来体 现 ， Ｇ ｄＳ ｖ ｅ ｉ ｅ ｉ） 并 借助 一些现成的 、 与平 台无关 的技术来实现这 些服务的描述 、 找 、 查 访 问和 信 息 传 输 等 功 能 。 网格技术在应 用上呈 现出大型化趋 势。大型网格可实现不 同数据 源之间实现海量数据计算 与数据 交换的大规模 分布计算环境和共享平 台， 为科学研究提供强大保障。 美国能源部 Ｄ Ｅ支持 的科学 网格 Ｓｉ ｃ Ｏ ｃｅ ｅ ｎ Ｇ ｉ） ６ ２ ｐ ＥＳ ｔ ｒ 用 ２Ｍｂ ｓ的 Ｎｅ 网格 连接了能源部 的两 台超 级计算机 ， ｄ 网格 计算能力达到每秒 ５ 万亿次 ， 存储能力达到 １ 千万亿字节 。 ＿ ３ 除此之外 ， 欧洲还有 Ｄ ｔ ｒ 、 Ｎ Ｃ Ｒ 、 Ｏ ａ Ｇ ｉ Ｕ Ｉ Ｏ Ｅ Ｍ Ｌ等网格研究项 目正在开展。 ａ ｄ
基于网格的科学计算可视化
【］ 军 浅谈科学计 算 可视化 及其应 用［． 技信息 ， ０ ， ． １ 包小 Ｊ科 ］ ２ ８３ ０ ６ ［ 石教 英， 友兵 ， 俊 ， 面 向 网格 的可视 化系 统研 究ｆ］ ２ 】 赵 仇应 等． Ｊ计算 机研 究与 发 ，
展，０ ４ １ ２：２ １ ２ ３ ． ２０ ． （ ） ３— ２６ ４ １ ２
向计算 机应用及 数据库 ，现为武汉 大学计 算机技术 专业在读 硕士研 究生 。 郭 雯雯 ，女 ，郑州经 贸职业学 院计算机 系 ，从 事计算机 专业教学 工作及
智能信 息处理 与应用软 件研究 。
化 的 目的 。
３． ３ ＶＡＮ
２ 网格计 算技 术 随着计算机网络 的发展 ，骨干网和局域网带宽不断提高 ， 计算机硬 件性 能、存储容量等都 出现 了突飞猛进的发展 ， 使大量的应用都从 高端 并行机 、工作站拓展到了集群 和普通互联网计算机 ， 中Ｐ 集群由于其 其 ｃ 高性价 比逐渐成为并行计算和并行 可视化 的首选平 台。在这种大的环境 背景下 ，网格计算 （ ｒ ｏ ｐ ｔ ｇ 孕育而生，目的就是利用分布在 网 ＧｉＣｍ ｕｎ ） ｄ ｉ 络上的存储和计算资源，通过对他们 的动态组合为解决超级计算 问题提 供支持。与传统的科 学计算存在的分布范 围小 、异构适应性差 、缺乏互 操作等缺点相 比，网格计算提供了一种面 向互联网 ， 跨越各种异构平 台 的， 整个各种资源的统一的计算模式 。简单地讲 ，网格就是把互联 网上 的众 多计算资源整个到一台虚拟的超级计算 中心 ，将以Ｃ Ｕ Ｐ 为主的各个 资源 “ 拧成一股绳” ， 实现各种资源的全面共享来为各种计算任务提供 个好 的平台。
３ ２ ＧＶＫ
欧 洲 Ｃ ｏｓ ｉ项 目开 发 的 网 格 中 间 件 ＧＶＫ （ ｉＶｉｕ ｌ ａｉｎ ｒ ｓＧｒｄ Ｇｒｄ ｓ ａｉ ｔ ｚ ｏ Ｋ ｍｅ），它的 目标是提供通用的可视化服务。该 中间件建立在网格 中间 ｅ 件Ｇ Ｇｉ ｏｌｉ）中间件之上 ，为网格用户提供可视化服务 的功能 ， Ｔ（ ｒ Ｔ ｏ ｔ ｄ ｋ 并支持多种显示设 备 （ 如投影仪 阵列 ，Ｃ Ｖ 系统等 ）。Ｇ Ｋ ＡＥ Ｖ 使用标准 的接 口来连 接科 学计算可视化与显示设备 ，提供 了有效灵 活的传 输机 制。Ｇ 的特点主要有透明访 问，容易操作 ，网格环境下节点之间的连 ＶＫ 接最优性等 ，支持的可视化软件有Ｖ Ｋ ｐ ｎ Ｘ Ｔ ，Ｏ ｅ Ｄ 等。首先是初 始化阶 段， 并将可视化请 求发送给Ｇ Ｋ＇ Ｖ Ｉ户服务器。接着Ｇ Ｋ ３ Ｖ 门户服务器将可 视化请求授权并 向前交给 “ ｎｅ”进行处理。然后 ， “ ｌ ｎｒ Ｍａｎ ｒ ｐａ ｅ”就会 ｎ 查看Ｇ 组件Ｍ Ｓ Ｔ Ｄ 来查找合适的资源 ，当得到Ｍ Ｓ Ｄ 反馈 回来的结果之后就 像Ｇ 组件Ｇ Ａ 发送请求 申 网格资源 。这时 ，Ｇ Ａ Ｔ ＲＭ 请 Ｒ Ｍ就会执行处理可 视化 的ｐ ｅ ｎ 。当 “ １ ｎｒ ｉｌｅ ｐｉ ｐ ｎｅ ａ ”收到Ｇ Ａ Ｒ Ｍ的通知之后就会将接 Ｆ信息反 Ｉ 馈 给ｃ Ｋ ｖ 门户服务器并 由服务器将分配了的接口信息保存 。然后就可以 将 可视化数据通过接 口发送给可视化接 口以达到在 网格环境 中进行可视
网格计算技术及其应用研究
2006年第4期铜陵职业技术学院学报摘要:网格技术是近年来国际上兴起的一种重要信息技术,能够提供比任何单台高性能计算机都强大得多的处理能力,以实现信息的高度融合和共享。
本文在对网格概念进行阐述的基础上,分析了网格的应用,并对应用中存在的问题进行了讨论。
关键词:网格计算;网格体系结构;网格应用中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1671-752X (2006)04-0073-03网格计算技术及其应用研究夏晴(铜陵学院,安徽铜陵244000)作者简介收稿日期63夏晴(),女,安徽庐江人,铜陵学院计算机系教师。
引言计算机网络和通信技术的迅猛发展以及Inte rnet 技术的兴起和广泛应用,有力地促进了网格环境下的科学应用研究和商业应用的发展。
传统因特网实现了计算机硬件的连通,Web 实现了网页的连通,而网格试图实现互联网上所有资源的全面连通,包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源和知识资源等。
网格将无数个信息和资源孤岛连通起来,让人们的工作和生活变得更方便。
1.网格的概念1.1网格的定义美国著名的网格计算项目Globus 的主持人之一Foster 曾在《网格:一种未来计算基础设施蓝图》一书中把网格描述为:“网格是构筑在互联网上的一组新兴技术,它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体,为用户提供更多的资源、功能和交互性。
”网格由电力网的概念发展而来,其目标是在使用网格服务时,能像用电一样方便。
在使用电器时,只需要将电源插头插入相应的插座,不需要知道电是从什么地方来的,由哪个发电厂供应的,是火力发电、水力发电还是核电,电力是怎样传输的以及怎样管理的。
对于普通的用户来讲,这一切都是透明的。
网格是把整个互联网整合成一台巨大的超级计算机,实现资源的全面共享。
1.2网格的特点(1)分布性与共享性:网格系统是由分布在不同地点、不同类型的计算机、外部设备、各种各样的资源库、知识库、网格服务等构成。
城市网格化管理分析——基于北京和上海的分析
引言一、问题的提出与研究的意义城市管理滞后于快速发展的城市现代化建设已经成为世界上大多数国家和地区城市面临的共性问题。
特别是在我国，城市人口已排名世界第一，且有越来越多的农村人口涌入到城市中工作生活，谋求发展，所有这些都使得城市的承载能力越来越脆弱，大量城市管理方面的问题不断涌现，但另一方面，各职能部门对城市的建设工作由于没有协调开展，导致城市管理资源的浪费，影响城市居民的生活质量。
城市发展与城市管理的冲突呼唤着一种适合我国国情的新型管理模式，正是在这一背景下，城市网格化管理应运而生。
2004年10月，北京市东城区试点城市网格化管理新模式，突破性地将现代信息技术与政府城市管理结合起来，将精细管理理念注入其中，显著地提高城市管理效率，同时使得城市管理过程中信息的实时传递方式发生根本性的变化，进一步解决传统城市管理中存在的信息不对称问题，加强政府城市管理的监督评价系统，对城市管理系统进行闭环管理的流程再造。
2005年7月，国家建设部在肯定北京东城区的做法后，提出推广意见并确立第一批试点城市，其中上海市由市建设和交通委员会牵头，效仿北京东城区的城市网格化管理做法，率先在卢湾区和长宁区探索适合上海城市特点的城市网格化管理模式。
在两区试点一年后，城市网格化管理模式在各中心城区逐步推广，均取得了显著的管理成效。
城市网格化管理模式兴起的背景是什么？实施情况是怎样？还需要从哪些方面进一步完善？系统研究并回答这些问题，有助于更全面深入认识和了解城市网格化管理模式这一新事物，有助于客观评价城市网格化管理新模式，肯定成绩，发现不足，为进一步提升城市管理水平打下良好的基础。
二、研究的现状及其评价从2005年城市网格化管理模式全面试运行开始，一些学者就进行了探索、思考和研究，在一些学术期刊上发表了相关文章，从不同角度对城市网格化管理的概念、特征、立足点、切入点、产生的作用、未来发展以及改进建议与对策进行过研讨。
2005年，《信息化建设》第8期发表吴倚天的文章《网格下的城市——北京市东城区依托信息技术探索城市管理新模式》。
网格计算的技术特点
网格计算的技术特点作者：申安来来源：《山东工业技术》2013年第04期【摘要】网格计算为现在普遍运用的云计算模型奠定了理论基础和实验环境。
对于像网格这样大规模的分布式系统，资源利用的合理性始终是需要关注的一个重点。
本文介绍了网格的定义、特点，以及研究中需要解决的关键问题，并提出了一种层次模型，用来处理内存和负载提交机器的饱和问题。
【关键词】网格；资源发现；异构；层次模型1 网格的基本概念及特点网格是在20世纪90年代中期为构建先进科学和工程分布式计算设施而引入的概念，网格界的权威I.foster在《网格：一种未来基础设施蓝图》一文中给出了网格的描述性定义：“网格是构筑在互联网上的一组新兴技术，它将高速互联网、计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体，为科技人员和普通老百姓提供更多的资源、功能和服务。
网格是继传统internet、Web之后的第二个大浪潮，可称为第二次Internet应用”[1]。
在一段时间后，计算机技术持续进步，微型计算机应用持续普及，在世界范围内，网格普遍被认为可以给各种大规模计算和数据密集型应用提供分布计算环境，这时，网格被看作非常具有前景的网络基础设施。
由此，网格进入第二个阶段。
这一时期产生了代表性项目Globus，Globus的更新一直持续到现在，其主要实现的功能包括[2]：（1）实现网格环境中的异构性、可扩展性和分布性、动态性；（2）基于广域网，可以在多种异构计算机系统和资源之间建立分布式计算环境，可以使不同节点和资源有效地共享与协同工作[3]。
2 网格资源管理网格资源在地理上处于分布、异构的方式存在；并且被不同的个人或组织所管理，而每个资源又都有其独立的资源管理政策、不同的访问策略及成本控制方式，这就导致了资源管理在网格环境下是十分复杂的问题。
多数学者认为，网格资源管理应在这几个方面予以体现：网格资源发现、资源监视、资源映射、资源协同、资源调度、资源安全、资源分配等方面。
空间信息网格技术探讨
空间信息网格技术探讨1. 简介空间信息网格（Spatial Information Grid）是一种基于网格计算和空间信息技术相结合的数据处理方法。
它将空间信息进行划分，并在网格节点上进行处理和存储，从而实现对空间数据的高效管理和分析。
本文将对空间信息网格技术进行探讨，包括其定义、特点以及在各个领域的应用。
2. 空间信息网格的定义空间信息网格是一种将空间数据按照一定的划分规则分割成网格单元，并在每个网格单元上进行数据管理、计算和分析的技术。
它通过将空间数据抽象为网格单元，实现了对空间数据的高效存储和计算。
3. 空间信息网格的特点•高效性：空间信息网格将空间数据以网格形式进行存储和管理，使得数据的访问和计算变得高效而快速。
•灵活性：空间信息网格的划分规则可以根据不同的需求进行调整，以适应不同的应用场景。
•扩展性：空间信息网格可以随着空间数据量的增长进行扩展，并且可以通过并行计算等技术实现高性能计算。
•并行计算：空间信息网格可以与网格计算相结合，利用并行计算的优势对大规模空间数据进行高效处理。
4. 空间信息网格的应用空间信息网格技术在许多领域都有广泛的应用，以下是几个典型的应用领域：4.1 地理信息系统空间信息网格在地理信息系统（GIS）中的应用是最为广泛的。
它可以有效地管理和处理地理空间数据，提供空间查询、空间分析等功能，帮助用户从大量的地理数据中快速获取所需信息。
4.2 遥感图像处理遥感图像是一种常见的空间数据类型，空间信息网格可以对遥感图像进行划分，并在网格单元上进行图像处理和分析。
这样可以减少计算量，提高图像处理的效率。
4.3 生态环境监测生态环境监测需要对大量的生态数据进行处理和分析，空间信息网格可以将生态数据划分为网格单元，并在每个网格单元上进行数据处理和分析，从而实现对生态环境的监测和评估。
4.4 智慧城市智慧城市需要对城市空间数据进行管理和分析，空间信息网格可以将城市空间数据按照网格划分规则进行存储和管理，从而实现城市数据的高效处理和分析，为智慧城市的建设提供支持。
网格计算技术及应用
图 ｌ ｌ ｂ ｓ 五 层结构与 ＴＣ ／ Ｇ ｏ ｕ Ｍ Ｐ Ｉ 网络 协 议的 对 比 Ｐ
２嘲格计算的体系结构
网 格 计 算 系 统 一 般 由 网格 硬 件 网 格 操 作 系统 、网 格 界面 、 网格 应 用 ４ 层 基 本 结构 构成 。 网格 计 算 系 统 最 突 出 的特 点是 资 源 共 享 、协 同 工 作 和 开 放 性 标 准 。 网格 计 算 是 以 元 数 据 、 构 件 框 架 、智 能 体 、 网 格 公 共 信 息协 议 和 网格 计 算 协 议 勾 主 要 突 破 点 对 网格 计算 进 行 的 研 究 。 网格 系统 可 以 分 为 三 个 基 本 层 次 ：资 源 层 、中 间 件 层 和 应 用 层 。 由于 现 在 的 互 联 网结 构 并 不 是 针 对 网 格计 算 设 计 的 ， 为 了使 网格 计 算 和 现 有 的 结 构 兼 容 ， 一 般要 有 一 个 可 扩 展 的 中 间 件 层 。 这 个 中 间 件 层 是指 一 系列 工具和 协 议软 件 ， 其功 能 是屏 蔽 网格 资源 层中 计算 资 源的 分 布 、异 构特 性 ， 向 网格 应 用层 提供 透 明 、一 致 的使 用接 口。 网 格 的 中 间 件层 也 称 为 网 格 操 作 系 统 。 这 个 中 间 件 层 同时 需 要 提 供 用 户 编 程 接 口和 相 应的 环 境 ，以支 持 网格 应用 的 开 发 。 网格协 议 “ ０ ” Ｇ１ ｂｕ ：作为 自由软 件 ， Ｓ 对 资 源 管 理 、安 全 、信 启 服 务 及数 据 管 理 ． 等 网格 计算 的关键 技 术进 行研 究 ，Ｇ１ ｂ ０ ｕ Ｓ 能 够 开 发在 各 种 平 台 Ｊ 运 行 的 网格 计算 工 具 软件 （ ０ ｋ ｔ ，帮 助规 划 和组 建大 型 Ｔ０ １ ｉ ） 的 网格 试 验 平 台 ，开 发 适 合 大 型 网 格 系 统 运 行的 大 型应用 程序 。Ｇ１ ｂ Ｓ 为 ：在 网 ０ Ｕ 认 络 环境 下的 互操 作 ，意 味 着 需 要 开 发 一 套
网格计算相关技术与应用
网格计算相关技术与应用李宏宇(鹤岗市科学技术情报研究所黑龙江鹤岗154101)[籀要]论述网格计算的发展概况，在科学领域的应用范围，网格服务的特点以及在未来网络下场中的发展潜力。
【关键词】数据库浮点运算虚拟化资源共享中图分类号：T P3文献标识码：A文章编号：1671--7597(2008)0620047--01一、一格计算的由来与震晨网格计算是伴随着互联网技术而迅速发展起来的，是将地理上分布的计算资源(包括数据库、贵重仪器等各种资源)充分运用起来，协同解决复杂的大规模问题，特别是解决仅靠本地资源无法解决的复杂问题。
是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”，而整个计算机是由成千上万个“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。
简单地讲，嘲格是把整个网络整合成一台巨大的超级计算机，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享。
近几年，随着计算机计算能力的迅速增长，互联网络的普及和高速网络成本的大幅降低以及传统计算方式和计算机的使用方式的改变，网格计算已经逐渐成为超级计算发展的一个重要趋势。
网格计算是一个崭新而重要的研究领域，它以大粒度资源共享、高性能计算和创新性应用为主要特征，必将成为21世纪经济发展的重要推动力。
二十世纪九十年代以来，世界各个国家，尤其是发达国家，建立了很多超级计算应用中心和工程研究中心，美国还制定了新一轮规划的先进计算框架(A C I P)，发展面向21世纪的先进计算技术。
我国在科技部的领导和主持下，经过专家组及相关单位的努力，作为我国高性能计算和信息服务战略性基础设施的国家高性能计算环境发展很快。
在已经建成的5个国家级高性能计算中心的基础上，义于中南、西北等地建立了新的国家高性能计算中心，科技部加强了网络节点的建设，形成了以科学院为主体的计算网格。
网格计算技术及应用
２ 网格 中间件 ． 格 中 间件 是 网恪 体 系结 构 的核 ） 心部 分 ， 其功 能是屏 蔽 网格 资源 层 巾计算 资 源 的分布 、
维普资讯
・
１２ ７・
沈阳工程学院学报（ 自然科 学版）
第２ 卷
异构性 ， 向网格应用层提供透明、 一致的使用接 口． 主 要负责远程进程管理服务 、 资源分配服务、 存储访问服
１网格结 点 ． ） 网格 结 点 是 地 理 卜独 。的 计 算 和信 ７ ＝ 息 中心 ， 由分 布在 Ｉｔｒｅ 上 的各 类 资 源组 成 ， 括超 ｎｅｎｔ 包
ｃ栈． 义 概括来讲 ， Ｉ Ｔ Ｒ Ｅ 在 Ｎ Ｅ Ｎ Ｔ上 ， 是通过 网关将 不
同 的网络互 连—— 物理 连接 ．
的这些特点 ， 人们又将网格称为互联 网的第 ＿ ＿ － 次浪潮 ．
和用户快速增长． ｒ ２ 世纪 ８ 年代 中期 ， 到 （ Ｊ ０ 人们开始
把互连的网络集看成是互联 网， 后来就是因特网． 把因
特 网粘合 在一起 的是 ＴＣ Ｉ 考模 型 和 Ｔ Ｐ Ｉ ｔ Ｐ参 ／ Ｃ ／Ｐ协
２ 网格的 系统结构
在许多尖端科学领域 ， 解决一些 问题所需的资源
已经远 远超过 现有 计算 机 所 及 的能 力 范 围 ． ｉ ｃｒ— Ｇｒ ｏ ｄ ｎ
ｗ ｂ 简写为 ｗｗｗ ）ｗｗｗ 是基于 ｌ Ｔ Ｒ Ｅ ｅ， ． Ｎ Ｅ Ｎ Ｔ上的
分布式信息查询 系统 ， 它使用的是超 文本和超媒体技
术， 利用这种技术 ， ・ 个服务器除了提供 自身独特的信
息 服 务外 ， 还可 以通 过 链 接 找 到存 在 Ｊ 他 服 务 器上 其
ｐｔｇ ｕ ｎ 将分布在各地 的资源联 系在一起 ， ｉ 组成 了一个 超级 的虚 拟 计 算 机 以解 决 当前 各 个 领 域 所 面 临 的 问 题． 严格地讲， 网格是指提供安全 、 资源存取 、 信息和其
网格计算法在实际测量中的应用
网格计算法在实际测量中的应用引言：随着科学技术的发展，测量技术在各个领域中都有着广泛的应用，而网格计算法是其中一种重要的测量技术。
网格计算法是一种基于网格的测量方法，它通过将测量区域分割成小的网格单元，然后对每个网格单元进行测量，最后将结果合并得到整体的测量结果。
本文将重点介绍网格计算法在实际测量中的应用，旨在展示其在不同领域中的重要作用。
一、网格计算法的基本原理网格计算法是一种基于网格的测量方法，其基本原理是将测量区域进行网格划分，然后对每个网格单元进行测量，最后将结果合并得到整体的测量结果。
网格计算法的主要步骤包括：网格划分、测量和结果合并。
测量区域被划分成小的网格单元，每个网格单元都有其固定的大小和形状。
接着，对每个网格单元进行测量，得到该网格单元的特征值或特征向量。
将所有网格单元的测量结果进行合并，得到整体的测量结果。
网格计算法的关键在于网格划分的合理性和测量结果的有效合并。
二、网格计算法在地理信息系统中的应用地理信息系统（GIS）是一种多学科交叉的信息系统，它集成了地理信息、环境信息、资源信息等多种信息，为人们的生产生活提供了有效的支持。
网格计算法在GIS中有着广泛的应用，主要体现在地形测量、资源调查、环境监测等方面。
在地形测量方面，通过将地理区域划分成小的网格单元，可以更精确地获取区域的地形信息，包括高程、坡度、坡向等。
在资源调查方面，网格计算法可以对资源进行精细化的测量，如土地利用、植被覆盖、水资源分布等。
在环境监测方面，网格计算法可以对环境进行实时监测，如大气污染、水质监测、土壤污染等。
可以看到，网格计算法在GIS中的应用极大地提高了地理信息的精度和实用性，对各个领域的发展都有着积极的促进作用。
三、网格计算法在医学影像处理中的应用医学影像处理是一种将医学影像信息转化为数字图像信息的技术，它可以对医学影像进行诊断、分析和处理。
网格计算法在医学影像处理中有着重要的应用，主要体现在医学影像的分割、配准和特征提取等方面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅析网格技术及网格计算的应用摘要网格计算是伴随着互联网技术的迅速发展而产生的一种新型分布式计算模式，以实现大规模分布式资源共享及协同问题求解为目标。
网格计算非常适合企业计算的需求，很多企业都是通过采用网格计算来解决自己关键的业务需求。
介绍了网格的基本概念、特点、意义以及网格计算的应用。
关键词网格网格计算
一、网格的概念
网格（grid）是一种先进的计算机基础设施，是一种能带来巨大存储、处理能力和其他it资源的新型网络。
网格能根据用户的一些要求自动地生产知识，它能通过特定的程序运行把从数据源（传感器、贵重设备、数据库、信息库等等）得到的原始数据，加工成信息和知识。
网格可以自动地找到数据源、高性能计算机和程序软件。
一个网格拥有多台分布在全国各地的高性能计算机，这些计算机被称为网格结点。
二、网格的意义
网格是借鉴电力网的概念提出来的一种全新的、便捷的计算模式，它的最终目标是使得用户在使用网格时，能像使用电力或者自来水一样方便。
总体来说建设网格的意义有以下四个方面：（1）能够解决计算能力的限制。
网格可以通过互联网将分散的计算机、存储器、集群、计算机池、仪器等各种各样的资源进行集成，因而无论是资源的种类或是计算能力都比以往大大增强，从而
实现了联合并放大全社会的计算能力。
（2）能够解决资源地理位置的限制。
网格是建立在互联网技术之上的一组新兴技术，无论资源的地理位置、管理域如何，只要通过互联网加入网格，那么就可为网格用户所使用，并且对于用户本身，他们不需要知道也并不关心资源的实际地理位置。
（3）能够提高资源的利用率。
计算机的实际使用情况表明，大量的计算资源处于空闲状态，没有被有效利用；然而却存在很多复杂的应用由于没有足够的计算资源而无法得到解决。
通过网格这一新的基础设施，我们能够集成世界范围的各种资源，并为用户提供访问这些资源的良好接口，于是资源的使用变得方便又快捷，空闲资源就得以被有效利用。
（4）能够打破传统资源共享与协作方面的限制。
网格通过虚拟组织技术，能够实现全球范围内的资源共享与协作，从而消除了信息孤岛。
三、网格的特点
1、共享性。
网格是一个通过互联网技术将地理上广泛分布的的资源集成起来的基础设施，但是它的各类资源都可以被共享使用，一个网格用户可以同时访问多个网络资源，而且多个网格用户也可以同时访问同一个网络资源，因而在网格式化没有资源孤岛和信息孤岛；
2、集成性
网格可以将不同类型、不同管理平台、能力千差万别的计算机
资源集成为一个有机的整体，以协调不同地理位置上的资源请求者；
3、协商性
网格支持资源的协商使用，资源请求者可以与资源提供者进行协商，协商资源的可用性、数据传输带宽、系统安全性、系统响应时间等各项指标，从而能达到满足个人的需要；
4、开放性
网格是一个开放式的系统，不论计算机资源本地采用什么样的管理系统和通信协议，只要其遵守网格的规则和协议，都可随时加入网格；成为网格用户，只需将网格设备接入网格就可以使用网格中的各种资源。
对于资源提供者，网格随时允许资源的加入或退出。
对于网格用户需求和技术有一定确定性、封闭性，但是其技术和系统却是开放的。
5、通用性
网格网络有专门的领域、专有的技术，对于每个网格用户，其网格技术通用。
四、网格计算的应用
网格计算（gridcomputing）是伴随着互联网而迅速发展起来的，是一种专门针对复杂科学计算的新型计算模式。
网格计算的一个优势是充分利用网上的闲置处理能力，首先上把要计算的数据通过一些预先编制好的屏幕保护程序进行分割，然后位于不同结点的计算机可以根据自己的处理数据的能力下载这个屏幕保护程序和一个
或多个数据片断。
只要位于某个结点的计算机用户不使用计算机时，这个屏保程序就会工作，来调动一些闲置计算能力。
因此，网格计算就是将地理上分布的计算资源充分利用起来，来解决仅靠本地资源无法解决的、复杂的、大规模的新题目，是一种科学计算的新型计算模式。
1、分布式。
网格计算把地理上分散的计算机资源有效的组织起来，解决单个计算机无法实现的问题，节省了大量的重复投资，而且提高了资源的利用效率，并满足了用户的需求。
2、数据密集型计算
利用网格计算机能力去解决数据密集型的问题，往往这些问题的求解同时产生很大的通讯量和计算需求。
如航空航天、计算力学、生物学、核反映等众多领域。
3、高吞吐率
网格计算可以提高计算的吞吐率，其通过cpu的周期窃取技术，把一些大量闲置计算机的计算资源集中起来，作为计算资源的重要来源，来解决对时间不太敏感的问题。
4、更广泛的资源贸易。
有了网格计算，我们没有必要去购买大的计算机，根据自己的任务需要，我们只需要向网格购买计算能力就足矣。
而资源提供者的应用也不会受到太大的干扰，并解决了部分资源闲置和浪费的现象。
五、结束语
通过网格技术，我们可以有效的、充分的利用网络资源。
网格是一门新兴技术，己引起人们的广泛关注。
网格有利于充分整合、调度、共享和管理现有资源，它将会不断加速科学研究、提升竞争力，从而全面提升整个社会的生产力水平。
参考文献：
［1］李秀.计算机文化基础［m］.北京摘要：清华大学出版社，2003.
［2］施伯乐.数据库教程［m］.北京摘要：人民邮电出版社，2004.
［3］王清.网格技术的探讨［j］.大众科技，2006，（07）.。