网格计算及其关键技术综述

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网格体系结构及关键技术分析

网格体系结构及关键技术分析

中圈分类号 : P 9 T 33
文献标识码 : A
文章编号 :o 9 3 4 (o 63 — 0 0 0 1o - 0 42 o )5 0 3 - 2
GAIL n - u , i g- n XU e g y P n -mi n
Re e rh Suv y frGr c i cu e a d Cdi c nq e s ac re i Ar ht tr n t al o d e c Ye h iu
虚 拟 组 织 的 应用 程 序 共 享 。
2网格 的概念 与特 征
网格 就 是 一 个 集 成 的计 算 与 资 源 环 境 。 者 说 是 一 个 计 算 资 或 源 池 。指 出 了网 格 的 三个 主要 特 征 : 一 , 源共 享 , 第 资 动态 配 置 , 协 同] 作 , 二 不存在任何集 中控制 ; 第二 , 使用标准 、 通用 、 开放 的协议 和 接 口 ; 三 , 服 务 质 量 , 括 响 应 时 间 、 量 、 用 性 和 安 全 第 高 包 流 可 性 。 一 般来 说 . 网格 具 有 分 布 共 享 性 、 自相 似性 、 态 多 样 性 以及 动 管 理 的多 重 性 等 多个 方 面 的特 点 。 分布性是指网格的资源是分布 的。组成 网格 的有着不同计算 能力的计算机 以及各种类型 的设备 与资源。 是分布在不 同的地理
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、 网络 通 讯 与 安 全

. . . ...本 目任 辑 冯 栏 Nhomakorabea责 编 :蕾

网格体系结构及关键技术分析
盖 凌 云 。 鹏 民 徐
( 莱阳农学院 网络 中心 , 山东 青 岛 2 60 ) 6 19 摘要: 网格计算是 以大规模的资源协作共 享、 创新 的应 用以度高性能计算 为特点。 诞生的一个全新领域 。本文对网格的特点和体 系结 构进行 了介绍 . 并详细分析 了网格计算的关键技术 。 关键词 : 网格 ; 网格计算 ; 系结构 ; 体 关键技术

网格计算综述-许东菊

网格计算综述-许东菊

Thanks!
网 格计算实际上应归属于分布式计算(Distributed Computing)。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程序,然后处于不同节点的 计算机可根据自己的处理能力下载一个或多个数据 片断和程序。只要节点的计算机的用户不使用计算 机时,程序就会工作。
构造层(Fabric)它的功能是向上提供网格中可供 共享的资源,它们是物理或逻辑实体。
连接层(Connectivity.)它是网格中网络事务处理 通信与授权控制的核心协议。构造层提交的各种资 源间的数据交换都在这一层的控制下实现。各资源 间的授权验证、安全控制也在这里实现。
资源层(Resource)这一层的作用是对单个资源实 施控制,与可用资源进行安全握手、对资源做初始 化、监测资源运行状况、统计与付费等有关的资源 使用数据。
网格计算综述
Review on Grid Computing
•什么是网格计算 •为什么需要网格计算 •目前的主要研究现状 • 主要的研究内容 • 主要的应用
什么是网格计算
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。这种计算模式利 用互联网把分散在不同地理位置的计算机组织成一 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。
网格计算的安全问题
网格计算一个最早的引发点是受到了电网的 启示,所以,网格计算与电网有很多地方可以类比。 正如电网的首要问题是安全一样, 网格计算的安 全也是最为重要的。通俗地说,需要重视的安全 问题主要来自两个方面,一是身份验证的问题,另 一个是网格计算必须要受到有序的控制和管理。 对于网格计算中的身份验证问题, 虽然与我们现 在的基于客户机/服务器模式的身份验证有所不 同,但目前各大学和研究机构多是采用安全的 telnet 和ftp 应用环境,虽然黑客们也会对此发 动攻击和挑战,以达到"偷电"的目的,但其危险性 会因人为的干预或者安全措施的加强而并不十分 严重。

网格计算及其应用综述

网格计算及其应用综述

() 4 共享性 : 网格的根本特征是资源共享而不是它的规模. 尽管网格 资源是 分布的 , 是它们 却是 但 可以充分共享的. 分布是 网格硬件在物理上 的特征 , 而共享是网格软件支持, 具有很多 资源 , 资源发生故障的概率很高. 网格 的资源管理或应用必须能
网格体系结构是关于如何建造网格的技术 , 包括对网格基本组成部分和各部分功能的定义和描述 ,
网格各部分相互关 系与集成方法的规定 , 网格有效运行机制的刻 画. 显然 , 网格体系结构是 网格 的骨架
和灵魂 , 是网格最核心的技术 , 只有建立合理的网格体系结构 , 才能够设计和建造好网格 , 才能够使 网格 有效地发挥作用. 目前网格体系结构 的设计 已有 了一定的研究 , 提出的模型有 : 五层沙漏模型、 组件模 型、 开放网格体系结构( G A 模型、 O S) 计算池模型、 P C U模型 、 神经网络模型、 节点模型等. 中五层沙漏 其
V 12 . o . 4 No 2
J n 2 0 ue 0 6
网格 计 算 及 其 应 用 综 述
赵 巍 庞 慧
河北建筑工程学院计算机系
摘 要 介绍 了网格计 算的概念 、 特点、 功能、 源、 究现状及 其应用领域 , 起 研 而且介绍 了网格 计算 中的关键技术. 关键词 网格 ; 网格计算 ; 网格体 系结构 ; 网格操作系统 中 图号 T 3 U
O 引言
网格计算( r C m un ) Gi o p t g 是当前互联网研究 中的一个热点 , d i 也是并行 和分布处理技术 的一个 发展
方向. 传统因特网实现了计算机硬件 的连通 , b实现了网页的连通 , 网站( We 但 信息 孤岛) 的信息并不 上 能按照用户 的指令进行有意义的交流. 人们不能共享广域网络 中的异构资源; 不能将运行在通过 I r na t.

网格计算与网格体系结构综述

网格计算与网格体系结构综述

LI U L q n iu
( fr t n Sin e a d T c n lg c olo nu A r utrlU i ri ,L nh u 7 0 7 ) I oma o cec n eh ooy S h o fGa s gi l a nv sy a zo 3 0 0 n i c u e t
施 .能 提供 可 靠 的 、可 协 调 的 、可 扩展 的 和 廉 价 的高
端 计 算 能力 的 访 问 。根 据 网格 的定 义 ,网 格 具 有 异 构 性 、可扩 展 性 、动 态 可 适 应 性 , 以及 自治 性 和 管 理 的 多重 性 等 特 点 [ 。 网格 的 异 构 性 是 指 网格 可 以包 含 多 - 种 异 构 资源 ,包 括 跨 越 地 理 分 布 的 多个 管 理 域 。 构 成
网格计算 系统的计 算机有多种类 型 ,其 体系结构 、操
作 系统 及 应 用 软件 等 在 多 个 层 次 上 都 可 以具 有 不 同 的 结 构 网格 的可 扩 展 性 指 网 格 资 源 规 模 会 随着 各 种计
算 资 源 的不 断加 入 而不 断 扩 大 。动 态 可 适 应 性 指 网格

网络 与 电子 商务/ 务 ・ 政
农 业 网 络 信 息
A G: C观 Tl NETW ORK 唧 础 强 RM A竹 DⅣ
2 1年 第 2期 01
网格 计算 与 网格体 系结构 综 述
刘立 群
( 甘肃农 业大 学信 息科学 技术 学 院 ,兰州 70 7) 30 0

要 :论述 了网格 的特 点和 分 类,总结 比较 了网格 技术 与其他 技术 的不 同。 分析 了网格体 系 的结构 ,包 括 五层 协议结

网格计算解密未来智能家居的核心

网格计算解密未来智能家居的核心

网格计算解密未来智能家居的核心随着科技的不断进步,智能家居已经成为当今社会中的热门话题。

在智能家居中,网格计算作为其核心技术之一,扮演着关键的角色。

本文将探讨网格计算在未来智能家居中的应用和其所带来的潜力。

一、什么是网格计算网格计算(Grid Computing)是一种通过将多个计算机资源共享起来形成一个虚拟化的计算机网络,从而实现对计算资源的高效利用的技术。

它能够将大规模的、复杂的计算任务分解为多个小的子任务,然后通过计算机网络将这些子任务分配给多个参与计算的节点进行并行计算,最后将计算结果合并输出,从而提高计算的效率和性能。

二、网格计算在智能家居中的应用1. 资源共享和调度网格计算可以实现智能家居设备之间的资源共享和调度。

智能家居中的各个设备可以通过网格计算平台进行连接和交互,共享自身的处理能力和存储资源。

通过网格计算的调度算法,可以将不同设备之间的计算任务进行合理的分配和调度,提高整个智能家居系统的效率和性能。

2. 数据处理和分析智能家居中产生的大量数据需要进行处理和分析,以提取有价值的信息和知识。

网格计算可以利用各个设备的计算能力,将数据处理和分析任务分解为多个子任务,然后并行计算,提高数据处理和分析的速度和效率。

同时,网格计算还可以提供分布式的存储系统,用于存储和管理智能家居的数据。

3. 响应速度和实时性智能家居中,一些应用对响应速度和实时性要求较高,比如智能安防和智能家电控制等。

网格计算可以将计算任务分配给靠近设备的节点进行处理,减少了计算任务的传输延迟,提高了响应速度和实时性。

三、网格计算在未来智能家居中的潜力1. 提高系统性能和可扩展性网格计算作为一种分布式计算技术,可以充分利用智能家居中的各种计算和存储资源,提高整个系统的性能和可扩展性。

未来智能家居的规模和复杂度会不断增加,而网格计算可以满足大规模和复杂任务的需求,为智能家居的发展提供强有力的支持。

2. 降低成本和能耗网格计算可以通过充分利用智能家居中的各种计算和存储资源,减少额外的硬件和设备投入,从而降低成本。

网格计算技术的特点及关键技术

网格计算技术的特点及关键技术
大学或公司内部建设的网格都只提供单纯的技术方案,供学术研究或内部使用,而与其他网格连接,以形成计算能力更强大的
共享网格,则要冒很大的风险。5)高带宽需求:有限的网络带宽满足不了网格计算技术的数据传输速率要求,这就限制了适 合在网格上运行的应用类型,应提高现有网络的带宽以更好的发挥网格计算的优势。6)人机通信的问题:必须提供丰富的用 户接口和编程环境,提供最常用的语言,如C、C + + 、FOR- TRAN、MPI、PVM 以及分布式共享存储器和一些函数库等; 提供直观的用户访问接口,包括Web 方式,使用户可以在任何位置、任何平台上使用系统资源〔6〕。7)知识产权问题:在 网格计算中很多被共享的数据都存在知识产权问题,如何保护知识产权也是一个需要解决的问题。8)协议和服务标准:迄今 为止,网格计算还没有正式的标准。在核心技术上,现在比较普遍的是采用由美国Argonne 国家实验室与南加州大学信息科 学学院合作开发的Globus Toolkit。Globus Toolkit 是一种开放架构和开放标准基础设施,它提供了构建网格应用所需的很多 基本服务,如资源发现、资源管理、数据访问、安全等。IBM、微软、Sun 等厂商已宣布将支持GlobusToolkit 〔10〕。3 结 束语1)目前网格计算技术主要应用在高等学校和科研单位内部,用以提供高性能的计算环境。解决教学和科研中的模拟实验 和科学计算问题。随着研究的深入其他行业也会利用网格计算技术。2)根据Internet 和Web 发展的历史,网格的重要技术标 准将在2004 ~ 2005 年这一时段出现,它将主导2004 ~ 2020 年期间信息技术的发展。不论是集群网格、校园网格或者将来的 全球网格(Global Grid),它们都是给网格内的用户提供一体化的高性能计算环境和信息服务,帮助人们完成一些需要高性 能计算环境的实验或科研活动。参考文献:〔1 〕孙晓钟. 高能物理和网格计算〔N〕. 人民日报,2001 (10). 〔2 〕李三立. 先进计算基础设施的作用与意义〔N〕. 计算机世界报,(B1). 〔3 〕桂小林,钱德沛. 基于INTERNET 的网格计算模型研究 〔J〕. 西安交通大学学报,2001,35 (10):〔4 〕徐扬,王宏,宋宇,等. 网格计算网罗一切〔N〕. 中国计算机报,

网格计算及其关键技术综述_罗作民

网格计算及其关键技术综述_罗作民

! 网格计算的发展 !$% 网格计算的起源
网格计算的起源是由于单台高性能计算机已经不能胜任 一些超大规模应用问题的解决。于是, 人们想象分布在世界各 地的超级计算机的计算能力能否通过利用广域互连技术使其 像电力资源那样输送到每一用户, 来求解一些大规模科学与工 程计算等问题, 从而形成了计算网格( 又称网格计算系统) 。网 格计算是作为虚拟的整体而使用在地理上分散的异构计算资 源, 这些资源包括高速互连的异构计算机、 数据库、 科学仪器、 文件和超级计算系统等。使用计算网格, 一方面能使人们聚集
5DDIV9- 作 为 自 由 软 件 已 经 在 因 特 网 上 公 开 。 包 括 ;,-/DN9H 、 +@A、 A9C/DEDF-、 MDJNHO 等在内的 )! 家 计 算 机 和 软 件 厂 商 已 宣
布将采用 8ID17E 5DDIV9-,作为一种开 放 架 构 和 开 放 标 准 基 础 设施。 8ID17E 5DDIV9- 提供了构建网格应 用 所 需 的 很 多 基 本 服 务, 如安全、 资源发现、 资源管理、 数据访问等。 目前所有重大的 网 格 项 目 都 是 基 于 8ID17E 5DDV9- 提 供 的 协 议 与 服 务 建 设 的 。 此外, 包 括 8ID1HI 8/9: GD/7J 、 对象管理组织( 、 以 >A8 ) 0#M , 及 8ID17E$D/< 等 标 准 化 团 体 都 参 与 了 网 格 计 算 标 准 以 及 全 球 标准的制定工作。美国 URHV9 MD/N$ 公司于 !""! 大网格( 888 ) 年 ! 月 提 出 了 名 为 68?L ( 的命 6.C7/. 8/9: ?HJ9,< L/D-DCDI) 标准。目前已有康柏、 惠普、 名服务( ?HJ9,< 6./R9C. ) +@A、 67, 等公司表示支持。中国科学院计算所正在开发一个“ 网格计算 , 试图将应用与网格资源连结 协议” ( 8/9: MDJN7-9,< L/D-DCDI) 起来。

网格计算及网格体系结构研究综述

网格计算及网格体系结构研究综述
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第 2 卷 第 5 7 期
VO. 127
NO 5 .
计 算 机 工 程 与 设 计
Co u e gn eiga dDe in mp tr En ie rn n sg
20 年 3 06 月
M a .2 0 r 0 6
网格计算及 网格体系结构研究综述
地 使 用 计 算 、 储 等 其 它 资 源 。 由此 可 见 , 际 上 It t 存 ” 实 ne 实 me
是广域高 性能 的元计 算技术 , 元计 算术语现 己被 网格 计算 所取代 。目前 网格计算技 术己从最初 的面 向工程和 科学 计算 问题 的解决 , 发展到支持经 济和 社会活动的各个领域 , 已有许
深 科学 家、 o s b a s nF
t, e 曾在 19 年 编 著 出版 的 《 格 : 种 新 计算 基 础 设施 的 蓝 r 98 网 一
图》 书中这样 描述 网格 : 网格是 构建在 Itme 上 的一组 一 “ ne t 新兴技 术 , 它将 高速 互联 网、 高性能 计算机 、 型数据 库、 大 传 感器、 远程设备等 融为一体 , 为科技 人员和普通百姓 提供 更多 的资源 、 功能和 交互性 。 互联 网主要 为人 们提供 电子 邮件、 网 页浏览等通信 功能, 网格 的功 能则更多更强 , 而 能让人们 透明
S r e f rdc mp t g a dg i r h t cu e u v y o i o u i n rda c i tr g n e
ZHAo a — in , J S ig a g Nin qa g U h — u n
(c o l f o ue S i c d e cmm nct n n i eig i guU i rt,Z ej n 10 3 hn) Sh o o mptr ce e n l o u i i s gn r ,J n s nv sy hni g 2 1,C i C n a Te ao E e n a ei a 2 a

数据网格及其关键技术研究

数据网格及其关键技术研究

数据网格及其关键技术研究【摘要】本文阐述了网格的概念,网格的目的及其应用,随后,本文重点分析了数据网格的关键技术,对其进行了进一步的研究。

最后,本文例举了一个数据网格工程实例,通过实例来验证数据网格的作用。

【关键词】数据网格;关键技术;研究一、前言目前,在国内,乃至全世界的范围内,对网格的研究都有了一定的成果,在网格研究的成果至上,数据网格的研究工作也在慢慢的被重视起来。

我国的政府推出了很多重要的研究网格的计划,这些计划的出现使得数据网格有了进一步的发展。

二、网格概述网格是一种新兴的技术,正处在不断发展和变化当中。

学术界和商业界围绕网格开展的研究有很多,其研究的内容和名称也不尽相同因而网格尚未有精确的定义和内容定位。

比如国外媒体常用“下一代互联网”、“Internet2”、“下一代Web”等来称呼网格相关技术。

但“下一代互联网(NGI)”和“Internet2”又是美国的两个具体科研项目的名字,它们与网格研究目标相交叉,研究内容和重点有很大不同。

企业界用的名称也很多,有内容分发(Contents Delivery)、服务分发(Service Delivery)、电子服务(e-service)、实时企业计算(Real-Time Enterprise Computing,简称RTEC)、分布式计算Peer-to-Peer Computing(简称P2P)、Web服务(Web Services)等。

中国科学院计算所所长李国杰院士认为,网格实际上是继传统互联网、Web之后的第三次浪潮,可以称之为第三代互联网应用。

三、网格的目的及应用网格是借鉴电力网(ElectricPowerGrid)的概念提出来的,网格的最终目的是希望用户在使用网格计算能力时,就如同现在使用电力一样方便。

我们在使用电力时,不需要知道它是从哪个地点的发电站输送出来的,也不需要知道该电力是通过什么样的发电机产生的,不管是水力发电,还是通过核反应发电,我们使用的是一种统一形式的“电能”。

网格计算综述_肖连兵

网格计算综述_肖连兵
第 28卷 第 3期 Vol.28 № 3
计 算 机 工 程 Computer Engineering
2002年 3月 March 2002
·发展趋势 /热 点 技 术 · 文章编号: 1000— 3428(2002)03 — 0001— 03
文献标识码:A
中图分类号: TP302.1
网格计算综述
目 前 使 用 Globus 实 现 的 项 目 有 Cactus,MM5,Nimrod, Tardis,Neph,HTB 。CoG 实 现 了Globus 服 务 的 图 形 化 客 户 端。
2.2 Legion[3] Legion是美国Virginia大学开发的基于对象的元计算系
统, 它和Globus类似,提供地理分布的无缝的异构系统集 成。Legion由类和元类(类的类)组成,具有以下特点:
Technology of Grid Computing
XIAO Lianbing, HUANG Linpeng (Dept.of Computer Science and Engineering,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200030) 【 Abstract 】 Grid computing ,a important method to solve complex application ,is growing more successful in distributed computing.
作 者 简 介 :肖连兵(1974~),男,硕士生,主要研究领域是分布式计 算;黄林鹏,硕士生
收 稿 日 期 :2001-06-22
—1—
·网格发展环境和工具:网格必须提供网格应用开发工具。 ·网格应用和网格门户(Grid Portal):可以使用PVM、MPI等 工具开发参数模拟等应用,这些应用通常需要相当多的计算资源以 及远程数据访问。网格门户提供基于Web的应用服务,用户通过网 络界面提交任务,并得到结果。

网格计算介绍及相关案例

网格计算介绍及相关案例

网格计算介绍及相关案例网格计算的核心思想是将计算资源(包括硬件和软件)组织成一个统一的虚拟计算环境,使得用户可以透明地获取和利用分散的、异构的计算资源。

这种分散的互联计算环境可以包括多台计算机、存储设备、网络和传感器等,这些设备可能位于不同的物理位置,由不同的管理者管理。

网格计算的目标是提供高性能、可扩展性、高度灵活和可靠的计算服务。

网格计算的运行方式可以分为两种:任务型和数据型。

任务型网格计算是将任务分解成小任务在各个计算节点上并行执行,每个计算节点独立计算一部分,并将结果返回给任务协调者进行集成。

数据型网格计算则是将数据存储在可以共享的存储设备上,各个计算节点可以根据需要访问这些共享数据进行计算。

网格计算可以应用在许多领域,下面是一些网格计算的相关案例:1.生物医学研究:网格计算可以用于模拟和分析蛋白质结构、分子动力学模拟、基因组学数据的分析和解读等。

例如,生物医学研究者可以使用网格计算来加速药物筛选和设计过程,通过对大量分子进行模拟和计算,寻找具有潜力的药物候选物。

2.天文学研究:天文学家常常需要处理和分析来自多个天文观测站的大量数据,网格计算可以帮助天文学家处理和分析这些数据。

例如,使用网格计算可以实现天体模拟、星系演化研究和脉冲星信号的检测等。

3.航空航天工程:航空航天工程常常需要进行复杂的数值模拟和工程计算,网格计算可以提供大规模的计算资源来支持这些计算需求。

例如,航空航天工程师可以使用网格计算来模拟飞机在不同飞行状态下的气动特性,以提高飞机的性能和安全性。

4.金融风险分析:金融行业需要对大量的金融数据进行分析和风险评估,网格计算可以提供高性能的计算资源来支持大规模的数据分析。

例如,金融机构可以使用网格计算来进行金融衍生品的定价和风险度量,以支持投资决策和风险管理。

5.大规模数据处理:随着数据量的不断增加,许多领域都面临着大规模数据处理的挑战,网格计算可以提供高性能和可扩展的计算资源来支持大规模数据处理。

网格计算解密人工智能的关键技术

网格计算解密人工智能的关键技术

网格计算解密人工智能的关键技术人工智能(AI)在当今社会中扮演着越来越重要的角色,它涉及到多种技术和应用,从语音识别到自动驾驶,再到医疗诊断。

随着技术的不断发展,人工智能变得更加强大和普遍。

然而,支撑这一切背后的核心基础之一,是网格计算技术。

## 一、人工智能与网格计算的交汇### 1.1 人工智能的广泛应用人工智能的应用领域日益扩大,其技术支持已经深入到生活的方方面面。

从智能语音助手到智能家居,从推荐系统到金融预测,人工智能的应用不断改变着我们的生活和工作方式。

### 1.2 网格计算的定义与作用网格计算是一种分布式计算模式,通过联合多台计算机或服务器的计算能力,形成一个虚拟超级计算机。

它将分散的计算资源整合起来,提供更强大的计算能力,有助于处理复杂的计算任务。

### 1.3 网格计算与人工智能的关联人工智能需要大量的数据处理和计算能力,而网格计算技术为其提供了重要的支持。

在大规模数据训练、模型优化和推理过程中,网格计算为人工智能提供了高效、快速的计算环境。

## 二、网格计算的关键技术支持人工智能的发展### 2.1 分布式计算网格计算依赖于分布式计算,通过将多台计算机连接在一起,实现资源的共享和协同工作。

这种模式下,人工智能任务可以被分解为多个子任务,并行计算,从而加快处理速度。

### 2.2 资源调度与管理网格计算涉及资源的调度和管理,确保任务能够在不同的计算节点上有效地运行。

对于人工智能而言,尤其是针对大规模数据集训练的情况,有效的资源管理尤为重要。

### 2.3 安全与隐私保护在人工智能领域,隐私和安全问题备受关注。

网格计算需要保证数据在分布式环境中的安全传输和存储,以及对敏感信息的保护,以应对这一挑战。

### 2.4 弹性和可靠性网格计算系统需要具备高度的弹性和可靠性,以适应不同规模的任务和计算需求。

这种灵活性也使得人工智能模型的训练和推理更为高效可靠。

## 三、未来人工智能发展中的网格计算挑战与前景### 3.1 挑战尽管网格计算为人工智能提供了重要支持,但也面临一些挑战。

网格技术综述

网格技术综述

各组织 拥有 的计 算 资源 在 虚 拟 组 织 里共 享和 协 同完 成 项
目 。
3 网格 的关 键技术 与体 系结 构
网格研究 中的关键技 术 主要有 : 体系 结构 、 资源管 理 、 任

收 稿 日期 :0 7—1 20 O一2 6
作者简介 : 徐
武( 9 7一)。 。 17 男 江西临川人。 助教 , 工学硕士。 研究方 向: 计算机体 系结构 。 分布式 系统。
现在应用 也 比较 多。所 以 , 针对 网格系 统特 点的 归纳 也主要 是从这 方面来 考虑 的。当然 , 下我们 总结 的网格 系统 的特 以 点 对其它应用形式 的网格 同样适用 。 ( ) 构性 ( e rgnos : 1异 H t oeeu ) 网格 系统 由分布 在 It nt e ne e r
布式任务管理系统就是最流行的网格系统 ;
工作 , 同完成复杂 的计算 , 共 这就是最早 促进 网格技术研究 的 动力 J 。以后 , 逐渐将网格的应用 领域 进行拓展 , 人们 继计 算 网格之后 出现 了信息 网格 、 服务网格 、 数据网格等概念。
网格系统最早的应用 领 域就 是 在高 性能 计算方 面 , 而且
0 引 言
互联网技术的推广 与普及进一 步促 进了计算机 网络应 用
技术 的发展。实际上 Itme 实现 了计算 机硬件 的联通 , b ne t We 实现 了网页的联 通 , 面二 者实 现的是计算 机之 间的通信 和 前
2 网格 的分 类与 特点
由于 网格的应用 范围非 常广 泛 , 以如 果按 照 网格 的应 所 用来分类的话 , 我们无 法穷 尽所有 。因为 网格 的发展 日新 月 异, 很多方面都在不断地完善 和改进 中, 了在所掌 握的现 有 为

网格技术与网格计算

网格技术与网格计算

引言:网格作为一种能带来巨大处理、存储能力和其他IT资源的新型网络,可以应付临时之用。

网格计算通过共享网络将不同地点的大量计算机相联,从而形成虚拟的超级计算机,将各处计算机的多余处理器能力合在一起,可为研究和其他数据集中应用提供巨大的处理能力。

有了网格计算,那些没有能力购买价值数百万美元的超级计算机的机构,也能利用其巨大的计算能力。

一. 网格技术1.计算的“乌托邦”?Gartner公司的Rob Batchelder认为,网格的构想一直是计算领域的“乌托邦”,在科技应用上虽有巨大前景,但最大的缺陷是缺乏明显的商业应用。

自20世纪90年代在欧美出现以来,网格主要被用于帮助分散的大学研究人员分析粒子加速器和巨型望远镜的数据。

但在过去的两年中,网格的概念和GlobusToolkit已在研究和教育领域得到广泛应用,数十项全球性的大项目采用这些技术,以挑战科学计算中的海量计算问题。

目前网格技术虽主要为学术机构所控制,但企业也在陆续跟进。

事实上,全球网格论坛(GlobalGridForum)的主要赞助企业就包括Unilever——一家以经销肥皂、冰淇淋著称的企业。

与许多正在研究和评估网格技术的企业一样,Unilever自己对于如何利用此技术仍秘而不宣。

而Johnson&Johnson与Merck等制药公司、BMW与波音等制造企业却已利用这一技术的处理能力和存储空间进行仿真试验,例如药品能否保护细胞免受病毒侵袭?飞机机翼是否会在暴风雨中折断?基因研究是网格技术的自然应用,这一领域所需的投资很难由一家企业来承担,生物科技企业可用网格技术来分析基因数据;医生可以用网格技术制作出病人器官的三维模型,作为诊断疾病的辅助手段;网格可以处理来自商店现金记录或金融市场的数据流。

其他行业,如航空、保险、运输和国防,也会从中受益。

如此看来,网格计算并非是可望不可及的乌托邦,其商业应用的广阔前景就在眼前。

2. 网格核心技术为解决不同领域复杂科学计算与海量数据服务问题,人们以网络互连为基础构造了不同的网格,有代表性的如计算网格、拾遗网格、数据网格等,它们在体系结构和需要解决的问题类型等方面不尽相同,但都需要共同的关键技术,主要有如下几种:高性能调度技术在网格系统中,大量的应用共享网格的各种资源,如何使得这些应用获得最大的性能,这就是调度所要解决的问题。

基于网格计算的关键技术研究

基于网格计算的关键技术研究

ma k tm ̄tlaeas n ip n be ap c ,whc r e eai d i hs p p r Fial h mp a i a d drcin i h uu e ae r e xe r l a ids e  ̄ l s et o n ih ae g n r le n t i a e . n l te e h s ieto n t ef tr r z y sn
中 图分类 号 : P 9 T 33 文献标 识码 : A 文章 编 号 :6 3 6 9 ( 0 6 1 — 1 3 3 1 7 — 2 X 2 0 )1 0 0 —0
Re e r h o y Te hn l ge s d o i m pu i s a c fKe c o o isBa e n Gr d Co tng
o ne u . p itdo t
Ke r s g i o p tn ywo d :su c n g me t rht tr e A e rema a e n o
0 引 言
网格 ( r )l G i l 的出 现 是现 代 互 联 网技 术 迅 猛 发 展 的 d j 必 然结 果 , 它代表 了一 种先 进 的技 术 和基础 设施 。传统 的 It nt 现 了计 算机 硬 件 的连 通 , b 现 了 网页 的互 ne e实 r We 实 连 , Gr 试 图实 现互 联 网上 所 有 资 源 的 全 面 连通 。它 而 i d 要 把整 个互联 网整合 成 一 台巨大 的虚拟 超级计算 机 , 实现
秦金磊 , 朱有产 , 玉凯 李
( 华北 电力 大 学 信 息与 网络 管理 中心 , 北 保 定 0 10 ) 河 70 3
摘 要 : 网格 计算 环境下 , 解决 其 中的关 键技 术是 实现一 个 高效快 速 网格 的重要 因 素 。文 中 对现有 的 网格 结 构进 行 在 如何

计算机科学中的网格化技术和计算几何

计算机科学中的网格化技术和计算几何

计算机科学中的网格化技术和计算几何随着计算机科学的不断发展,人们对于数据的处理和分析需求也越来越高。

而网格化技术和计算几何就是两个在这个领域中非常重要的概念。

一、网格化技术网格化技术是将空间或时间分割成一系列的网格单元,通过对这些单元进行建模、计算、分析等操作,以达到最终的数据呈现和分析的目的。

在计算机科学中,大家最为熟知的一个应用就是有限元法。

这是一种以网格化技术为基础的数值分析方法,广泛应用于结构分析、流体力学、热传递等领域。

除了有限元法,网格化技术也在计算机游戏、地理信息系统、医学成像、三维建模等方面得到了广泛的应用。

例如,在计算机游戏中常用的地图渲染技术,就是通过将虚拟地图分割成网格单元,以实现更加真实的画面效果。

二、计算几何计算几何是指利用计算机技术解决几何问题的一门学科,它的主要研究内容是几何对象的表示、处理和计算。

在实际应用中,计算几何的应用非常广泛。

例如,在计算机辅助设计领域,计算几何被用于处理图形数据;在机器人运动规划中,计算几何用于计算机器人的运动轨迹。

计算几何的一个重要分支是计算几何算法。

这些算法用于解决空间几何问题,例如计算两个几何对象之间的距离、判断一个点是否在一个多边形内等等。

计算几何的另一个重要应用是计算机视觉。

通过图像处理和模式识别技术,计算机可以将输入的图像转换为几何对象,并对这些对象进行计算和分析。

这使得计算机可以识别出图像中的物体、边界、曲线等,对图像进行更加精细的分析和处理。

网格化技术和计算几何的结合在实际应用中,网格化技术和计算几何经常被结合使用,以实现更加高效和准确的数据分析和处理。

例如,在三维建模中,网格化技术被用于将物体分割成网格单元,以实现更加精细的模型呈现。

而在计算机视觉中,计算几何技术被用于表示和计算三维物体的表面和边缘。

网格化技术和计算几何的结合还被广泛应用于数字化地球建模中。

数字化地球建模是将地球表面的各种地理对象,如山脉、河流、建筑物等,用计算机进行建模,并能够生成高精度的地球表面模型。

网格技术综述

网格技术综述

网格技术综述摘要:随着高性能计算应用需求的迅猛发展,在单一的计算机上或单一的计算机群系统上已不能解决一些超大规模应用问题,这就需要将地理上分布、系统异构的各种高性能计算机系统,通过高速互联网络连接并集成起来看,网路计算技术就是解决高性能计算的应用技术。

关键词:网格技术;高性能计算;多学科结合1 .引言随着应用环境越来越复杂多变,系统规模更大异构系统更多,异地分布更广,通信环境更复杂,如何构建一个完善的网格系统就成为我们研究的主要课题。

网格的研究源于美国联邦政府过去10多年来资助的高性能计算项目。

这类研究使用的名词就是“网格”或“计算网格”。

网格能够充分吸纳各种计算资源,并将它们转化成一种随处可得的、可靠的、标准的同时还是经济的计算能力。

这类研究的目标是将跨地域的多台高性能计算机、大型数据库、贵重科研设备、通信设备、可视化设备和各种传感器整合成一个巨大的超级计算机系统,支持科学计算和科学研究。

网格就是一个集成的计算与资源环境,或者说是一个计算资源池口。

网格技术可以将足够的计算机资源分配给分布在世界各地的计算机,它通过并行处理来提高分配到每个网格计算节点的计算速度。

2 .国内外网格技术的研究网格( Grid ) 技术是近年来国际上信息技术领域的热门课题,因此目前许多组织开发了支持网格计算的系统。

网格计算研究起步最早的国家是美国,美国多家研究机构开展了与网格相关的研究工作,制定了很多网格研究计划,如美国国家科学基金会资助的TeraGrid、美国国防部的“全球信息网格”( GIG ) 、美国政府资助的“大型物理实验网格”( G r i P h y N) 及美国能源部的AS C I G r i d 、国家技术网格( NT G) 等计划。

美国国家科学基金会T e r a G r i d计划是一个需要多年分段实施的,为开放式科学研究而建立和使用的世界上最大、最全面的分布式基础设施。

欧洲近年来启动了一系列网格开发计划,其中包括D~a Gr id、S I MDAT、Ne x t GRI D、Ak o Gr i MO和Co r e GRI D 等计划”。

网格计算综述

网格计算综述
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元计算系统到期的规模较小
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从最制乜 禽少数的资源发展到 具有成千上 万资源的太 时格。由此 可 能 {的 . l ∈ 个问题 是随着 网格 资源的增加 而日起 的性能 下降 盟 网 f
黄链 词 :网 格 计 算 元 计算 ; 阀格 : 巾 仲
Te h o o y o rd Co c n l g f i mp t g G ui n
XI A0 i n i g H UANG n e g I a bn . Li p n f e L f mp t r ce c n n ie r g S a g a Ja t n I v r  ̄ ,h n h i 0 0 0 D p o Co u E in e dE g n e i .h n h i io o g[n e s ' a g a 2 0 3 ) S a n S
维普资讯
第2 卷 8
第3 期





2 0 年3 02 月
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发 展趋 势/ 热点 技术 ・
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在科学、1 程和 商业 计算领域 ,还有很多问题难 以使 f : 1 j 现有的超级计算机解 决,如需要处脚 的海量数据资源分布 : l 的地理压域 ,所需 的特殊计算设施和输入输 出设备等 ; 足本地的 基 选种情况 ,网格 计算技术披提了出米 .它将 = 似络 f 并种资源 ,包括超级计算机 、大 楼存储系统、 个 : 的 人计算机、各种设备等组织在一个统 瑚 框架 1,从而能够 - 常 方便的 法解决各种复杂的问题 ,这种方法义被称为
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A s at Gi cm un i oe t ms ar te e c fl crnywi eal a t gor h ay bt c; r o ptg n o h o ta i r a h d r t ,h h bs h eg pil r d i s f e t cv e r i t s e u e l e n e l e a c l l d t u d or ssc a cm u tnl or ssr e t scm uitn or s owr mor sio ir t r u e, h o pti a r u e,o g s e , n ao r u e, a s c ,f- si e e c u s ao e c ta y m om c i e c s t e u e n r b s s s s f
m tn or skol g r or s t wdl san ad lbri . a o e cniet i xes e - ao r u e,n e e u e, i y r g c l on n l o r ost ad pn v a i e e s w d e c e , s c e h i n oa o h s f s s n n n e i c
时8 年的项 目, 包括系统研发 、 制造 、 维护及升级叹
迄今为 1 网格计算还没有正式的标准 但在核心技术土 , , 卜 相关机构与企业 已达成一致 山美国能源部及 N S A A等政府研
发机构为中心推动, 美国Agne r n 国家实验室与南加州大学信 o
息科学学院( ]合作开发的项 目Gou 协议已成为日 I) S l s b 前网格 技术的典 型代表和 网格计算事实 卜 的规范 与标准。Gou l s b To i作为 自由软件 己经在因特网上公开。包括 Etp , olt k n i o r a
( ici、 Ht h)宝马(M 等都已经开始构造和试用内部网格m a B W) a
我国的网格计算研究起步不久。由中国科学院牵头的“ 国
起着关键的作用, 统一管理计算网格, 将各个结点集成起来, 组
成一个虚拟协同高性能计算环境 , 向社会大众和各领域的科研
机构统一提供高性能计算和海量信息处理服务。 网格应用是以
生产、 资源共享等技术优点, 其结点异构 自治、 资源动态演化 、 任务分布协同。如何在动态、 异构虚拟组织间实现协同的资源
共享以及协同地解决某一问题是网格计算面对的根木问题气
网格计算的报本特征不是它的规模,而是消除资源孤岛,
使在不额外购买新设备的情况下 ,充分发挥现有资源的潜 力
像电J资源那样输送到每一用户, 1 来求解一些大规模科学与工 程计算等问题, 从而形成了计算网格( 又称网格计算系统) 。网
资源得 以充分利用1 气 网格计算系统 主要包括网格结点 、 系统软件 、 网格 网格应 用。 网格结点是地理上独立的计算和信息中心。 网格系统软件
公司 等大型企业都已开始进行有关Gi Cm un 的实验, r optg d i 尝 试用网格计算进行复杂的仿真与 设计。 爱立信(r n 、 立 E c o)口 s s
基金项目: 高等学校重点实脸室访问学者基金资助
作者简介: 罗作民 男, 博士研究生, 副教授, 主要研究方向为分布式计算、 网格计 算。张景. 博士生导师, 男. 主要研究方向为分布式计算、 网格计
算。李军怀, 博上, 男, 讲师, 主要研究方向为分布式计算,S W C C 谢长生, 博士生导师, o 男, 主要研究方向为网络存储、 数据网格
办的五个 国家高性能计算f心已经运行。目前 我国的网格讨 卜
算研究主要集中于中科院计算所、 国防科大、 江南计算所 、 清华 大学等几家在高性能计算方面有较强实力的研究单位 这些单
位在高性能计算研究方面有很好的技术积 累和很强 的科研能

2 网格计算的研究现状 . 2
网格计算被誉为继 Ie e和 We 之后的“ nr t tn b 第三件信息技 术浪潮喇 从美国、 欧洲、 本等发达国家到印度等一些发展中 口 国家, 都启动了大型网格研究计划 并得到 f Y 产4界大力支持 . 英国政府已投资 1 亿英镑, 研发“ 英国国家网格’ , 口美国政府用 于 网格技术的基础研究经费达 5 亿美元 美国军方 I F 规划实施 一巨型网格计划一 全球信息网格”预计22 年完成。作为该 “ , 00 计划的一部分, 美国海军陆战队推动一项耗资 10 6 亿美元、 历
生物 、 、 气象 能源、 石油、 水利等行业的重大应用为背景建 " 1 的 应用1 1 6 。网格计算系统具有资源分布性、 管理多重性 、 动态多样 性、 结构可扩展性等特点1 , 1 其结点及各种资源分布于不同的 刃 地方, 隶属于不同的所有者, 多层管理 为了完成特定的工作 , 各种各样的异构资源可动态组合 规模可不断加大。
tk n eeto mn ao t hogs e r mcai ,e iea , r t dt un dn i c p a m a mn, m uitn nli , i e nm u r rc e ,o h ir tg a c - s ag c c i e oe s ut h s s n fe t fm si i y m o c c y t c e b o e tn rn v w t htoeeu ev n et ri w k g i h e r nos i m n an o i i n e e e g nr o
K y od; cm un, i tg a i coe tn rn , r s ngmn ew rs gd ptgdtb i dnmc pri w k gr o c m aeet r o i irun y i s o ao o i e u e a s
1 引言
一个集成的计算与资源环境称为网格。 基于网格的问题求
算机的应用及各行各业的信息化产生重大影响
下面是作者基于华 中科技 大学外存储系统实验室异构 网
解叫网格计算o 网格计算是近年来兴起的一个研究热点 当前 f
的因特网技术实现了计算机之间的通信和信息交换, 而网格计 算技术则试图实现互连网 匕 所有资源〔 计算资源、 存储资源、 通 信资源、 软件资源、 信息资源, 知识资源等) 的全面共享与协同 工作, 使整个因特网整合成一台巨大的超级计算机, 为用户提
供“ 即连即用’ . 式的服务l 2 1 。网格 计算具有高性能、 一体化 、 知识
络存储系统, 根据国内外相关资料 , 对网格计算及其关键技术
的研 究和分析 ,
2 网格计算的发展 21 网格计算的起源 . 网格计算的起源是由于单台高性能计算机已经不能胜任
一些超大规模应用I题的解决。于是 人们想象分布在世界各 ' 6 l 地的超级计算机的计算能力能否通过利用广域互连技术使其
格计算是作为虚拟的整体而使用在地理上分散的异构计算资 源, 这些资源包括高速互连的异构计算机、 数据库 科学仪器 、
文件和超级计算系统等。使用计算 网格 , 一方面能使人们聚集
பைடு நூலகம்
( 即能使网 卜 的闲置处理能力得到充分利用) 。同时 作为一种
新兴的造价低廉 而数据处理能力超强的计算模型! 必将对计 l f ,
摘 要 网格计算是近年来兴起的一个研究热点。它旨 在使互联 网上所有资源( 计算资源、 存储资源、 通信资源、 软件资
源、 信息资源、 知识资源等) 实现全面共享与协同工作, 使整个因特网整合成一台巨大的超级计算机, 为用户提供“ 即连即
用” 式的服务 论文不仅介绍了网格计算的概念、 特点、 源、 究现状及 当前几个典型的系统 , 起 研 而且从 网格计算即异构网
家高性能不算环境(H C ,aoa Hg Prrac Cm l N PENtnl h fmne - i i eo o plg inet, 和山 un Ev mn ' i nr o )项目 清华大学牵头的“ 先进计算基础 设 A I dacd m u tn fsute, 施(C, vne C pti a Irtc r)北京上海试 A o aol nar u 点工程” 两个网格计算项目已取得初步成果。由科技部支持创
格结.在网络环沈下的分布动态协同工作的角度出发, a 着重介绍了网格计算的休 系结构、 资源管理、 任务管理、 通信技 术、 安全机制、 用户界面等关键技术 关键词 网格计算 分布动态 同工作 资源管理 协
文童编号 10 - 3 1 (0 3 3 - 0 8 0 0 2 83 - 2 0 )0 0 1- 5 文献标识码 A 中图分类号 T 3 3 P9
cs t ror s s cv o t ipyil tn acs pi. ts im k t wo ie e j t e o u e ie e i f r sa l ao o ce o t h wy ae h hl n r t le s e c r p te h h c o i r s nl i a t s s r e c n e e n u i t s k a e opt. e e nt ep i t gd ptg enet ca c rt ,incrn st ad e spm m u rh ppr o xln h r c un' ocp ,iatii op , m t e s u eT a o 吻 a s i o i s e m s lr esc r i u t n o a m t i l cm un s t sbt ir ue t ky hog s uh gd heteror m ngmn, y c gd ptg e , a o dc h e t nli , c a r a ic r,s c aa et pa r o i y m u l n i s s t o s e e o e s c s r t u e u e e i c
A re o G i C m ui a K T h o g s p t g d y cnl i S vy r o u f d n n e e oe
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