网格计算论文
网格技术网格计算应用论文
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。
浅谈网格计算
系统相 比 ， 其 重要 的特点 ， 解 和掌握这 些特 点是 有 理 构 建 网格应用 系统 的关键 。
１ １ 分 布 与 异 构 性 （ ｉ ｒ ｕｅ ｎ ｅｅｏ ｅ ｅ ｕ ） ． ｄｓ ｉ ｔｄ ａ ｄ ｈ ｔｒｇ ｎ ｏ ｓ ｔｂ
在 国 内， 中科 院资 源 与 环境 系 统 国家重 点 实验 室承 担的 ， 主题 为 “ 向网 格 的 空 间信 息组 织 、 能 面 智 计算 与综 合 建 模 技 术 ” 项 目ｕ ， 究在 网 格技 术 的 研 支持 下 ， 以空 间信 息体 系统 为前提 ， 探索 以空 间信 息 网格 中间 件 为 基 础 Ｇ Ｄ—ＧＩ ＲＩ Ｓ体 系结 构 ， 并开 展 联邦 数据库 、 间计 算 环 境 和 虚拟 地 理 环 境前 沿 技 空 术 的 研 究 ， 开 发 适 用 于 网 格 计 算 体 系 结 构 的 ＧＩ 并 Ｓ 中间件 ， 实现 面 向 网 格大 型 ＧＩ ｓ的 技 术 创新 ， 中 为 国 ＧＩ 跨 越 式 发 展 提 供 丁 新 的 研 究 方 向 。 Ｓ的
１ ２ 动 态 性 （ ｙ ａ ｉ） ． ｄ ｎ ｍ ｃ
组成 网格 系统 的 资源 不是 一 成 不变 的 ， 而是 动 态变 化的 ， 随着 时间 的推移 ， 先 不在 网格 上 的资源 原 有可 能连接 到 网格 上 ， 原先 在 网格 上 的资 源 由 于故 障 或其他 原 因有 可能不 再可 用。 １３ 自治 性 与 多 重 管理 性 （ｕｏ ｏ ｄｍｕｔ— ． ａｔｎ ｍｙａ ｌ ｎ ｉ
随 着高性 能应 用 需 求 的迅 猛 发 展， 台高 性 能 单 计 算机 已经不 能胜任 数据 密集 型和计 算密 集型等超 大规 模 应 用 问 题 的 解 决 。 另 一 方 面 ， 布 在 世 界 各 分 地的大 型计算 资源 、 存储 资源 、 数据 资源和 价格 昂贵 的高精 密仪 器 等资 源 也存 在 着使 用 效 率 不高 的 问 题 。因此 ， 切需 要将地 理上分 布 、 迫 系统异 构的各种 相关资 源通过 高 速 网络连接 起来 ， 同解 决大 型 应 协 用 问题 ． 这就 是 广域 高Ｊ 的元计 算 ， 陛能 元计 算被 定义 为“ 通过 网络连 接 强 力计 算 资 源 ， 成对 用户 透 明 形 的超级 计算 环境 ” 目前 用得 较 多 的术语 “ ， 网格 计 算 （ ｒ ｏ ｕｉｇ ” 系 统 化 地 发 展 了 最 初 元 计 算 的 ｇｉ ｃｍｐ ｔ ） 更 ｄ ｎ 概念 ， 它通过 网络 连接 地理 上分布 的上述 各类计 算 、
网格计算如何改善环境保护和生态治理现状剖析与案例研究
网格计算如何改善环境保护和生态治理现状剖析与案例研究【引言】近年来，随着信息技术的迅猛发展和应用，网格计算逐渐成为解决环境保护和生态治理问题的一种有效手段。
本文将对网格计算在环境保护和生态治理方面的应用进行剖析，并通过案例研究具体探讨其改善现状的作用。
【第一部分环境保护与生态治理现状述评】环境保护和生态治理是当代社会发展不可或缺的重要任务。
然而，当前的环境保护和生态治理工作依然面临一系列挑战和困难。
例如，环境数据的采集和处理困难、资源管理和监测不够精细、协同决策和执法难度较大等。
这些问题使得环境保护与生态治理工作无法得到有效推进和改善。
【第二部分网格计算在环境保护和生态治理中的应用】为了解决上述问题，网格计算应运而生，并取得了较好的效果。
首先，网格计算在环境数据的采集和处理方面发挥着重要作用。
通过将环境监测数据、气象数据等信息进行高效集成和共享，并利用高性能计算资源进行数据处理和模拟，可以提供准确的环境信息和预测结果，为环境保护决策提供科学依据。
其次，网格计算在资源管理和监测方面也有显著效果。
通过构建环境资源网格和生态监测网格，实现资源的统一调度、监测和管理，可以提高资源的利用效率和保护水平。
此外，网格计算还能提供协同决策和执法的技术支撑，通过构建决策和执法网格，实现信息共享、协同工作和联动执法，提升环境保护和生态治理的整体效能。
【第三部分网格计算在环境保护和生态治理中的案例研究】1. 案例一：基于网格计算的水污染监测与治理以某污染严重的河流为例，通过部署水质监测传感器和高性能计算节点构建水污染监测网格，实时采集和分析水质信息，并针对监测结果进行治理措施的制定。
通过网格计算的支持，实现了对水污染源的准确定位，有效治理了水污染问题。
2. 案例二：基于网格计算的自然保护区管理与保护某自然保护区通过部署环境监测设备和计算节点构建生态监测网格，实现对野生动植物种群、气候变化等因素的监测和预测。
通过对监测数据的分析和模拟，制定并实施有效的保护措施，如控制游客数量、禁止捕杀野生动物等，保护了自然生态环境。
基于网格计算的科学计算与数值模拟优化方法研究
基于网格计算的科学计算与数值模拟优化方法研究近年来，科学计算和数值模拟在科学研究、工程设计和决策制定等领域扮演着越来越重要的角色。
而基于网格计算的科学计算与数值模拟优化方法，正日益成为提高计算效率和精度的关键技术。
本文将探讨基于网格计算的科学计算与数值模拟优化方法的研究现状、挑战和应用前景。
在科学计算和数值模拟中，网格是一种常用的数据结构，用于描述计算区域并离散求解域，以便进行计算和模拟分析。
基于网格的科学计算算法包括有限差分法、有限元法、有限体积法等。
这些方法基于网格的离散化和求解技术为科学计算和数值模拟提供了基础。
然而，传统的基于网格的计算方法在处理复杂问题时存在网格生成困难、计算效率低下以及精度受限等问题。
为了解决这些问题，研究人员提出了基于网格计算的科学计算与数值模拟优化方法。
这些优化方法主要包括网格自适应技术、并行计算和高性能计算技术以及多物理场耦合模拟技术。
首先，网格自适应技术是近年来发展较快的优化方法之一。
通过在关键区域增加网格密度，减少计算区域中无关区域的网格密度，可以提高计算的精度和效率。
网格自适应技术可以根据求解域的特点和需求，动态地调整网格结构，以适应局部分辨率要求。
这种自适应技术不仅减少了计算和存储资源的浪费，还增加了计算的可靠性。
此外，通过引入自适应技术，可以更好地组合不同类型的网格、提高数值模拟的准确性和可靠性。
其次，基于并行计算和高性能计算的优化方法可以显著提高科学计算和数值模拟的计算效率。
并行计算是一种将计算任务分解为多个子任务并同时进行计算的技术。
与传统的串行计算相比，基于并行计算的科学计算和数值模拟可以充分利用多核处理器和分布式计算集群等高性能计算资源，显著提高计算速度。
此外，高性能计算技术还可以支持更大规模的计算，解决更复杂的科学计算和数值模拟问题。
最后，在多物理场耦合模拟技术方面，基于网格计算的科学计算与数值模拟优化方法可以更准确地模拟多物理场之间的相互作用。
浅谈网格计算
网格 计 算 是 一 种 全 新 的计 算 ． 利 用 互 联 网把 地 理 上 广 泛 分 它 布 的各 种 资 源（ 括 计 算 资 源 、 储 资 源 、 宽 资 源 、 件 资 源 、 包 存 带 软 数
申
面 的资 源共 享 ， 网格 比 Ｉｔ ｔ 有 更 强 的 功 能 和 性 能 ． 现 为 ： ｎｅ ｍｅ 具 表
ｆ 网格 的互 连 网 络 比因 特 网 具 有 更 大 的带 宽 ； ） １ ） （ 网格 上 具 有 更 多 ２
的高性 能计算机 ． 因此 网 格 的计 算 速 度 、 据 处 理 速 度 可 以 大 幅 数 度 提 高 ； ）网格 的 体 系结 构 比因 特 网 更 能 有 效 地 利 用 这 些 资 源 ； （ ３
可 以 使 接人 设 备 象 电话 一 样 易 用
３网格计 算 的系统构 成
网格 计 算 系 统 可 分 为 三 个 基 本 层 次 ： 源层 、 间 件层 、 用 资 中 应 层 网 格 资 源 层 是 构 成 网格 系 统 的硬 件 基 础 ． 包 括 各 种 计 算 资 它 源 ． 超 级 计 算 机 、 重 仪 器 、 视 设 备 、 有 应 用 软 件 等 ， 些 计 如 贵 可 现 这 算 机 资 源 通 过 网 络设 备 连 接 起 来 网络 资 源 层 仅 仅 实 现 了计 算
Ｔ ｅ ｔ ｅｉ ａ ａ ｓ ｈ ｕ ｄ ｔ ｎ ｏ ｈ ｈ ｓｓ ｎ ｙ ｉ ｔ ｅ ｆ ｎ ａ ｏ ｆＯＧＳ ｓｓｅ ａ ｄ ｌ ｔ ｍｅ ， ｅ ｃ ｎ ｕ ｔｏ ｌ ｓ ｏ ｉ Ａ ｙ ｔｍ ｎ ｎ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｃ ｆ ｔ ＯＧＳ ｓ ｓ ｍ ｎ ｈ ａｉ ｆ ｎ ｔ ｎ ｏ Ａ ｙｔ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｂ ｓ ｕ ｃ ｏ ｆＯＧＳ ｃ ｉ Ａ．
网格计算的探析_程媛媛
２０１０（２）． （责 任 编 辑 ：王 钊 ）
网格是把整个计算机网络整合成一台巨大的超级计
４ 网 格 计 算 技 术 的 发 展 趋 势
算机，实现计算资源、存 储 资 源、数 据 资 源、信 息 资 源 等 资 源的全面 共 享。近 年 来，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度降低以 及 传 统计算方式和计算机的使用方式的改变 ，网格计算技 术 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 。２０ 世 纪 ９０ 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 （ＮＣＳＡ）和工程研究中心 ，美 国 还 制 定 了 新 一 轮 规 划 的 先 进计算框架计划（ＡＣＩＰ），发展 面 向 ２１ 世 纪 的 先 进 计 算 技 术。我国在科技部的主持下 ，经过许多专家组及相关 单 位 的努力，作为我国高性能计算和信息服务的战略性基 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 基 础 上 ，又 于 中 南、西 北 等 地 建 立 了新的国家高性能计算中心 ，科技部加强了网格节点 的 建 设，形成以科学院为主体的网格计算系统 。
５ 结 束 语
浅析网格计算的发展及应用
浅析网格计算的发展及应用论文摘要：网格计算越来越被人们所提起，并作为一种分布式计算体系结构日益流行，它非常适合企业计算的需求。
很多领域都正在采用网格计算解决方案来解决自己关键的业务需求。
本文介绍了网格计算的基本概念、发展过程和未来的一些发展趋势。
0 引言二十世纪六十年代末，人类采用信息包传输和开放式整体结构技术，组建了ARPAnet，从而诞生了Internet。
到了九十年代初，万维网应运而生。
随着人们日常工作遇到的商业计算越来越复杂，人们越来越需要数据处理能力更强大的计算机。
网格技术正是在此背景之下出现，并且正在逐渐地由一个新兴名词转变成为运用于商业、科研、医药等各行业的技术产物。
1网格介绍1.1网格的概念网格计算日前成为IT界人士讨论的热门话题。
打个比喻，一面镜子反射的阳光能量有限，但是众多镜子“集群”在一起，反射的能量就很大了。
现今，很多领域需要强大的计算能力，但是却没有能力配备足够高端的服务器。
于是，人们将思路放到了“集腋成裘”上，这引发了“网格计算” 这一概念的出现。
简单说，网格计算是伴随着互联网技术而迅速发展起来的，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（Grid Computing）。
也就是说网格计算就是指将多个计算机组成网格状网络，“模拟实现高性能计算机”的技术。
假如有一项业务使用1GHz CPU需要3分钟的处理时间。
如果网络中有3台安装了同样CPU的计算机，我们把这项业务分成3等分，然后分别交给每台计算机进行处理，那么简单地计算一下就会知道其处理时间将缩短到1分钟。
这就是网格计算的基本思路。
1.2网格和电力网为了更好地理解网格计算，我们先看看另外一种“格子” ——电力网是如何工作的。
网格计算论文资源管理论文
网格计算论文资源管理论文摘要：网格计算是一种能够整合零散资源并实现资源共享和协同工作的计算模式；云计算是网格计算、并行计算、分布式计算的发展，是一种新兴的商业计算模式。
它具有与网格计算不同的新的特点。
该文在研究网格计算与云计算概念的基础上从体系结构、专注方向、资源管理、作业调度等多种角度对网格计算与云计算进行了分析和研究。
云计算所采用的商业理念、成熟的资源虚拟化技术以及非标准化的规范，使其体系结构、资源管理、作业调度等方面呈现出了不同的特点，也更适宜于为用户提供按需服务的目标，但在安全方面仍需不断完善。
关键词：网格计算；云计算；体系结构；资源管理；作业调度；资源虚拟化comparing researh of cloud computing and grid computingshen li-jun, yang lan-juan, zhao hua(college of command automation, pla university of science, nanjing 210007, china)abstract: grid computing a computing mode of merging scattered resources and realizing resources sharing and cooperative working; cloud computing is thedevelopment of grid computing, parallel computing and distributed computing, is a new business computing mode. it has some new characters, compared with grid computing. on the base of grid computing and cloud computing, research the differences between grid computing and cloud computing, from kinds of degrees such as protocol architecture ,direction of concentrating, resources management, and job scheduling. using business concept, mature resource virtualization and not standardized specification make cloud computing different with grid computing in protocol architecture, resources management and job scheduling , etc, which make it more suitable to provide users with on-demand service .but in terms of security still need improvement.key words: grid computing; cloud computing protocol architecture; resources management; job scheduling; resource virtualization网格计算是伴随着大规模计算需求而产生的一种能够整合零散资源并实现资源共享和协同工作的计算模式，它的出现解决了很多领域复杂的问题。
网格计算如何改善环境保护和生态治理
网格计算如何改善环境保护和生态治理近年来，随着科技的飞速发展，网格计算作为一种高效的信息处理模式逐渐受到广泛关注。
其以分布式计算为基础，利用互联网的力量将大规模计算任务分解为多个小任务，并通过网络协调和管理，实现了海量数据的快速处理和分析。
在环境保护和生态治理方面，网格计算被广泛应用，为解决相关问题提供了新的思路和方法。
本文将从减少能源消耗、提高资源利用效率、改善环境监测与管理、促进生态保护和治理等方面探讨网格计算对环境保护和生态治理的积极影响。
一、减少能源消耗随着全球能源短缺日益严峻，减少能源的消耗成为了当务之急。
网格计算能够将大规模的计算任务分解为多个小任务，通过分布式计算来处理，极大地提高了能源的利用效率。
与传统的集中式计算模式相比，网格计算不仅减少了数据中心的能耗，还能够在不同地区或机构之间共享计算资源，避免了资源的重复建设和浪费，进一步减少了能源的消耗。
二、提高资源利用效率在环境保护和生态治理中，合理利用资源是非常重要的。
网格计算通过资源的共享和优化配置，能够将分散的计算资源整合起来，提高了资源的利用效率。
通过网格计算，可以高效地分配和利用计算机集群、存储设备和网络带宽等资源，确保其得到最大程度的利用，充分满足环境保护和生态治理的需要。
三、改善环境监测与管理环境监测和管理是环境保护的重要一环，也是生态治理的基础。
传统的环境监测和管理方式通常由一些专业机构或政府部门负责，存在着监测范围狭窄、监测频率低、反应速度慢等问题。
而网格计算可以实现大规模、高效率的环境监测和管理。
通过网络连接各种传感器和监测设备，将实时采集的数据传输给网格计算系统，可以快速、准确地分析和监测环境变化，提前预警，及时采取相应的措施，以保护环境和生态系统的稳定。
四、促进生态保护和治理生态保护和治理是保护和改善生态环境的重要内容。
网格计算在生态保护和治理中发挥着重要作用。
通过分析和处理大量的生态数据，网格计算可以实现生态系统的建模和仿真，评估生态环境的健康状况，预测和监测生态系统的演化趋势，为生态保护和治理决策提供科学依据。
网格计算模式下的计算机网络安全研究
网格计算模式下的计算机网络安全研究随着信息技术的发展和计算机技术的不断更新，网络安全问题已经成为了互联网发展过程中的一个巨大的难题。
目前，网络安全研究已成为计算机科学领域的一个热点话题，而网格计算模式下的网络安全研究也逐渐成为了人们关注的焦点之一。
网格计算是一种全新的计算模式，是利用网络连接的分布式计算机和其上存储的资源相互协作的计算资源共享环境。
由于网格计算是一个分布式计算模式，其传输数据的过程中需要通过许多不同的计算机节点进行传递处理，导致数据传输路径的安全性和可靠性大大降低。
因此，在网格计算模式下的网络安全研究具有重要的意义。
网格计算模式下的网络安全研究除了需要解决传输数据的安全性问题外，还需要解决网格计算中的安全问题。
网格计算中的安全问题包括身份验证、数据加密和访问控制等。
这些问题的出现对于网格计算的发展以及网络的顺利通信可能会带来灾难性的后果。
为了解决这些问题，目前的研究主要集中在以下几个方面：1. 网格计算中的身份验证目前，网格计算中的身份验证主要采用的是公钥基础设施（PKI）技术。
其原理是将用户的身份信息储存在网格计算的服务器端。
当用户需要使用网格计算时，需要通过身份验证程序将自己的信息与储存在服务器端的信息进行比对。
在比对成功后，用户才能够开始使用网格计算服务。
2. 数据加密与解密数据加密是保护数据传输过程中的安全性的一种常用技术。
在网格计算中，对于敏感信息的传输，需要采用数据加密技术对其进行加密，从而保证数据传输过程中的安全性。
在接收方，需要对这些加密过的数据进行解密，才能对其进行进一步的处理。
目前常用的数据加密技术有AES（高级加密标准）和DES（数据加密标准）等。
3. 访问控制访问控制是网格计算中的重要问题。
由于网格计算是一个分布式计算环境，不同用户可能需要访问不同的资源。
因此，需要采用访问控制技术来管理各种资源的访问权限。
目前，常用的访问控制技术主要包括基于角色的访问控制、基于属性的访问控制和基于策略的访问控制等。
网格计算模型及其应用研究
网格计算模型及其应用研究随着数字化时代的到来，海量数据的存储、处理和分析已经成为了亟待解决的问题。
而网络化计算技术在此方面发挥着越来越大的作用。
网格计算模型就是一种利用分布式计算资源进行科学计算的新型模型。
它既可以在企业内部实现资源共享，提高计算效率，也可以在学术界和研究领域开展科学计算，推动计算进步。
网格计算模型是一种分布式计算系统模型，它将分散的计算资源整合为一个整体以提高计算效率和性能。
网格计算模型中的计算任务可以分散到不同的计算节点上，并通过网络连接起来，以协同处理计算任务。
这些通常是大规模的、耗费资源和时间的计算任务，如气候模拟、天文学仿真、流体动力学模拟等。
这些任务往往需要大量的计算资源和海量的存储空间，传输数据的速度也非常关键。
因此，网格计算模型成了解决这些问题的有效途径。
作为一种分布式计算模型，网格计算还有一些其他特点。
首先，它可以实现动态分配计算资源，由于不同计算节点的性能和资源不同，网格计算可以根据不同的计算任务分配不同的计算资源，以提高运算效率。
其次，网格计算模型可以完成分布式处理，即将计算任务分散到不同的计算节点上，可以避免计算任务中断或挂起的问题。
最后，网格计算对于组织内部资源协调有很大帮助，实现跨越企业组织的资源共享，提高了企业的计算效率。
关于如何应用网格计算模型，目前已经有很多相关领域的研究。
例如，在医学领域，使用网格计算技术可以加速药物开发和疾病诊断等计算任务。
而在金融领域，网格计算可以应用于预测和优化金融市场，提高交易效率。
此外，网格计算还可以应用于视觉和声音处理、数据挖掘和机器学习等领域。
网格计算技术还需进一步发展，需要进一步优化资源管理、网络通信和系统安全与可靠性和智能化等方面。
随着大数据和人工智能的不断发展，未来网格计算将扮演越来越重要的角色。
而在新的研究方向下，我们需要更多的人们加入到网格计算的研究领域，共同推动网格计算技术发展为更加高效、可靠、智能的计算模型，为各行业带来更多的创新和竞争力。
网格计算技术在科学计算中的应用研究
网格计算技术在科学计算中的应用研究近年来，随着科学技术的不断发展，计算机技术也得到了飞速的发展，从而催生出了一种全新的计算方式——网格计算技术。
网格计算技术是一种强大且高效的计算方式，它被广泛应用于科学计算领域，为研究人员提供了强有力的支持。
在本文中，将会通过介绍网格计算技术的基本概念、特点及其在科学计算中的应用，探讨网格计算技术在科学计算中的应用研究。
一、网格计算技术的基本概念和特点网格计算技术是近年来发明的一种新型计算方式，它的核心思想是将计算资源和服务组合在一起，形成一个具有高度自主性和灵活性的“虚拟超级计算机”。
该技术通过将分散在多个地方的计算机、存储系统、数据资源等组合起来，形成一个逻辑上的虚拟系统，实现对计算资源的统一管理和协同利用。
由此，可有效地提高计算系统的利用率，实现在分散的计算资源之间高效地共享和利用，促进了科学计算领域的发展。
网格计算技术具有以下几个特点。
1. 高效性：网格计算技术通过分散式的计算资源整合，实现了分布式计算系统的高效利用，提高了计算系统的计算级别。
2. 灵活性：网格计算技术可以在任何时候访问、共享计算资源，用户可以通过网络实现对计算资源的管理和协作，该过程是无边界的，即在任何地方和任何时候都可以进行。
3. 可扩展性：网格计算技术可以提供不同的计算资源和计算效能，可以通过添加和移除来实现适应变化的需求。
4. 安全性：网格计算技术可以提供安全性和保密性，提供安全通道和防止未经授权的访问等。
二、网格计算技术在科学计算中的应用网格计算技术已被广泛应用于科学计算领域，其中包括天文学、材料科学、生物学、物理学、地球科学等等。
网格计算技术的应用不仅拓宽了科学计算的范围，而且加速了科学家的研究。
下面分别从几个方面来介绍网格计算技术在科学计算中的应用。
1. 天文学天文学是一个重要的应用领域，由于它需要处理大量的数据以及超高分辨率的图像，其中包含了许多复杂的计算问题。
在天文学中，网格计算技术可以帮助研究人员有效地处理数据、模拟天体、解决计算问题。
网格研究及其面临的问题计算机论文
网格研究及其面临的问题计算机论文网格研究及其面临的问题全文如下：网格是伴随着互联网技术而迅速发展起来的,最初是专门针对复杂科学计算应用的一种新型计算模式。
随着网格技术的发展和应用的扩展,网格逐步进入到商业使用中。
人们预言,网格技术和应用将成为具有高性能处理、海量数据存储和大量仪器设备等特征的21世纪人类社会的信息处理基础设施。
通过它可以汇聚Internet中分散异构、动态变化的计算和信息资源,将其中不同组织和机构的资源虚拟化,使人们能像使用一台计算机那样使用Internet中的各种资源,把Internet从通讯和信息交互平台提升到资源共享和协同工作的平台。
1.研究热潮美国政府自20世纪90年代就开始投资于网格技术研究,累计用于网格技术基础研究方面的经费已近5亿美元,相继提出了各种网格理论,并建立以Globus、Globe、NetSolve、Javalin为代表的实验模型和项目。
作为网格计算最杰出的代表,由美国Argonne国家实验室实施研发的Globus,被认为是网格技术的典型代表。
Globus通过对网格技术的研究相应软件的开发及相关标准的制定,力图构造一个规范的网格计算环境,实现对高性能计算机远程计算资源普遍、可靠、一致性的访问。
在对资源管理、安全、信息服务及数据管理等网格计算的关键理论进行研究的同时,Globus于1999年开发出的能运行于各类平台的网格计算工具软件GlobusToolkit是该系统最重要的成果,其源代码完全开放,可以帮助规划和组建大型网格实验平台,开发适合大型网格系统运行的大型应用程序。
目前,Globus的技术已在NASA网格、欧洲数据中心、美国国家技术网格等8个项目中得到应用。
美国国防部规划实施的“全球信息网格”计划,将在2021年完成。
作为该计划的一部分,美国海军和海军陆战队已先期启动了一个耗资160亿美元、历时8年的项目,进行系统的研制、建设、维护和升级。
英国政府已决定投入1亿英镑用于网格研究,建立英国的国家网格项目,形成全国范围内互联互通的网络系统。
网格技术及国内外研发现状论文
网格技术及国内外研发现状论文
网格技术及国内外研发现状论文
摘要：网格作为一个研究领域，其发展非常迅速，是分布式计算的下一波浪潮。
可以预测，在不久的将来，人们通过不同类型的网格终端设备上网，获取相应的信息，同时接受电子商务和计算等服务。
关键词：网格网格技术研究发展
1 概述
网格是近些年来发展起来的新兴的重要信息技术，该技术是继传统因特网、Web之后的第三次浪潮，因此也被称为第三代因特网。
网格将消除一个个信息孤岛和资源孤岛，让人们的工作、学习和生活变得更加方便。
2 网格的概念及特点
2.1 网格的概念通常情况下，网格就是对计算与资源环境进行的集成，或者可以说是一个计算资源池。
网格能够对各种计算资源进行充分的吸纳，并且在一定程度上可以将其转化成为标准的，同时是经济的计算能力。
基于网格计算的信息科学研究
基于网格计算的信息科学研究近年来，随着信息技术的快速发展，科学研究的范围和规模也在不断扩展。
然而，随之而来的问题是计算资源的需求也在逐渐增加。
传统的计算方法已经无法满足大规模、高计算量的科学研究需求，因此，基于网格计算的信息科学研究成为了一种趋势。
网格计算是一种基于分布式计算和并行计算理论的研究方法，其核心思想是将整个计算任务划分成多个子任务，并将这些子任务分配给不同的计算资源进行处理。
与传统的集中式计算模式相比，网格计算具有更高的效率和可扩展性。
首先，基于网格计算的信息科学研究可以有效处理大规模数据。
在信息科学研究中，经常需要处理海量数据，如生物信息、气象数据等。
传统的计算方法需要将这些数据集中到一台计算机进行处理，而这种方式可能导致计算机性能瓶颈，影响计算效率。
而基于网格计算的方法可以将任务分解为多个子任务，并分配给多个计算节点进行并行处理。
这样不仅可以充分利用计算资源，还可以提高处理数据的效率。
其次，基于网格计算的信息科学研究可以实现分布式数据存储和管理。
在传统的计算模式中，数据通常存储在集中式的计算机上，容易出现数据丢失、安全性不足等问题。
而基于网格计算的方法可以将数据分布在不同的计算节点上，实现分布式的数据存储和管理。
这样可以提高数据的可靠性和安全性，减少因计算节点故障而导致的数据丢失的风险。
此外，基于网格计算的信息科学研究还可以实现资源共享和协作。
在传统的计算模式中，计算资源通常由个人或组织独占使用，难以实现资源的共享和协作。
而基于网格计算的方法可以将计算资源进行有效的共享和协作，提高计算资源的利用率。
通过网格计算，科研人员可以将自己的计算任务提交到网格中心进行处理，并获取其他科研人员的计算结果，以便进一步的研究和发展。
综上所述，基于网格计算的信息科学研究具有很多优势，可以充分利用计算资源、处理大规模数据、实现分布式数据存储和管理以及资源共享和协作。
随着信息科学研究的不断发展，基于网格计算的方法将会扮演更加重要的角色。
网格计算如何改善环境保护和治理
网格计算如何改善环境保护和治理随着科技的不断进步，网格计算技术在环境保护和治理领域的应用逐渐引起了广泛关注。
本文将探讨网格计算如何改善环境保护和治理，并介绍了一些具体的案例，以说明其在这一领域的重要作用。
一、环境监测与数据分析1. 数据收集与整合网格计算技术通过连接分布在不同地点的传感器和数据采集设备，实现了环境数据的实时收集和整合。
这些数据包括空气质量、水质、土壤条件等各种环境参数，有助于更全面地了解环境状况。
2. 大数据分析环境数据的规模庞大，传统的数据处理方法难以胜任。
网格计算通过分布式计算资源，能够高效处理大规模环境数据，从而提供更精确的分析结果，帮助决策者更好地制定环保政策。
二、气候模拟和预测1. 精确的气象预测网格计算可用于模拟复杂的气象系统，提供更准确的气象预测。
这对于灾害预警和气候变化研究至关重要，有助于减少自然灾害带来的环境损害。
2. 生态系统建模网格计算还可以用于模拟生态系统的动态变化，帮助科学家更好地理解生态系统的运作规律，从而更好地保护自然环境。
三、环境污染治理1. 污染源定位利用网格计算技术，可以对环境污染源进行精确的定位和监测。
一旦发现污染源，相关部门可以迅速采取措施，减少环境污染。
2. 污染物扩散模拟网格计算可以模拟污染物在大气、水体中的传播路径，帮助预测污染物扩散的趋势，提前采取控制措施，保护环境和人类健康。
四、资源管理和可持续发展1. 能源管理网格计算可以优化能源系统的运行，提高能源利用效率，减少资源浪费，有助于可持续能源的发展。
2. 水资源管理网格计算技术可以帮助监测和管理水资源的使用，确保水源的可持续利用，减少水资源的浪费和污染。
结论网格计算技术在环境保护和治理领域发挥着越来越重要的作用。
通过实时数据监测、气象模拟、污染治理和资源管理等多个方面的应用，网格计算有望为改善环境保护和治理提供强大的支持。
随着技术的不断进步和应用的扩展，我们可以期待网格计算在环境保护方面的更多创新和贡献。
网格计算及其可靠性问题研究
１ 网格 ．
步 ，网格是 由网格硬件 、网格系统软件 和网格应用软
网 格应 用 软 件
件组成 ，如图 １ 所示。
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网 格系 统 软 件
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网格 硬 件
图 １ 网格 体 系结 构
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 部分相互关系和集成方法 的规定是 网格有效运行机制 的 刻 画。网格体系结构 的设计是 网格设计 的关键 ，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
可 随 机 从 记 录 中 询 问学 生 关 于 某 个 问 题 的 看 法 。 此外 ，
对这六大心理学流派有所研究 了。 而这显然 比 “ 满堂灌”
难多 了。
总 之 ，在 教 学 中 ，我 们 深 深 认识 到变 学 生 为主 体对
教学 的好处 ；也迫切感 到在 大学课 堂中 ，以学 生为主体
服 务 为 中 心 的开 放 网 格 体 系结 构 Ｏ Ｓ （ ｐｎ Ｇ ｄ Ｇ Ａ Ｏ ｅ ｒ ｉ
Ｓ ｒｉｅ ｒｈｔ ｔｒ ｏ ｅｖ ｓ ｃ ｉ ｃｕｅ） ｃ Ａ ｅ
２ ．网格计算及其孛 Ｊ 寺
收 稿 日期 ： ２ ０—９０ ０ ９０ ．９ 基金 项 目 ：辽 宁 省教 育厅 项 目 （０ ８ ５ ６ ２ ００ ０ ） 作 者 简 介 ： 张 余 利 （ ９５ ） 男 ，黑 龙 江 省 牡 丹 江 人 ， 副教 授 ，硕 士 ，主 要 从 事 系 统 可 靠 性 的研 究 。 １６ 一 ，
程 序 ，当存 在 空 闲 的 处 理 周期 时 ，它会 运 行 任 务 片 段 。
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网格之数据管理中文摘要：网格是把地理位置上分散的资源集成起来的一种基础设施。
网格上的资源包括计算机、集群、计算机池、仪器、设备、传感器、存储设施、数据、软件等实体，另外，这些实体工作时需要的相关软件和数据也属于网格资源。
数据是网格中的一种重要资源，具有可复制、可移动、可压缩、可加密等特性。
网格上许多数据的数据量非常大，且通常为分布式存储，需要专门的管理机制来管理网格上的数据，如数据传输、数据存储、副本管理等。
关键词：数据管理；数据资源；缓存；数据传输；副本；1网格概述网格是把地理位置上分散的资源集成起来的一种基础设施。
通过这种基础设施，用户不需要了解这个基础设施上资源的具体细节就可以使用自己需要的资源。
分布式资源和通信网络是网格的物理基础，网格上的资源包括计算机、集群、计算机池、仪器、设备、传感器、存储设施、数据、软件等实体，另外，这些实体工作时需要的相关软件和数据也属于网格资源。
《网格：一种未来计算基础设施蓝图》[1]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、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。
2网格中的数据管理众多的科学和工程应用计算都需要处理大量的数据，需要处理的数据量级可达1012 B 或1015 B 数量级。
像天气预报的计算、飞机模型的计算、流场计算等领域都是把连续变量离散化，用差商来代替微商进行计算的。
计算问题的精度要求越高，变量离散的区间越小，计算的数据量也就越大。
这类问题的求解一般都需要访问和存储大量的数据。
应用领域中不仅一个程序需要访问大量的数据，不同的程序之间也需要传输大量的数据。
常见的数据分析应用程序和可视化显示的应用程序需要访问在地理位置上分布的大量数据，其数据量达到了109 B 甚至1012 B 数量级。
虽然数据也是一种资源，但它有自己不同于其他资源的特点。
①其他资源的用途由资源提供者或资源本身的构造来决定，但数据资源在访问控制权限许可的情况下，其用途由数据请求者决定，应用可以对数据可视化，也可以对数据加密，还可以进行过滤和统计等其他处理。
②数据资源具有可无限复制的特点。
合法用户发送一个请求，一份数据就可以被复制成请求指定的多个备份，这个操作只需要得到管理机构的许可，几乎不需要什么代价。
③数据可以创建副本。
当一个用户请求该数据时，网格管理机构需要在原始数据以及它的多个备份中间选择一个合适的数据副本提供给用户使用。
④数据资源可以被缓存，其他资源则不可以。
用户被授权使用一个数据资源时，可以在本地或距离使用点近的范围中缓存该资源，当以后需要再次使用该资源时，只要访问本地缓存的该资源就可以了。
⑤一个数据集可以存放在不同的地方，即在地理位置上是分布的，但是用户看到的是一个整体。
用户请求使用时，仍然当做一个资源来请求，网格管理机构要把分散在不同地理位置的各个部分合理地组织起来交给用户使用。
由于数据有别于其他资源的这些特殊性，各种通用的资源管理模块所具有的功能不能很好地管理数据，因此需要有专门管理数据的机构，以便在网格下更好地使用这些数据资源。
以“科学计算实例”中的需求说明网格中需要哪些特殊的数据管理功能：①文件传输。
把weather.exe 和data.dat 等文件传输到目标节点上。
data.dat 可能是一个很大的数据文件，按照不同的传输方式需要较长的传输时间，因此需要网格的数据管理能够提供并行传输功能，以便快速完成数据传输。
②副本选择和管理功能。
数据文件public.dat 是一个公用的数据文件，许多用户都要访问。
为了避免单点故障，也为了降低访问阻塞，提高访问效率，需要根据访问情况创建数据副本，由于数据副本的存在，就需要副本选择和管理功能。
③远程文件访问。
由于public.dat 或output.da t 容量很大，不能存储在处理程序运行的本地节点上，需要网格提供直接远程访问数据文件的功能。
3数据管理的内容3.1数据传输在网格环境下，不同的应用需要不同质量的数据传输支持。
有的应用需要容错传输，有的应用需要并行传输。
特别地，以文件形式存储的数据需要支持部分传输，以避免只需要一个文件中的一部分数据而把整个文件传输过去的通信资源浪费。
并行传输：为了将数据从一个节点传输到另一个节点上，可以建立多个数据连接，在不同的数据通道上传输文件的不同部分，把文件并行传输到目的节点上，这种数据传输方式称为并行传输。
容错传输：容错传输是在一对通信节点之间建立多条数据连接，同时传输数据，但每条数据通道上传输的内容是相同的，一旦某条通路出现传输错误，就启用从其他通路传输到目的节点的备份数据，不需要重新传输。
第三方控制的传输：在网格的任何位置上，一个活动的实体都可以合法地驱动网格设施，把数据从除了活动实体所在节点以外的任何位置传输到另外一个位置上。
这种传输的特点是驱动传输的实体既不是传输数据的源节点，也不是接收数据的目的节点，这就是第三方控制的数据传输。
分布传输：在网格环境下，有许多应用需要分布传输的支持。
分布传输是把一个完整的数据集中的不同部分分散传输到不同的目标节点上，其特点是辐射传输。
汇集传输：汇集传输是把分布在多个源节点上具有某种关系的多个数据子集传输到同一个位置，按照子集之间的相互关系生成新的数据集合的传输。
3.2数据存储3.2.1分布存储在网格环境下，一个完整数据集包含的数据量将会非常大，超过我们目前使用的通常文件大小的许多倍。
网格上产生的大数据带来了下面的问题：①单个个人或组织所拥有的存储资源容量有限，无法存储规模很大的数据集，需要分散存储在网格中不同的存储资源上。
②单个个人或组织所拥有的计算资源能力有限，处理数据的速度跟不上新数据产生的速度，需要网格上的其他节点参与处理以满足要求，也需要把数据分布存储在网格中的不同资源上。
③接入网格的带宽有限，当数据被请求时，传输给对方需要大量的时间，分散存储可以避免传输带宽的限制带来的问题。
解决这些问题的方法之一就是把一个大的数据集分散存储在网格中不同资源的存储介质上。
有了分布存储技术，多么巨大的文件，只要网格上的存储空间可以存储得下，就可以放在网格上，供人们使用，而不受数据拥有者存储资源能力的限制。
3.2.2聚集存储跟网格上的大数据相反，网格上的许多状态数据、信息记录等信息都只有非常少的几个字节，但是这些数据的使用却是独立的。
如果这样的数据都作为文件存储在网格上，将会使网格上文件的数量急剧增加，也会占用大量的网格存储空间，并导致这些文件管理的难度增加，存储介质的有效利用率降低。
为了避免这种现象，可以采用聚集存储技术，把文件大小小于一定规模的多个文件聚集成一个复合文件存储在网格存储空间，这就是针对小文件的聚集存储。
3.2.3缓存存储在访问一个数据实例时，尽管访问者不需要知道具体的技术实现细节，访问任何远方的数据实例都如同访问一个本地文件一样，但实际的情况却是，首先要把数据实例从远程取过来，放在本地的某个地方，然后在本地进行操作。
其好处是可以减少数据请求者和数据提供者之间在通信介质上的数据流量，并且可以不考虑访问文件的过程中的中间交互环节。
缓冲存储是在系统控制之下为了改善系统的性能，或者简化系统的管理而使用的一种策略。
缓冲存储对用户也是完全透明的，用户不能指定访问某个缓存的文件。
3.3副本管理前面讲过，一个大容量的数据集需要存储在多个物理节点上，这就需要一个管理机构来管理这些逻辑上是一个整体，物理上分散存储的数据。
副本管理系统就是记录一个数据集的不同部分存储在什么位置的网格管理机构。
副本的创建是根据数据被网格用户请求使用的情况进行的。
创建副本的目的是为分散在不同地方的用户提供保证质量的数据访问服务，避免因为网格中资源负载不同而给用户带来不同的服务质量。
根据实际需要和副本管理的方便，可以用两种结构创建数据副本。
如图1图1 副本创建两种结构由于同一个数据文件在网格上存在多个副本，随之而来的问题就是在该文件的有效生命周期中如何保证各种访问的正确性。
其中最大的问题就是维护文件的一致性。
当请求者请求访问一个文件时，可以对文件进行多种操作。
根据其操作是否修改文件的内容，可以分两种情况来对待。
请求者以只读方式访问文件，这时，网格管理系统只要保证让用户使用的文件是最新的文件就可以了。
也就是说，对于该文件的最新修改要包含在用户访问的文件中，这种修改可能就是该用户进行的，也可能是其他用户进行的。
请求者如果以修改方式访问一个文件，这时就要首先查看该文件是否正在被其他用户以可修改的方式访问，如果没有，把该文件“加锁”，让该用户开始访问，直到用户访问完之后关闭文件，把修改结果写回，才给文件“解锁”。
如果该文件已经被加锁，说明其他用户正在对文件进行修改，这时要根据文件的性质分别处理。
创建数据副本之后，同一个数据集在网格上存在多个相同的副本。
请求者访问数据集时，需要网格从源数据和副本中选择一个合适的数据集让用户访问。
副本对请求者是透明的，请求者的访问信息中不包含副本的任何信息。
选择合适的副本要借助副本管理模块，获得数据集的副本的所有信息，从而根据一定的策略选择一个合适的副本分配给请求者访问，副本选择结构如图2：图2 副本选择结构随着数据发布以后的时间推移，可能数据的访问者会越来越少，数据访问阶段创建的大量副本由于没有多少访问者也就失去了继续存在的必要。
在树形结构中，删除一个副本时可以把一个副本为根的所有子树删除，这是最简单的删除方法。
有时可能会出现保留子树中某些部分的情况，这就需要修改相关副本的属性描述，防止把副本的连接关系割断，造成永远的信息孤岛和资源浪费。
在星形结构中，可以根据实际需要随意删除某个或某几个甚至全部副本，相应地要进行数据属性的修改。
数据是网格上一种特殊的资源，由于其管理方面的特殊性，通用的资源管理机制不能很好地满足数据管理的需要，因此网格中要有专门的资源管理模块。
参考文献：[1]I. Foster and C. Kesselman.The Grid: Blueprint for a Future Computing Infrastructure.Morgan Kaufmann Publishers,1999[2]Ian Foster. What is the grid? A three point checklist. Grid Today,2002,1（6）[3]I. Foster and C. Kesselman, Eds.; Jin H, Yuan PP, Shi K, Trans. The Grid 2: Blueprint for a New Computing Infrastructure. 2nd ed., Beijing: Publishing House of Electro nics Industry, 2004. 1−10 (in Chinese).[4]I. Foster and C. Kesselman.The Anatomy of the Grid: Enabling Scalable Virtual Organizations.International Journal of Supercomputer Applications,2001,15(3):200~222[5]M.Satyanarayanan.Integrated Pervasive Computing Environments. IEEE Pervasive Computing,2002，11：2～3[6]都志辉，陈渝，刘鹏，网格计算。