網(wǎng)格技術(shù)的研究

網(wǎng)網(wǎng)格技術(shù)的研究究the Research of Grid邢芳Xi ng Fang(江西財經(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)格是構筑在互聯(lián)網(wǎng)上的一組新興技術(shù),所有當前互聯(lián)網(wǎng)中的先進(jìn)技術(shù)都會(huì )在網(wǎng)格中得到應用。本文詳細介紹了未來(lái)的第三代網(wǎng)絡(luò )網(wǎng)格技術(shù),對網(wǎng)格概念、特點(diǎn)、體系結構和模型做了分述，重點(diǎn)介紹了網(wǎng)格的模型:沙漏模型; a obus模型; 0QSA模型;計算池模型; CPU模型;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型等，最后概述了中國網(wǎng)格研究現狀。關(guān)鍵字:網(wǎng)格;沙漏模型; 0SA模型; G obus模型;網(wǎng)格體系結構中圖分類(lèi)號: TP393文獻標識碼: A文章編號: 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(zhù)計算機的不斷發(fā)展,從PC到局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng),計算從硬件的觀(guān)點(diǎn),網(wǎng)格中的資源有以下特性:數量. 上是無(wú)機已廣泛用于數據計算、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上互不信任的組織和個(gè)人擁節約了人們的時(shí)間，縮短了人們在空間的距離，擴大了彼此有和管理;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)展的背后是人們在網(wǎng)絡(luò )建設不同類(lèi)的，即可以有類(lèi)型不同的CPU結構,運行在不同的操上投入了大量的人力、物力、財力。人們希望的是能夠充分作系統.上;它們由異構的多級網(wǎng)絡(luò )相連和不同的管理策略;利用計算機的閑置資源，快速得到準確的有用信息;同時(shí)，它們在地理上是分離的，比如在不同的企業(yè)，不同的國家?？鐕暮献鲗?shí)驗也要求計算機通過(guò)因特網(wǎng)實(shí)現海量數據實(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)展趨得非常復雜，并且在管理網(wǎng)格中間件系統的第一優(yōu)先權. 上產(chǎn)勢-網(wǎng)格。生復雜管理。1網(wǎng)格的概念從用戶(hù)觀(guān)點(diǎn)來(lái)看,網(wǎng)格是對站點(diǎn)和組織的資源的共享和網(wǎng)格( Gri d)起源于20世紀90年代初，它由電力網(wǎng)的概全部虛擬。-個(gè)網(wǎng)格聚合CPU、數據和服務(wù)并使用戶(hù)和應用念發(fā)展而來(lái)。當網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)接入Int ernet以后，就如同電力以一種安全的方式訪(fǎng)問(wèn)它們，它具有異構性,可擴展性, 動(dòng)用戶(hù)將插頭插入電網(wǎng)，可以得到像“隨你所需”的電力那樣態(tài)自適應性。得到計算與信息資源的供應，而不必知道電力(計算機和信石隅空用同貼蟲(chóng)層息資源)來(lái)自何處。網(wǎng)格是一個(gè)集成的計算與資源環(huán)境,或者說(shuō)一個(gè)計算資源池。它能夠充分吸納各種計算資源，并把它們轉成一種隨處可得的、可靠的、標準的、經(jīng)濟的計算能|鋈磊螯贖力，即一個(gè)廣域范圍的“無(wú)縫的集成和協(xié)同計算環(huán)境”。網(wǎng)格出現以后，人們上網(wǎng)時(shí)可能不用Www,而用GGG (GreatG obal Gri d)。網(wǎng)格開(kāi)發(fā)的目的是連接所有的網(wǎng)格資源，實(shí).現資源共享，異地協(xié)同工作，支持開(kāi)放標準,功能動(dòng)態(tài)變化，網(wǎng)拖生物犀其最終目標是構建一臺 虛擬超級計算機,實(shí)現服務(wù)點(diǎn)播和一步到位服務(wù)。中國煤化工MYHCNMH G_35./科技廣 場(chǎng)2006.53 網(wǎng)格的體系結構無(wú)關(guān),而是全局性和跨資源集合的一種捕獲交互 ,最后在應網(wǎng)格體系結構主要組成部分為:網(wǎng)格結構層: 提供資源用層通過(guò)調用“服務(wù)”來(lái)構造應用。OSSA模型結構如圖三所相關(guān),站點(diǎn)相關(guān)基本功能;網(wǎng)格服務(wù)層:實(shí)現資源無(wú)關(guān)和應示:用無(wú)關(guān)的功能;網(wǎng)格應用工具層:提供更為專(zhuān)業(yè)化的服務(wù)和警久數據的話(huà)網(wǎng). (0%的“組件;應用層:網(wǎng)格用戶(hù)可以使用其他層次的借口和服務(wù)完成網(wǎng)格應用的開(kāi)發(fā)。網(wǎng)格的體系結構如圖一所示:4網(wǎng)格模型從體系結構模型上看網(wǎng)格:(1)沙漏模型實(shí)現根據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，包含的內容極為廣泛，既包括......計算機、傳感器等硬件，也包括數據庫存儲資源等軟件。連圖三QGSA模型接層:對網(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 )系統即全局服務(wù)的所有的設備都可以進(jìn)行計算服務(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，定義了在單獨資源很少與外界通訊;每臺設備計算- -個(gè)子任務(wù); 計算完畢后，上提供共享操作的協(xié)議,以便于其實(shí)現調用構造層的功能訪(fǎng)將結果反饋給提交者;新任務(wù)順序的提交給空閑出來(lái)的設問(wèn)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， 供虛擬組織的應用程序共享。應用層:在虛擬組織(6) CPU模型環(huán)境中存在，應用可根據上面作一層次上定義的服務(wù)來(lái)構將網(wǎng)絡(luò )設想成為一個(gè)巨大的計算機,有專(zhuān)門(mén)的計算單元造，它可以調用資源層的服務(wù)，也可以調用匯聚層的服務(wù)，和控制單元，將其它計算機看作外存,利用匯編的方式進(jìn)行從而滿(mǎn)足應用需求。沙漏模型的結構如圖二所示:協(xié)同計算。(7)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型應用整序工具每臺計算機看成是大腦神經(jīng)元細胞,網(wǎng)絡(luò )連接相當于神經(jīng)元突觸，每臺計算機同時(shí)與大量機器相連,以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )方式完成計算機存儲。資翼與服務(wù)的安全訪(fǎng)同5網(wǎng)格 研究的現狀構造基物理實(shí)體和邏樹(shù)安體進(jìn)計算基礎設施ACI ( Advanced Computati onalInfrastructur e)和以中科院計算為主的國家高性能計算環(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，全國還有幾十所大學(xué)和研究機構已經(jīng)網(wǎng)格計算模型包括: G obus Tool ki t工具軟件包;開(kāi)開(kāi)展各種網(wǎng)格研究?？梢钥闯?網(wǎng)格研究正在迅速展開(kāi)。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結束語(yǔ)關(guān)心如何把資源提供給用戶(hù)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 )計算機進(jìn)(3)組件模型行協(xié)同計算的應用已經(jīng)出現,但是這些應用只是局限于具體Veb Servi ce是單機上組件技術(shù)的發(fā)展;網(wǎng)絡(luò )上的計算的企業(yè)或機構,真正將其應用到行業(yè)資源的整合利用領(lǐng)域的機可以直接使用網(wǎng)格組件。通過(guò)本地生成代理類(lèi)進(jìn)行遠程訪(fǎng)具體系統還沒(méi)有出現。但是，目前, 正是網(wǎng)格浪潮醞釀?dòng)縿?dòng)問(wèn)，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(kāi)放式的網(wǎng)格服務(wù)體系0G6A是一個(gè)由 節點(diǎn)和連線(xiàn)構成的框架。該框架的節點(diǎn)是網(wǎng)格服務(wù)，而網(wǎng)格服務(wù)之間的連線(xiàn)是參考文獻.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.國內外網(wǎng)格研究現狀淺析[J].青?？萍?務(wù)，專(zhuān)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、應用層五層結構。其中，纖維層為網(wǎng)[2]戰曉蘇.網(wǎng)格計算[M .北京清華大學(xué)出版社, 2005.格協(xié)議仲裁的共享訪(fǎng)問(wèn)提供各種資源,如計算資源、存儲系[3]周全,楊庚.網(wǎng)絡(luò )計算-一下一代Internet 計t統、數據目錄等物理資源。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)議和安全認證協(xié)議。資源層建立在連接層的通信與認證協(xié)議基礎之上,是對個(gè)人資源安全共享操作的作者簡(jiǎn)介談判、啟動(dòng)、監視、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。中國煤化工MYHCNMH G.