網(wǎng)格計算技術(shù)發(fā)展趨勢

1、網(wǎng)格計算技術(shù)開展及其趨勢1主要內(nèi)容一、網(wǎng)格的含義和應(yīng)用二、網(wǎng)格計算挑戰(zhàn)與趨勢三、國內(nèi)網(wǎng)格研究工作四、看法 愛你電影網(wǎng) 2一、網(wǎng)格的含義和應(yīng)用3Grid的由來網(wǎng)絡(luò)資源聯(lián)合計算MetaComputer八十年代一個無縫集成的計算和協(xié)同環(huán)境Computational Grid九十年代中期廣域資源的聯(lián)合處理服務(wù)Grid：含義變化應(yīng)用廣闊本世紀初國家信息基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施本世紀4什么是網(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)造集成計算、數(shù)據(jù)、存儲、設(shè)備、軟件和人員等各種資源；思想：資源共享和協(xié)同，強調(diào)統(tǒng)一和橫向設(shè)計；方法：建立廣泛的資源共享標準和協(xié)

2、議5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和模擬數(shù)據(jù)庫開發(fā)計算機模擬和分析訪問遠程的特殊設(shè)備分布各地的合作研究人員近實時的交換信息E-Business企業(yè)計算是高度分布、異構(gòu)、企業(yè)之間(B2B)企業(yè)計算需要大量計算和數(shù)據(jù)效勞各種資源和效勞的提供商出現(xiàn)，租賃業(yè)務(wù)是可行的6網(wǎng)格應(yīng)用需求背景E-Government各個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教育信息化主動學習方法和交互式的教學方式網(wǎng)絡(luò)上作模擬實驗 7從高性能計算領(lǐng)域網(wǎng)格是一個集成Inte

3、rnet資源的虛擬超級計算機許多巨大挑戰(zhàn)性應(yīng)用計算和數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用需要比單個計算機更強的計算能力通過聚集 Internet的高性能計算資源，建立虛擬超級計算機平臺 這是 Grid computing最初動力提供共享資源：超級計算機，存儲器，數(shù)據(jù)和儀器， etc. on Internet 通過高速網(wǎng)絡(luò)連接網(wǎng)格對不同用戶意味著不同的事情8從高性能計算領(lǐng)域(cont)TERAGRID (a typical project)Connect 5 supercomputer centers with 40Gbps fiber linksAggregated resourcesOver 21 TeraFlo

4、ps computing powerOver 600 terabytes storage9從 P2P 研究團體角度Grid is a P2P computing PlatformNormally, utilize the autonomous resources at the edge of Internetinteract via symmetric protocols (vs. client/server) take decentralized controlcollect huge resources over InternetShare idle resources at edgess

5、uch as CPU or file at desktop PCs Dedicated to some special applicationsSETIHome 集成網(wǎng)絡(luò)上各種空閑PC，處理能力到達 54 teraflops適應(yīng)特定應(yīng)用Napster, Gnutella, etc.10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-enterprise business processesSimulationPricingDesignDesignDesig

6、n Analytics11 從合作研究的角度網(wǎng)格是一個大規(guī)模的合作平臺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Access grid ：建立一個大規(guī)模電子會議和分布會議的平臺Enable persistent electronic spacesintegrate visual devices share persons presencenow used at over 150 institutions 12網(wǎng)格是通過網(wǎng)絡(luò)提供綜合計算機、數(shù)據(jù)、設(shè)備等資源和效勞的根底設(shè)施 計算資源共享 軟件共享 設(shè)備共享 數(shù)據(jù)信息共享 效勞共享 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

7、力和水力根底設(shè)施；以效勞為手段；新一代信息根底設(shè)施4T從根底設(shè)施看，什么是網(wǎng)格？13二、網(wǎng)格計算挑戰(zhàn)與開展14技術(shù)挑戰(zhàn)建立一個開放的信息處理根底設(shè)施平臺一個開放的體系結(jié)構(gòu)、標準和協(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)根底平臺 虛擬組織的管理和協(xié)同工作多個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和集成效勞和應(yīng)用的自治管理和優(yōu)化自動配置和部署網(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 平安和現(xiàn)有分布的空間信息系統(tǒng)的結(jié)合多域的平安問題15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)用的使用模式社會和體制障礙人們的思想障礙網(wǎng)格的市場

8、在什么地方？究竟有多大？如何到達和開發(fā)？目前的成功在科學計算領(lǐng)域eScience16網(wǎng)格技術(shù)研究現(xiàn)狀網(wǎng)格技術(shù)從支持科學計算為主向市場更大和應(yīng)用面更寬方向開展Data grid、Sensor gridInformation Grid和Service grid擴展重點是在網(wǎng)格軟件技術(shù)的研究和實現(xiàn)網(wǎng)格系統(tǒng)軟件為主Globus,Avaki,Condor,Unicore,LSF,Sun Grid等網(wǎng)格工具軟件網(wǎng)格編程語言：MPI-G2、效勞綜合描繪語言，基于構(gòu)件技術(shù)、WebPortal等。17網(wǎng)格技術(shù)研究現(xiàn)狀2002年Grid與web Service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

9、統(tǒng)軟件的體系結(jié)構(gòu)標準；推動網(wǎng)格技術(shù)從科學工程計算領(lǐng)域向商業(yè)領(lǐng)域擴展網(wǎng)格軟件技術(shù)雖然不成熟，在一些大型行業(yè)領(lǐng)域已進入實際開發(fā)運行生產(chǎn)型系統(tǒng)的階段。NASA IPG、 PPDG， TeraGrid(DTF)Eu-DataGrid， UK EscienceGIG，Asci Grid，DOE gridChina national grid18開展趨勢開放、標準、面向效勞和平臺化是網(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、非平凡效勞質(zhì)量、動態(tài)功能、開放系統(tǒng)、單一系統(tǒng)映像等共性功能和平安、作業(yè)、用戶、資源信息等共性的根本管理與根本效勞通過網(wǎng)格系統(tǒng)軟件平臺提供。19開展趨勢續(xù)Grid和

10、其它計算機重要技術(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Grid todayDistributed ComputingMeta ComputingCSCW and other network technologiesGrid tomorrowP2P & Internet Computing Web Service ASPs Enterprise Computing 20開展趨勢續(xù)結(jié)合網(wǎng)格概念和技術(shù)、單機操作系統(tǒng)和目前主流中間件技術(shù)，向網(wǎng)格操作系統(tǒng)方向開展IBM已經(jīng)把WebSphere grid當作“Internet operating system.Net及其未來版本就是微軟的Inte

11、rnet操作系統(tǒng)。Globus目標是成為“分布式計算的Linux。形成一個網(wǎng)格操作系統(tǒng)平臺21開展趨勢續(xù)綜合軟件和硬件技術(shù)形成公共信息根底設(shè)施資源的綜合效勞提供商IBM的On demand Computing是機器、存儲設(shè)備到數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)格和中間件的綜合效勞提供商；SUN Sun/One依托機器、Java、J2EE等支持網(wǎng)格HP集中存儲、CLUSTER和數(shù)據(jù)管理支持公用根底設(shè)施微軟依托他人硬件平臺，以公共設(shè)施方式出租和賣軟件效勞而不是賣軟件；22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“On Demand Computing,實質(zhì)是網(wǎng)格；Sun公司公布了它的網(wǎng)格方案和Sun

12、 One/1;微軟、HP、ORCALE等公司開始投資此方面的研究;2002年底第一個商業(yè)上的游戲網(wǎng)格Butterfly Grid建立，目標是解決許多人同時在線游戲的技術(shù)挑戰(zhàn)。全球網(wǎng)格論壇：23國內(nèi)研究情況在1999-2001年期間，863方案支持下，國家高性能計算環(huán)境建設(shè)計算網(wǎng)格六個城市的8個高性能計算中心通過Internet連接起來國防科技大學、中科院網(wǎng)絡(luò)中心、XX國科技大學、清華大學、西安交大、復旦大學、西南交大、華中科技大學等單位構(gòu)成研制網(wǎng)格系統(tǒng)軟件和網(wǎng)格應(yīng)用，支持并行計算的運行其開創(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)奠定了根底24國內(nèi)研究情況續(xù)國家863“高性能計算機及核心軟件

13、專項聚焦于網(wǎng)格，以建設(shè)“高性能網(wǎng)格計算環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和設(shè)備研制為核心；制定國內(nèi)網(wǎng)格標準，參與國際標準制定，培養(yǎng)一批人才4TFlop/s高性能計算機開發(fā)一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的網(wǎng)格軟件XX國國家網(wǎng)格China National Grid (CNGrid)試驗床25國內(nèi)研究情況續(xù)建設(shè)假設(shè)干個大型行業(yè)應(yīng)用網(wǎng)格；氣象效勞網(wǎng)格、航空制造網(wǎng)格、XX國地質(zhì)調(diào)查網(wǎng)格、科學數(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)格工程：XX國教育科研網(wǎng)格：XX國教育部2003年十月份啟動，將連接上百所院校上海市網(wǎng)格：智能交通等應(yīng)用國家基金委的網(wǎng)格專項：建立跨地域的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)科學研究環(huán)境軍隊等26國防科大網(wǎng)格研

14、究XX國國家網(wǎng)格的負責單位之一結(jié)點、軟件、環(huán)境建設(shè)1999-XX國教育科研網(wǎng)格的主結(jié)點網(wǎng)格應(yīng)用：XX國國家氣象網(wǎng)格生物信息網(wǎng)格空間信息柵格等Grid Data Engine系統(tǒng)GridDaen V0.9支持計算網(wǎng)格和數(shù)據(jù)網(wǎng)格; 效勞網(wǎng)格系統(tǒng)Service grid、Agent and grid.27四、看法28看法 網(wǎng)格計算技術(shù)還不成熟，勇于創(chuàng)新，時機很多 根底理論研究還很薄弱、OGSI還不成熟適應(yīng)網(wǎng)格環(huán)境的硬件設(shè)施研究非常缺乏支持“5E網(wǎng)格軟件系統(tǒng)和應(yīng)用工具有待長時間的開發(fā)和實踐突破網(wǎng)格根底設(shè)備面向網(wǎng)格的高性能計算機高速網(wǎng)絡(luò)海量存儲設(shè)備、大型分布儲存系統(tǒng)等網(wǎng)格軟件關(guān)鍵技術(shù)動態(tài)資源共享高可用和可靠性按需效勞平安29看法面向多企業(yè)的企業(yè)效勞網(wǎng)格是未來的一個商業(yè)重點Gr