1. 网络服务器是什么
网络服务器[1]是计算机局域网的核心部件。网络操作系统是在网络服务器上运行的,网络服务器的效率直接影响整个网络的效率。因此,一般要用高档计算机或专用服务器计算机作为网络服务器。网络服务器主要有以下4个作用:
运行网络操作系统,控制和协调网络中各计算机之间的工作,最大限度地满足用户的要求,并做出响应和处理。
存储和管理网络中的共享资源,如数据库、文件、应用程序、磁盘空间、打印机、绘图仪等。
·为各工作站的应用程序服务,如采用客户/服务器(Client/Server)结构使网络服务器不仅担当网络服务器,而且还担当应用程序服务器。
对网络活动进行监督及控制,对网络进行实际管理,分配系统资源,了解和调整系统运行状态,关闭/启动某些资源等。
2. 什么是网格技术
网格是把整个因特网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。当然,网格并不一定非要这么大,我们也可以构造地区性的网格,如中关村科技园区网格、企事业内部网格、局域网网格、甚至家庭网格和个人网格。事实上,网格的根本特征是资源共享而不是它的规模。它应用到不同领域又叫计算网格、信息网格、知识网格、服务网格等。
由于网格是一种新技术,因此具有新技术的两个特征:其一,不同的群体用不同的名词来称谓它;其二,网格的精确含义和内容还没有固定,而是在不断变化。因此,我们不应该空谈和争论什么是网格,什么不是网格,而应该集中精力解决关键问题。
最“正统”的网格研究来源于美国联邦政府过去10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”(Grid)或“计算网格”。早期还使用过另一个名词—“元计算”(Metacomputing)。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(电子显微镜、雷达阵列、粒子加速器、天文望远镜等)、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。这方面的代表性研究工作包括美国国家科学基金会资助的NPACI、“国家技术网格”(NTG)、分布万亿次级计算设施(DTF)、美国宇航总署的IDG、美国能源部的ASCI Grid以及欧盟的Data Grid等(有关这些网格研究的信息可从“全球网格论坛” www.gridforum.org网站查阅)。
也有人把网格看成是未来的互联网技术。国外媒体常用“下一代Internet”、“Internet2”、“下一代Web”等词语来称呼与网格相关的技术。要注意的是,“下一代Internet”(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,但研究内容和重点有很大不同。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因特网、Web之后的第三个大浪潮,可以称之为第三代因特网。简单地讲,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、知识资源等。
还有一类研究的侧重点是智能信息处理,它与网格研究的共同点是如何消除信息孤岛和知识孤岛,实现信息资源和知识资源的智能共享。这方面研究常见的名词包括语义网(Semantic Web)、知识管理(Knowledge Management)、知识本体(Ontology)、智能主体(Agents)、信息网格、知识网格、一体化智能信息平台等。
企业界用的名字就更多了,包括内容分发(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。这些名词所代表的技术有一个共同点,即将因特网上的资源整合成一台超级服务器,有效地提供内容服务、计算服务、存储服务、交易服务等。另一个共同点是这些技术会尽量利用现有的Internet/Web技术,以便早出产品。当然这些技术也各有小的区别。比如,P2P强调打破Client/Server或Browser/Server的主从模式,用对等模式(或无服务器模式)实现超级服务器的功能。RTEC则强调对企业级在线事务处理的实时支持。
在企业界对网格的相关研究开发工作中,最重要的就是Web服务。不仅那些正在创业的小公司,而且像IBM这样的大牌公司也在加紧开发Web服务产品。目前,这些公司已经就几个底层标准协议达成了共识,包括XML、SOAP、WSDL、UDDI等。Web服务不是纯研究,而主要是产品开发,因此可望在2002~2003年在市场上开始普及。
网格的类型
现状http://www.e.cn/20031030/3093557.shtml
3. 什么是网络服务器
网络服务器是指具有固定的地址,并为网络用户提供服务的节点,它是实现资源共享的重要组成部分.
4. 什么是网格,和网络有什么区别啊
网格
一.网格的产生
网格(Grid)这个词来自于电力网格(PowerGrid)。“网格”与“电力网格”形神相似。一方面,计算机网纵横交错,很像电力网;另一方面,电力网格用高压线路把分散在各地的发电站连接在一起,向用户提供源源不断的电力。用户只需插上插头、打开开关就能用电,一点都不需要关心电能是从哪个电站送来的,也不需要知道是水力电、火力电还是核能电。建设网格的目的也是一样,其最终目的是希望它能够把分布在因特网上数以亿计的计算机、存储器、贵重设备、数据库等结合起来,形成一个虚拟的、空前强大的超级计算机,满足不断增长的计算、存储需求,并使信息世界成为一个有机的整体。
电网和网格对照表
电网:当你用洗衣机洗衣服时,你只关心衣服什么时候洗好。而不在乎洗衣机用的电是来源于水力发电,火电厂还是核电。你只需要把插头插入插座就行了。
网格:当你在电脑前工作时,你唯一关心的是要做的事(比如一项计算,设计等等)无论电脑连上什么网路,你都可以得到所需的计算能力出储存容量。
电网:我们现在用电的基础建设是“电网“。就是利用输电站,电力站,变电所和电线等等,把许多不同种类的发电厂和你家联系起来。
网格:对于上述的基础建设就叫“网格“。就是把电脑,工作站,服务器等计算资源连起来,而且提供必要的使用机制。
电网:电网是显而易见的:你不必担心你所用的电力是从哪里或者如何产生的。
网格:网格也将成为显而易见:你不必担心你所使用的电脑程序和资料在那里,网格中间服务器都会把最适合的计算资源分配给你的工作。
电网:电网很普遍:电力到处都有。只要插上插座就能获得电力资源。
网格:网格也将很普遍:电脑,笔记本,或者是掌上电脑,手机,甚至是一般的家用电器都可以通过网格插口连 上网格。
电网:电网是公共设施:你只要付钱就可以用电。
网格:网格也试图想为广大民众服务:只要付钱,都可以享用网格无穷无尽的计算资源和储存能力
注:另一种说法是网格就像一个巨大的网,里面有很多格子.每个格子就是一个局域网格,每个节点就是一台计算机.这种说法可能起源于中国。
二.究竟什么是网格
网格是一种新兴的技术,正处在不断发展和变化当中。目前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。
网格是利用互联网把地理上广泛分布的各种资源(包括计算资源、存储资源、带宽资源、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,就像一台超级计算机一样,为用户提供一体化信息和应用服务(计算、存储、访问等),虚拟组织最终实现在这个虚拟环境下进行资源共享和协同工作,彻底消除资源“孤岛”,最充分的实现信息共享。
三.网格技术的特征及其体系结构
1.网格技术的特征
在介绍网格的特征之前,我们首先要解决一个重要的问题:网格是不是分布式系统?这个问题之所以必须回答,因为人们常常会问另一个相关的问题:"为什么我们需要网格?现在已经有很多系统(比如海关报关系统、飞机订票系统)实现了资源共享与协同工作。这些系统与网格有什么区别?"
对这个问题的简要回答是:网格是一种分布式系统,但网格不同于传统的分布式系统。IBM Global Service与EDS是在这个分布式领域最着名的公司。构建分布式系统有三种方法:即传统方法(我们称之为EDS方法)、分布自律系统(Autonomous Decentralized Systems, ADS)方法,网格(grid)方法。ADS通常用于工业控制系统中。网格方法与传统方法的区别见下表:
特征 传统分布式系统 网格
开放性 需求和技术有一定确定性、封闭性 开放技术、开放系统
通用性 专门领域、专有技术 通用技术
集中性 很可能是统一规划、集中控制 一般而言是自然进化、非集中控制
使用模式 常常是终端模式或C/S模式 服务模式为主
标准化 领域标准或行业标准 通用标准(+行业标准)
平台性 应用解决方案 平台或基础设施
通过以上对比,
1.资源共享,消除资源孤岛:网格能够提供资源共享,它能消除信息孤岛、实现应用程序的互连互通。网格与计算机网络不同,计算机网络实现的是一种硬件的连通,而网格能实现应用层面的连通。
2.协同工作:网格第二个特点是协同工作,很多网格结点可以共同处理一个项目
3.通用开放标准,非集中控制,非平凡服务质量:这是Ian Foster最近提出的网格检验标准。网格是基于国际的开放技术标准,这跟以前很多行业、部门或者公司推出的软件产品不一样。
4.动态功能,高度可扩展性:网格可以提供动态的服务,能够适应变化。同时网格并非限制性的,它实现了高度的可扩展性。
2.网格的体系特征
网格之所以能有以上所说的种种优势特征,是由网格的体系结构赋予它的。网格体系结构的主要功能是划分系统基本组件,指定组件的目的与功能,刻画组件之间的相互作用,整合各部分组件。科研工作者已经提出并实现了若干种合理的网格体系结构。下面介绍目前影响比较广泛的两个网格体系结构:网格计算协议体系结构(Grid Protocol Architecture,GPA)和计算经济网格体系结构(GRACE)模型。
OGSA(Open Grid Services Architecture)被称为是下一代的网格体系结构,它是在原来“五层沙漏结构”的基础上,结合最新的Web Service 技术提出来的。OGSA包括两大关键技术即网格技术和Web Service 技术。
随着网格计算研究的深入,人们越来越发现网格体系结构的重要。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。
OGSA最突出的思想就是以“服务”为中心。在OGSA框架中,将一切都抽象为服务,包括计算机、程序、数据、仪器设备等。这种观念,有利于通过统一的标准接口来管理和使用网格。Web Service提供了一种基于服务的框架结构,但是,Web Service 面对的一般都是永久服务,而在网格应用环境中,大量的是临时性的短暂服务,比如一个计算任务的执行等。考虑到网格环境的具体特点,OGSA 在原来Web Service 服务概念的基础上,提出了“网格服务(Grid Service)”的概念,用于解决服务发现、动态服务创建、服务生命周期管理等与临时服务有关的问题。
基于网格服务的概念,OGSA 将整个网格看作是“网格服务”的集合,但是这个集合不是一成不变的,是可以扩展的,这反映了网格的动态特性。网格服务通过定义接口来完成不同的功能,服务数据是关于网格服务实例的信息,因此网格服务可以简单地表示为“网格服务=接口/行为+服务数据”。
在目前,网格服务提供的接口还比较有限,OGSA 还在不断的完善过程之中,下一步将考虑扩充管理、安全等等方面的内容。
3.网格协议体系结构
Ian Foster于2001年提出了网格计算协议体系结构,认为网格建设的核心是标准化的协议与服务,并与Internet网络协议进行类比(如图1)。该结构主要包括以下五个层次:
构造层(Fabric):控制局部的资源。由物理或逻辑实体组成,目的是为上层提供共享的资源。常用的物理资源包括计算资源、存储系统、目录、网络资源等;逻辑资源包括分布式文件系统、分布计算池、计算机群等。构造层组件的功能受高层需求影响,基本功能包括资源查询和资源管理的QoS保证。
连接层(Connectivity):支持便利安全的通信。该层定义了网格中安全通信与认证授权控制的核心协议。资源间的数据交换和授权认证、安全控制都在这一层控制实现。该层组件提供单点登录、代理委托、同本地安全策略的整合和基于用户的信任策略等功能。
资源层(Resource):共享单一资源。该层建立在连接层的通信和认证协议之上,满足安全会话、资源初始化、资源运行状况监测、资源使用状况统计等需求,通过调用构造层函数来访问和控制局部资源。
汇集层(Collective):协调各种资源。该层将资源层提交的受控资源汇集在一起,供虚拟组织的应用程序共享和调用。该层组件可以实现各种共享行为,包括目录服务、资源协同、资源监测诊断、数据复制、负荷控制、账户管理等功能。
应用层(Application):为网格上用户的应用程序层。应用层是在虚拟组织环境中存在的。应用程序通过各层的应用程序编程接口(API)调用相应的服务,再通过服务调动网格上的资源来完成任务。为便于网格应用程序的开发,需要构建支持网格计算的大型函数库。
四. 当今网格的运用
现在国内国外运用得最多的可能是在一些大型院校的计算网格(实现计算资源的共享。 什么是计算资源: 简单来说就是计算能力,CPU。 计算资源共享就是CPU计算的共享)。人们把一个集群(cluster, 也就是常说的机房,通常有几十台操作系统为Linux的计算机)的计算机连成一个局域型网格。这样就好像把这几十台电脑连成了一台超级计算机,计算能力当然大大提高了。这种局域计算网格主要运用于一些科研的研究。比如说生物科学。当生物科学的研究员需要高性能的计算资源来帮助他们分析试验的结果时,他们就把这些分析试验的程序提交(submit)给网格,网格通过计算再把结果返回给这些研究员。计算结果可能是一些图像(rendering)也可能是一些数据。这些计算如果在单一PC(Personal computer, 个人计算机)上运行的话,往往会花费几个月的时间,然而在网格中运行一,两天也就完成了。这就是网格技术最直观的优点之一。当然现在有一些大型主机(super-mainframe)也有很强的计算能力(比如常说的IBM deepblue,打败人类围棋大师Kasparov那位),但是这种主机太昂贵,而且配置(deploy)往往不方便,是名副其实的重量级(heavyweight)计算。SETI@Home (SETI@Home's,一个分布式计算的项目,通过互联网络上的计算机搜索地球外智慧讯息,网格在分布式计算的成功运用。 参见:http://www.equn.com/info/fd01.htm)的网站指出,世界上最强大的计算机IBM 的 ASCI White,可以实现12万亿次的浮点运算,但是花费了1亿千万美元;然而SETI@HOME 只用了50万美元却实现了15万亿次浮点运算。
网格另外一个显着的运用可能就是虚拟组织(Virtual Organisations)。这种虚拟组织往往是针对与某一个特定的项目,或者是某一类特定研究人员。在这里面可以实现计算资源、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。比如说中国2008年奥运会开幕式研究组就可以运用网格组成一个虚拟组织。在这个虚拟组织里,任何成员不管在哪个地方都可以有权访问组织的共享资源(如 开幕式场地图纸,开幕式资金,开幕式节目单);而且可以和另一地方的虚拟组织成员进行交流。这个虚拟组织就像把所有奥运会开幕式的资源,信息,以及人员集中到了一个虚拟的空间,让人们集中精力研讨开幕式项目的问题,而不必考虑其他的问题。据个实例,由英国利兹大学,牛津大学,约克大学和谢菲尔德大学合作的DAME项目就是致力于研究和运用虚拟组织。DAME架构在这四个大学合建的白玫瑰网格White Rose Computational Grid (WRCG)上,运用于对飞机故障的快速检测和维修。
5. 网格计算机的特点
网格计算技术的特点是: (1)能够提供资源共享,实现应用程序的互连互通。网格与计算机网络不同,计算机网络实现的是一种硬件的连通,而网格能实现应用层面的连通。 (2)协同工作。
很多网格结点可以共同处理一个项目。 (3)基于国际的开放技术标准。 (4)网格可以提供动态的服务,能够适应变化。 网格计算技术是一场计算革命,它将全世界的计算机联合起来协同工作,它被人们视为21务器采用的是什么机型及运行的是什么操作系统。
(3)服务器严格地说是一种软件的概念。一台作为服务器使用的计算机通过安装不同的服务器软件
,可以同时扮演几种服务器的角色。世纪的新型网络基础架构。
6. 网络服务器是什么
服务器
服务器(Server)指一个管理资源并为用户提供服务的计算机,通常分为文件服务器、数据库服务器和应用程序服务器。运行以上软件的计算机或计算机系统也被称为服务器。相对于普通PC来说,服务器在稳定性、安全性、性能等方面都要求更高,因此CPU、芯片组、内存、磁盘系统、网络等硬件和普通PC有所不同。
7. 云计算是什么...网格又是什么。
一般来说,谈到网格计算大家都会想到当年风靡一时的搜寻外星人项目,也就是说通过在本机安装一个屏幕保护软件,就能够利用大家每个人的PC闲暇时候的计算能力来参与搜寻外星人的计算。
这也说明了网格的目标,是想要尽可能地利用各种资源。它通过特定的网格软件,将一个庞大的项目分解为无数个相互独立的、不太相关的子任务,然后交由各个计算节点进行计算。即便某个节点出现问题,没有能够及时返回结果,也不影响整个项目的进程,甚至即便某一个计算节点突然崩溃,其所承担的计算任务也能够被任务调度系统分配给其他的节点继续完成。应该说,从这一点来说,作业调度是网格计算的核心价值。
现在谈到云计算的时候,我们就能够立刻想到通过互联网将数据中心的各种资源打包成服务向外提供。一般来说,尽管云计算也像网格计算一样将所有的资源构筑成一个庞大的资源池,但是云计算向外提供的某个资源,是为了完成某个特定的任务。比如说某个用户可能需要从资源池中申请一定量的资源来部署其应用,而不会将自己的任务提交给整个网格来完成。
从这一点来看,网格的构建大多为完成某一个特定的任务需要,这也是会有生物网格、地理网格、国家教育网格等各种不同的网格项目出现的原因。而云计算一般来说都是为了通用应用而设计的,没有专门的以某种应用命名的网格。
分配资源方式的不同
对于网格计算来说,其资源虽然也已经被池化,在外界看来就是一个巨大的资源池。对于要提交特定任务的用户来说,他并不知道自己的任务将会在哪些网格的物理节点上运行。他只是按照特定的格式,将作业任务提交给网格系统,然后等待网格返回结果。
而网格作业调度系统自动找寻与该任务相匹配的资源,然后寻找出空闲的物理节点,将任务分配过去直至完成。虽然网格能够实现跨物理机进行并行作业处理,但是需要用户先将并行算法写好,并且通过调度系统将作业分解到各个不同的物理节点进行,这个过程相对比较复杂,这也是很多网格计算被建设用来完成特定需求的原因。
国家教育网格项目组负责人金海教授曾经对记者表示,现阶段的教育网格还只能实现将某一个特定任务派往特定的某一个节点,也就是说网格可以监控某一个节点是空闲的,然后分派任务,但是如果没有合适的节点能够达到任务完成所需要的配置,那么任务就必须等待其他任务将资源释放出来,不能利用分散的配置。
而云计算是通过虚拟化将物理机的资源进行切割,从这个角度来实现资源的随需分配和自动增长,并且其资源的自动分配和增减不能超越物理节点本身的物理上限。尽管从控制端来看,云计算也将所有的IT资源看成是一个资源池,但是不同芯片的物理机会被归类到不同的资源池中。
比如说可以呼应某一个应用的请求,而给其分配一颗x86 CPU或者Power CPU、安腾CPU,分配内存、硬盘空间,再给其安装Linux系统、相关的应用,但是不能同时分配一颗x86 CPU和一颗其他的CPU以构成一个异构的环境。而且,如果节点中的物理机最高CPU数量是4颗的话,那么即使由10台这样的节点构成一个40CPU的资源池,也不能为某一个应用分配8颗CPU的虚拟节点。
从这种角度来说,Amazon在2006年所推出的EC2项目(Elastic Compute Cloud,弹性计算云)的确算的上是云计算项目,只不过那个时候云计算概念未兴起,而网格计算的概念方兴未艾,Amazon在那个时候依然用网格的概念向外推销该项目。
殊途同归
其实就像很多人大致了解的那样,网格计算与云计算的确有很多的相似之处,这两者都能够被看成是分布式计算所衍生出来的概念,都是为了让IT资源能够对用户透明,为了让IT资源能够达到更好的使用率。
从这个提高资源利用率的角度出发,逐渐诞生了Web服务的概念,然后网络公司通过部署数以万计的服务器构成庞大的计算资源,得以提供此前无法完成的新服务。企业或者个人能够通过互联网利用那些大网络公司所释放出来的计算资源,进行应用部署或者向外提供服务。这就是从网格计算到云计算的历史过程。
二者的意义就在于,无论是用户还是企业开发者,都能够通过互联网来获得数据或者进行计算,尽管本地资源有限,但是能够通过网络进行复杂的运算,其数据的计算过程对于用户来说就像互联网网络对于本地网络用户一样,正如大家所记得那个网络云,后端的实现是透明的。
http://wenku..com/view/2f24a2c9050876323112129f.html
8. 网格,及网格空间的意义
什么是网格?
网格是继传统因特网、Web之后的第三次互联网浪潮,可以称之为第三次因特网的应用。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,而网格则试图实现互联网上所有资源的全面连通,其中包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等。
简单地讲,网格是把整个因特网整合成一台巨大的超级计算机,实现各种资源的全面共享。当然,网格并不一定非要这么大,也可以构造地区性的网格,如中关村科技园区网格、企事业内部网格、局域网网格,甚至家族网格和个人网格等等。网格根本的特征不是它的规模,而面是资源共享,消除资源孤岛。
最“正统”的网格研究起源于美国政府过去十年来资助的高性能计算机科研项目。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(电子显微镜、雷达阵列、粒子加速器、天文望远镜等等)、通信设备、可视化设备和各种传感器等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。这方面的代表性研究工作包括美国国家科学基金资助的NPACI、“国家技术网络”(NTG)、分布式万亿次级计算设施(DTF),美国能源部的ASCI Grid,以及欧盟的Data Grid等。
作为一种新技术,目前研究人员对网格研究重点和内容的认识也不尽相同。有人把网格看成是未来互联网技术,称为“下一代因特网”、“Internet2”、“下一代Web”等;还有一类研究的侧重点是智能信息处理,它关注的是如何消除信息孤岛和知识孤岛,实现信息资源和知识资源的智能共享,常见的名词包括语义(Semantic Web)、知识管理(Knowledge Management)、知识本体(Ontology)、智能主体(Agents)、信息网格、知识网格、一体化智能信息平台等;企业界的研究大多集中尽量利用现有的Internet/Web技术,将因特网上的资源整合成一台超级服务器,有效地提供内容服务、计算服务、存储服务、交易服务、内容分发(Contents 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、万维网服务(Web Services)等名词都属于这一范畴。
企业界的网格相关研究开发工作中,最重要的就是Web服务。目前,一些业界巨头已经就几个底层标准协议达成共识,包括XML、SOAP、WSDL、UDDI等。与“正统”的网格研究不同,Web服务的重点是产品开发,其相关产品可望在今明两年在市场上开始普及。
作者:(中国科学院计算机所所长李国杰院士)
分析:什么是网格 它会产生20万亿的产业吗
《计算机世界》记者 高丽华 周蓉蓉
当产业界和学术界都在为网格而痴狂的时候,国内大多数计算机用户却对“网格”为何物都“真的不知道”,不少人甚至前所未闻。摆在中国IT产业面前的一个现实是,有着“突破性创新”和巨大商业前景的网格技术,在全球范围还处于起步阶段,大家的水平都差不多。为此,无论用户还是厂商,都不应当满足于已经熟悉了的“网络”,还应当关注“网
络”前头的“网格”。
11月8日,由中国人民大学信息学院主办、微软亚洲研究院协办的“网格主题日”研讨会上,一位用户代表上台说的第一句话就是“会前有人问我网格是怎么回事,我说我不知道,真的不知道”。台下顿时笑声一片。
这并非个别现象。在记者就网格计算(Grid Computing)进行采访的时候,发现相当多用户都“真的不知道”网格为何物。即或听说过这个概念的,也往往想当然地把它划进“高精尖”设备和精英业务的行列,与自己既无缘也不相干。一些媒体对网格的解释也“模模糊糊”,语焉不详,甚至说法不一。
与此形成鲜明对照的是, IT专家和厂商们说起网格来却激情燃烧、如数家珍、成胸在握。他们称网格是继Internet和Web之后的第三次信息技术浪潮,它的兴起将再次改写计算机应用的历史。有的还信誓旦旦,说这一变革是近在咫尺的事情,网格计算在2004~2005年就将形成气候。
如果情况真如专家们所说的那样,那么上述两支队伍——用户队伍和专家厂商队伍——就到了需要交流和碰撞的时候了,因为“网格最后是用户的,是由用户来决定的,不是由厂商来决定的”(中科院李国杰院士)。这种交流对用户队伍而言,将是一种“启蒙”和“激发”;对专家厂商队伍而言,则是实现网格产业化的必经之途。只有二者联起手来,才可能迎来中国网格发展的真正商机。
何为网格?
有趣的是,即便那些热切谈论着“上网”行将被“上网格”所取代的专家们,谈起“网格”这个问题来也缺少统一的“话语”。
接受采访的专家中,有说网格是一种技术的,有说网格是一种标准的,有说网格是一种方法(实现资源共享的方法)的,有说网格是一种中间件的,还有说网格是一种高级计算的……不一而足。专家们尚且如此,用户们对此“说不清楚”,自然更是情有可原的事情了。
推动中国国家网格(China National Grid,简称CNGrid)的“863计划高性能计算机及其核心软件专项”组成员钱德沛教授就此认为,出现这种“混乱”并非坏事,也没什么可奇怪的。一方面,网格毕竟还是个成长中的事物,对它的认识尚需假以时日;另一方面,对于复杂的事物本来就可以从不同角度去审视,很难说哪一种看法绝对正确或错误。
问题或许可以倒过来:不说网格“是什么”,而说网格“不是什么”,或“不只是什么”。
钱德沛认为,把网格归结为一种标准或一种方法,至少是不全面的。与网络一样,网格作为一种资源共享的工具当然离不开标准,但网格本身却不宜定义为标准。比较起来,把网格看做一种如同水厂和电网那样的基础设施更为恰当——只不过网格是一种“无形的”信息基础设施而已。
具体说来,网格计算是利用互联网把分散在不同地理位置上的多个计算资源,通过逻辑关系组成一台“虚拟的超级计算机”。这台机器把每一台参与其中的、包括个人电脑在内的计算机都作为自己的一个“结点”,成千上万个这样的“结点”并联起来,就组成了“一张有超级计算能力的网格”。而每一位将自己的计算机连接到网格上的用户,也就“拥有了”这架超级计算机,可以随时随地调用其中的计算和信息资源,在获得一体化信息服务的同时,最大程度地实现资源共享。
如果认可上述看法,那么剩下的问题就是“网格”与“网络”有何区别了。因为“网络”已经成功地实现了计算机的联结和信息资源的共享,何须再上“网格”呢?
对此,中科院计算所副所长及“863计划高性能计算机及其核心软件专项”组成员徐志伟研究员的解释是:同是实现资源共享,“网格”与传统的“网络”完全不在一个层次上。“‘网络’实现了计算机硬件的连通,‘Web’实现了网页的连通,而‘网格’则将在应用层面上实现所有资源的全面连通,包括计算、存储、软件、数据、信息、知识,甚至还包括仪器设备和人才”。而且,“Web只能对HTML文件进行一致性的访问,网格却可以对所有资源进行柔性和高性能的访问,即时地创建强大的虚拟计算环境”。这是传统互联网无法比拟的。
举例来说,在传统互联网环境下,你要访问一个服务器或网站,必须知道路径才行。网格访问就不必顾及计算机在哪儿,也不用管是谁的计算机,你只要遵守协议,网格会把你需要的一切资源调到你面前,“就像用电,只要你的保险丝足够粗,你想用电做什么都可以”。如果你的计算机速度不够快或存储空间不够大,网格还会自动调资源,这意味着,你在网格上完全可以通过一台个人电脑终端,处理一批来自太空探索的海量数据。当然,“如果你的笔记本电脑的相关资源闲着,也有可能被别人调用”。
这种情形或许可以借用一家保险公司的广告语来描述:“平日注入一滴水,用时拥有太平洋”。
中科院计算所研究员、国家智能计算机研究开发中心主任孙凝晖谈及“网格”与“网络”的区别时,还打了个形象的比方,说“网络”环境下的计算机好比小电站,家家户户都有一台,杂乱无序且浪费严重,电力还难以集中使用。“网格”则好比大家共用一个电站,这个电站可以是全世界建一个,也可以是一个国家建一个,一个地区建一个或一个企业甚至个人建一个。与家家户户搞小电站的传统网络相比,网格最大的长处是集中有序,全面流通,可以最大限度地节省资源,提供多元信息服务。
当然,在此意义上,网格也可以说是全新的互联网,或“下一代的互联网”(IBM网格计划领导人Wladawsky-Berger语)。
后技术时代的平民应用
曾经担任过美国总统信息技术顾问委员会主席的Wladawsky-Berger,把行将到来的“网格时代”称为计算机技术的“广泛使用期”,相比之下,“网络时代”仅仅被看做是计算机技术的“公众认识期”。
不管确切与否,这种看法至少可以给我们一个启示,那就是被不少用户视为“高精尖”设备和“专业级”应用的网格技术,其实是一种最平民化的信息技术,而不可能是一种“塔尖上”的应用。当我们说网格可以连通每一台个人电脑的时候,意味着“高精尖”技术必须隐居后台,对用户而言的“后技术时代”也就到来了。
“网格最终应该是一种公共事业”——由网格应用服务商提供服务,这种服务与电话、电力、水、煤气并列,被称为“第五公用设施”——IBM中国研究及开发部总经理王玮博士如是说。
这个“公用设施”的第一大好处,是节省资源。
中科院高能所研究员许榕生举例说,当今世界大约有4亿台个人电脑,它们在大部分时间里是闲置的。假如能发明一种技术,自动搜索到这些电脑并将它们并联起来,由此形成的计算能力将会超过许多超级巨型机。“网格计算”就是这样一种技术。目前已有数百万台个人电脑加入到网格计算的行列,每天所形成的计算能力大约相当于数千台个人电脑满负荷地工作一年。
另有资料显示,目前我们的宽带利用率只有5%,软件也是5%,服务器是20%。一方面强调要降低成本,一方面却又是资源的巨大浪费。网格恰恰可以解决这个矛盾。
Sun(中国)公司客户经理蔡永介绍了一个网格应用的案例:福特公司要求它的IT部门既要保证高标准的计算能力,还要全面削减成本费用。可对于汽车设计中的有限元分析、流体动力学分析和试验设计仿真这类需要极高运算能力的应用环境来说,降低成本是极为困难的事情。采用了Sun ONE Grid Engine(网格引擎)软件之后,问题迎刃而解:白天让工作站中的一部分CPU用于交互作业,一部分用于计算作业,而在夜间和周末将所有的CPU都用于计算作业。福特工程师们只要通过原本熟悉的网络界面就可以把自己的计算任务提交给网格计算引擎软件,再由网格引擎软件自动把计算任务分配给空闲的计算机。只要在整个网格中还有空闲的计算资源,系统性能就不会感到明显降低。
对这种节省资源的好处,VeryE.com首席执行官张向宁描绘说,原始社会,大家都得出去打猎,打多少吃多少。社会发展以后,专门有人种粮食了,就不必每个人都去打猎了,你花钱就能买到粮食。而现在超市与便利店就在你家门口,你连粮食也不必储存了,随时可以到超市买,吃多少买多少。搞室内装修也是这个道理,你也没有必要为了装几间房子而专门养一个装修队,临时雇几个人就够了。所以对企业IT应用来说,有了网格后,实在没有必要再另建一套“自己的”IT系统,那样做既要养一批人,还得顾及系统的升级换代,“最经济的办法就是租,就是雇”。张表示他将来不会去做网格服务商,但他绝对会成为一个网格服务的用户。
第二个好处,是进行分布式计算。
网格是一种分布式计算模式,这种模式可获得负载平衡,避免网络的拥堵和宕机,把数据分别存储,还可容错容灾,就近服务。
据IBM大中华区网格计算总监朱明介绍,美国的医疗网格设在宾夕法利亚大学,它可将X光照片等医疗文件放在网格上,供1000多家医院共享。因为涉及到海量数据,所以这些数据都是分布存储,调用起来也很方便,通常几秒种即可获得病人当前与历史的全部诊断记录,从而将网格的力量用在每一个病人身上。Butterfly.net的在线游戏也借助网格技术来增强可靠性,在游戏用户数量剧增的情况下,可以通过网格实现计算能力和存储能力的自动配置,游戏总也不会宕机。
第三个好处,是打破信息孤岛,实现信息的多元一体化服务。
王玮博士举例说,如果我对某只股票感兴趣,那么我可以告诉计算机系统并对相应操作给出条件,条件符合时就通知我。如果股票的价格达到了一定的数值,传统的计算系统只会告诉你这只股票的市值,而网格系统则可以告诉你现在持有多少股,买进价是多少,建议购买还是卖出等等。总之,这样的网格应用“能够知道你所有的相关历史信息,并给出建议”。这就是打破信息孤岛,实现多元信息共享带给你的好处。
这一功能尤其为跨国公司所看好,因为它所创造的异地协同工作的信息环境,可以方便地把跨国公司遍布全球的分支机构组织起来。
孙凝晖接受采访时还表示,网格极有可能会成为解决信息安全的一个突破口:因为现在的网络安全措施基本是一种被动的防御,你无法知道黑客在什么位置,他用的是哪台计算机。而网格是一种“主动式的按需服务”,用户必须首先确定自己的身份才能获得服务,如同我们现在用的手机和有线电视,用户的身份与位置都可以查得到。这种模式对防范黑客肯定是有效的。
徐志伟认为,网格计算的普及将把我们带入信息技术的“后技术时代”(post-technology stage),目前我们正处在从互联网(Internet与Web)时代向网格的按需计算时代演化的过程中,届时每个人都可以把自己装进网格,享受网格带来的好处。
20万亿美元的产业?
谈及网格技术的前景时,人们最津津乐道的无疑是美国《福布斯》杂志的下列预测:网格技术将在2004年至2005年出现一个高峰,推动信息产业市场的持续高速发展,在2020年将产生一个年产值为20万亿美元的大产业。
但至少在目前,“网格还不是一个已经成熟的、有定论的技术”(徐志伟)。处于幼稚期的新技术固然最能给人以希望,可要预测十几年以后的事情,毕竟有些勉为其难了,现实中虎头蛇尾的技术并非个别。
不过,在不少人心目中,网格应该是个例外。首先,网格已经有了10多年的历史。12年前的分布式计算可以说就是网格的雏形(最初的分布式计算只是把一个任务分配给不同的CPU去做而已),网格的概念在相关厂商和专家的圈子里也已热了两三年。
其次,一些发达国家和跨国公司已为此投下了巨资。IBM公司2001年就宣布投资40亿美元大规模进入网格计算领域,研制每秒13.6万亿次超级网络计算机;最近又宣布投入100亿美元,启动“按需计算”计划。日本文部科学省2002年5月决定投资700亿日元开发超大型网格计算机。相关的设备和软件技术也已经接受了一定范围的市场检验。
第三,人们对信息技术变革有信心。个人电脑和网络等意想不到的迅速崛起和大行其道,已经为这种信心奠定了基础。尼葛洛庞帝关于信息技术的发展“会超过我们最大胆的想象”的名言,可以看做是对这种信心的激情归纳。
的确,计算机技术的几次大的变革,都近乎于传奇甚至神奇。最早的时候,你想使用计算机,必须坐到大机房的终端前;有了网络后,你可以在家里使用了;有了Java等跨平台工具,你不再需要特定的机器和系统来支持……应用模式就在这样的演变中发生着天翻地覆的变化。IBM最早的大型机不存在通信交流问题,只供一个用户使用,今天却需要通过TCP/IP协议供上百人使用。数据库也一样,早期的数据库不可以共享,有了互联网之后才出现了共享数据库。网格计算就是随着这些变化而出现和发展的。王玮博士接受采访时说,既然曾预言“全世界大概只需要5台计算机”的IBM创始人Thomas Watson、预言“人们没有理由在家里需要计算机的”的Digital总裁Ken Olson、预言“640K应该是对任何人都足够了”的微软创始人Bill Gates都成了笑料,网格今后的发展“超过我们最大胆的想象”,当然也是可以预期的事情。
第四,是人们对一台推动世界经济发展的新引擎的需要。在一个信息技术大行其道的时代,这个引擎为什么不可以是正在崛起的网格技术呢?
网格最早形成气候是在高性能计算机领域,因为高性能计算机资源最稀缺,一般的企业用户现在只是刚刚发现。Platform亚太区副总裁郑志说,今天不仅有计算网格,还有数据网格、信息网格、GIS网格、基因网格……随着应用潜力的挖掘,还会有更多的网格冒出来。
Platform公司亚太区技术总监张福波博士和国家智能计算机研究开发中心主任孙凝晖告诉记者,网格技术不是排它性的,涉足网格应用无须从零开始,只要把网格标准与现有的应用资源结合起来就够了。譬如网格标准与高性能计算机结合会产生高性能计算机的核心技术,与中间件结合会产生中间件的核心技术,与应用软件结合又会产生应用软件的核心技术,如此等等。“与网格结合的东西越多,可供共享的资源也越多。”
随着网格向每一个人走近,人们对它所可能承担的推动世界经济发展的引擎作用也越来越看重,这是最自然不过的事情。
不过,作为一种尚不成熟的技术,网格的发展还存在障碍。钱德沛认为主要是标准问题——虽然有了国际公认的OGSA网格标准,但还只是一个大框架,相关的产品也不够丰富,用户和厂商的理解和观念也有许多分歧。钱德沛就此认为,网格较大规模的应用起码是3年以后的事情,说2004到2005会形成气候,那是过于乐观了。
“中国的网格活了”
这是IDG一篇文章的标题。发表于10月14日的这篇文章介绍,中国将建成世界最大的教育网格。
国内对网格的研究始于2000年,与国外相差几年的时间。但总体看,网格的研发在全球仍处于起步阶段,美国的医疗网格、英国的国家网格与中国的教育网格和国家863网格性质相似,都是研究性网格。“应该说大家的水平都差不多,这也正是中国的一个机会”。 王玮博士如是说。
而且中国虽然起步较晚,但由于政府的高度重视,“自上而下”的进展并不慢。有国内专家评论,网格计算一年前还有点遥远,现在感觉离我们越来越近了,“已经能用它来做些事情了”。
2002年6月,我国政府在“863”计划中设立了网格专项:研制中国国家网格。总体目标是研制一台每秒4万亿次运算能力、面向网格的高性能计算机;建设一个具有5万至7万亿次聚合计算能力的高性能计算环境;开发一套具有自主知识产权的网格软件;建设2至3个事关国计民生的应用网格;形成若干网格技术的国家标准,参与制定国际标准;培养一批高素质的网格研究和应用人才。
与此同时,联想和中科院计算所分别推出了深腾6800高性能计算机和曙光4000A超级服务器;地质、气象、航空、基因、森林资源与林业生态等七大行业的应用网格项目建设先后启动;建成了中科院、上海、清华大学等7个网格结点;中科院计算所围绕网格路由器、网格操作系统、工具软件包、信息网格平台、知识网格以及安全系统进行系列研发,形成了“织女星网格”品牌;联想推出了“关联应用”的网格发展战略,已有部分产品面世。
最有气候的是中国教育网格。这项“迄今世界上最大的教育网格”由12所大学联合推出,可实现全国100所重点大学资源共享。工程建成后将大大简化和方便全国教育系统的资源配置,应用将涵盖生命科学、图像处理、远程教育等众多领域。
钱德沛和张福波认为发展网格产业从教育抓起是非常明智的一步,因为网格发展的基础是人才。“不能说目前的教育网格完全是实验性的,因为这个网格已经让师生共享到了全国校园网的资源,它还让师生在使用网格中熟悉了网格,实现了培养网格人才的目的。” IBM朱明也认为教育网格“部分地进入了实用阶段”,如清华大学的生命计算应用、北京大学的教育课件,“虽然是科研项目,但实际上已经有很多人在受益了”。
政府推动网格应用方面,走在最前面的城市是上海。11月5日在上海市政府主办的“数字城市与城市网格”论坛上,上海宣布启动“城市网格”建设以整合全市的信息资源,消除信息孤岛,实现资源共享与协同工作,推动全市信息化再上一个台阶。朱明评价“上海是全球范围内第一个在政府报告中将网格计算纳入城市发展规划的有远见政府”。
国内目前存在的问题是厂商和企业用户行动相对缓慢。据介绍,推动网格计算最积极的IBM非常希望与中国厂商合作,响应者却不多。国内网格软件开发力量薄弱,服务器厂商也还没有把网格当做一个主攻方向。相比较而言,应用面的研发要好一些。
Sun公司的蔡永告诉记者,国内企业用户使用网格产品的很少,目前Sun的网格引擎软件的用户大都是国外企业,国内用户则全是外企。“其实国内企业也应该有这方面的需求,只是观念上滞后,还停留在‘什么都要自己有’的阶段上”。
据徐志伟研究员分析,网格认识上的误区在国内科技界也存在着,其中最糟糕的是“只习惯于跟踪”,缺乏“我们也是网格技术创造者”的强烈使命感,这会错过最佳创新时期。他呼吁“网格的关键创新阶段会出现在2003~2005年,我们一定要有危机感和紧迫感”。
新一轮洗牌
作为继网络之后计算机技术领域又一次“最重要的突破性创新”,网格计算必定会给IT应用带来“突破性变化”,并由此引发相关产业的新一轮洗牌——中国国家网格“863”计划专家组成员钱德沛说。
他认为,从用户角度来看,网格对资源共享模式的全新开发,将推动IT应用再上一个大的台阶。在“共享、协同、服务”的网格应用模式中,应用与服务的界限甚至会模糊起来:你在网格中得到了别人的服务,你自己的应用也会加入到网格中去,成为服务的一部分,你调用别人的东西,别人也能调用你的东西。这使得应用能够动态地自我复制,并在应用与服务的互动中成为“服务模块”,从而把应用与服务都推向一个更高的层次。
从厂商角度来看,网格这种“用电用水”式的服务机制与传统的IT服务机制也有很大差异,需要尽快调整主动适应。不用说,任何一次大的市场调整过程,都意味着厂商之间的新一轮角逐,新一轮洗牌。好在业界普遍认同“网格服务业的兴起会给厂商带来更多机会”的看法。Platform郑志认为“洗牌”过程中的机遇大于挑战,因为网格作为公用设施是分层次的:资源层、系统层、中间件层、应用层等,没有哪个厂商能够把网格技术全部覆盖,市场空间和合作机会都增大了许多。
目前看,IBM是这一轮竞争中表现最为积极的一家,也是少有的能够实际地为网格计算提供解决方案的商家之一。Sun、惠普、甲骨文、戴尔、SGI、Cray等厂商也纷纷加入到推广网格计算的行列中来。IBM的合作伙伴Platform则把自己定位于网格基础软件与系统开发商,声称“我们希望别人踩在我们的肩膀上往前走”(Platform张福波称)。
联想等国内厂商的态度也相当积极。联想认为,在网格计算的世界标准还不成熟之前,网格对中国是一个重要的机遇,中国厂商在应用层面可做的事情很多。
众多力量中,微软的态度耐人寻味。尽管微软也是OGSA的成员之一,但微软认为自己的产品原本就可以实现网格的功能——所有基于Windows的平台都可以实现资源共享。
但IBM不这么看。IBM认为网格的价值是“实现不同平台、不同专有系统的互连互通”,而不仅仅是Windows。
这无疑是一种新的声音,一种与封闭系统对抗的声音。看来,围绕网格计算,已经隐约出现了两个阵营。这是否意味着,网格的出现将在开放与封闭两大阵营的对垒中,又辟出了一块抗衡的新阵地?
9. 什么是网络服务器
网络服务器是指具有固定的地址,并为网络用户提供服务的节点,它是实现资源共享的重要组成部分.