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網格伺服器是什麼

發布時間:2023-01-07 10:20:21

1. 網路伺服器是什麼

網路伺服器[1]是計算機區域網的核心部件。網路操作系統是在網路伺服器上運行的,網路伺服器的效率直接影響整個網路的效率。因此,一般要用高檔計算機或專用伺服器計算機作為網路伺服器。網路伺服器主要有以下4個作用:

運行網路操作系統,控制和協調網路中各計算機之間的工作,最大限度地滿足用戶的要求,並做出響應和處理。

存儲和管理網路中的共享資源,如資料庫、文件、應用程序、磁碟空間、列印機、繪圖儀等。

·為各工作站的應用程序服務,如採用客戶/伺服器(Client/Server)結構使網路伺服器不僅擔當網路伺服器,而且還擔當應用程序伺服器。

對網路活動進行監督及控制,對網路進行實際管理,分配系統資源,了解和調整系統運行狀態,關閉/啟動某些資源等。

2. 什麼是網格技術

網格是把整個網際網路整合成一台巨大的超級計算機,實現計算資源、存儲資源、數據資源、信息資源、知識資源、專家資源的全面共享。當然,網格並不一定非要這么大,我們也可以構造地區性的網格,如中關村科技園區網格、企事業內部網格、區域網網格、甚至家庭網格和個人網格。事實上,網格的根本特徵是資源共享而不是它的規模。它應用到不同領域又叫計算網格、信息網格、知識網格、服務網格等。

由於網格是一種新技術,因此具有新技術的兩個特徵:其一,不同的群體用不同的名詞來稱謂它;其二,網格的精確含義和內容還沒有固定,而是在不斷變化。因此,我們不應該空談和爭論什麼是網格,什麼不是網格,而應該集中精力解決關鍵問題。

最「正統」的網格研究來源於美國聯邦政府過去10年來資助的高性能計算項目。這類研究使用的名詞就是「網格」(Grid)或「計算網格」。早期還使用過另一個名詞—「元計算」(Metacomputing)。這類研究的目標是將跨地域的多台高性能計算機、大型資料庫、貴重科研設備(電子顯微鏡、雷達陣列、粒子加速器、天文望遠鏡等)、通信設備、可視化設備和各種感測器整合成一個巨大的超級計算機系統,支持科學計算和科學研究。這方面的代表性研究工作包括美國國家科學基金會資助的NPACI、「國家技術網格」(NTG)、分布萬億次級計算設施(DTF)、美國宇航總署的IDG、美國能源部的ASCI Grid以及歐盟的Data Grid等(有關這些網格研究的信息可從「全球網格論壇」 www.gridforum.org網站查閱)。
也有人把網格看成是未來的互聯網技術。國外媒體常用「下一代Internet」、「Internet2」、「下一代Web」等詞語來稱呼與網格相關的技術。要注意的是,「下一代Internet」(NGI)和「Internet2」又是美國的兩個具體科研項目的名字,它們與網格研究目標相交,但研究內容和重點有很大不同。中國科學院計算所所長李國傑院士認為,網格實際上是繼傳統網際網路、Web之後的第三個大浪潮,可以稱之為第三代網際網路。簡單地講,傳統網際網路實現了計算機硬體的連通,Web實現了網頁的連通,而網格試圖實現互聯網上所有資源的全面連通,包括計算資源、存儲資源、通信資源、軟體資源、信息資源、知識資源等。
還有一類研究的側重點是智能信息處理,它與網格研究的共同點是如何消除信息孤島和知識孤島,實現信息資源和知識資源的智能共享。這方面研究常見的名詞包括語義網(Semantic Web)、知識管理(Knowledge Management)、知識本體(Ontology)、智能主體(Agents)、信息網格、知識網格、一體化智能信息平台等。
企業界用的名字就更多了,包括內容分發(Contents Delivery)、服務分發(Service Delivery)、電子服務(e-service)、實時企業計算(Real-Time Enterprise Computing,簡稱RTEC)、分布式計算、Peer-to-Peer Computing(簡稱P2P)、Web服務(Web Services)等。這些名詞所代表的技術有一個共同點,即將網際網路上的資源整合成一台超級伺服器,有效地提供內容服務、計算服務、存儲服務、交易服務等。另一個共同點是這些技術會盡量利用現有的Internet/Web技術,以便早出產品。當然這些技術也各有小的區別。比如,P2P強調打破Client/Server或Browser/Server的主從模式,用對等模式(或無伺服器模式)實現超級伺服器的功能。RTEC則強調對企業級在線事務處理的實時支持。
在企業界對網格的相關研究開發工作中,最重要的就是Web服務。不僅那些正在創業的小公司,而且像IBM這樣的大牌公司也在加緊開發Web服務產品。目前,這些公司已經就幾個底層標准協議達成了共識,包括XML、SOAP、WSDL、UDDI等。Web服務不是純研究,而主要是產品開發,因此可望在2002~2003年在市場上開始普及。

網格的類型

現狀http://www.e.cn/20031030/3093557.shtml

3. 什麼是網路伺服器

網路伺服器是指具有固定的地址,並為網路用戶提供服務的節點,它是實現資源共享的重要組成部分.

4. 什麼是網格,和網路有什麼區別啊

網格
一.網格的產生

網格(Grid)這個詞來自於電力網格(PowerGrid)。「網格」與「電力網格」形神相似。一方面,計算機網縱橫交錯,很像電力網;另一方面,電力網格用高壓線路把分散在各地的發電站連接在一起,向用戶提供源源不斷的電力。用戶只需插上插頭、打開開關就能用電,一點都不需要關心電能是從哪個電站送來的,也不需要知道是水力電、火力電還是核能電。建設網格的目的也是一樣,其最終目的是希望它能夠把分布在網際網路上數以億計的計算機、存儲器、貴重設備、資料庫等結合起來,形成一個虛擬的、空前強大的超級計算機,滿足不斷增長的計算、存儲需求,並使信息世界成為一個有機的整體。

電網和網格對照表

電網:當你用洗衣機洗衣服時,你只關心衣服什麼時候洗好。而不在乎洗衣機用的電是來源於水力發電,火電廠還是核電。你只需要把插頭插入插座就行了。
網格:當你在電腦前工作時,你唯一關心的是要做的事(比如一項計算,設計等等)無論電腦連上什麼網路,你都可以得到所需的計算能力出儲存容量。

電網:我們現在用電的基礎建設是「電網「。就是利用輸電站,電力站,變電所和電線等等,把許多不同種類的發電廠和你家聯系起來。
網格:對於上述的基礎建設就叫「網格「。就是把電腦,工作站,伺服器等計算資源連起來,而且提供必要的使用機制。

電網:電網是顯而易見的:你不必擔心你所用的電力是從哪裡或者如何產生的。
網格:網格也將成為顯而易見:你不必擔心你所使用的電腦程序和資料在那裡,網格中間伺服器都會把最適合的計算資源分配給你的工作。

電網:電網很普遍:電力到處都有。只要插上插座就能獲得電力資源。
網格:網格也將很普遍:電腦,筆記本,或者是掌上電腦,手機,甚至是一般的家用電器都可以通過網格插口連 上網格。

電網:電網是公共設施:你只要付錢就可以用電。
網格:網格也試圖想為廣大民眾服務:只要付錢,都可以享用網格無窮無盡的計算資源和儲存能力

註:另一種說法是網格就像一個巨大的網,裡面有很多格子.每個格子就是一個區域網格,每個節點就是一台計算機.這種說法可能起源於中國。

二.究竟什麼是網格

網格是一種新興的技術,正處在不斷發展和變化當中。目前學術界和商業界圍繞網格開展的研究有很多,其研究的內容和名稱也不盡相同因而網格尚未有精確的定義和內容定位。比如國外媒體常用「下一代互聯網」、「Internet2」、「下一代Web」等來稱呼網格相關技術。但「下一代互聯網(NGI)」和「Internet2」又是美國的兩個具體科研項目的名字,它們與網格研究目標相交叉,研究內容和重點有很大不同。企業界用的名稱也很多,有內容分發(Contents Delivery)、服務分發(Service Delivery)、電子服務(e-service)、實時企業計算(Real-Time Enterprise Computing,簡稱RTEC)、分布式計算Peer-to-Peer Computing(簡稱P2P)、Web服務(Web Services)等。中國科學院計算所所長李國傑院士認為,網格實際上是繼傳統互聯網、Web之後的第三次浪潮,可以稱之為第三代互聯網應用。

網格是利用互聯網把地理上廣泛分布的各種資源(包括計算資源、存儲資源、帶寬資源、軟體資源、數據資源、信息資源、知識資源等)連成一個邏輯整體,就像一台超級計算機一樣,為用戶提供一體化信息和應用服務(計算、存儲、訪問等),虛擬組織最終實現在這個虛擬環境下進行資源共享和協同工作,徹底消除資源「孤島」,最充分的實現信息共享。

三.網格技術的特徵及其體系結構

1.網格技術的特徵

在介紹網格的特徵之前,我們首先要解決一個重要的問題:網格是不是分布式系統?這個問題之所以必須回答,因為人們常常會問另一個相關的問題:"為什麼我們需要網格?現在已經有很多系統(比如海關報關系統、飛機訂票系統)實現了資源共享與協同工作。這些系統與網格有什麼區別?"

對這個問題的簡要回答是:網格是一種分布式系統,但網格不同於傳統的分布式系統。IBM Global Service與EDS是在這個分布式領域最著名的公司。構建分布式系統有三種方法:即傳統方法(我們稱之為EDS方法)、分布自律系統(Autonomous Decentralized Systems, ADS)方法,網格(grid)方法。ADS通常用於工業控制系統中。網格方法與傳統方法的區別見下表:

特徵 傳統分布式系統 網格

開放性 需求和技術有一定確定性、封閉性 開放技術、開放系統

通用性 專門領域、專有技術 通用技術

集中性 很可能是統一規劃、集中控制 一般而言是自然進化、非集中控制

使用模式 常常是終端模式或C/S模式 服務模式為主

標准化 領域標准或行業標准 通用標准(+行業標准)

平台性 應用解決方案 平台或基礎設施

通過以上對比,

1.資源共享,消除資源孤島:網格能夠提供資源共享,它能消除信息孤島、實現應用程序的互連互通。網格與計算機網路不同,計算機網路實現的是一種硬體的連通,而網格能實現應用層面的連通。

2.協同工作:網格第二個特點是協同工作,很多網格結點可以共同處理一個項目

3.通用開放標准,非集中控制,非平凡服務質量:這是Ian Foster最近提出的網格檢驗標准。網格是基於國際的開放技術標准,這跟以前很多行業、部門或者公司推出的軟體產品不一樣。

4.動態功能,高度可擴展性:網格可以提供動態的服務,能夠適應變化。同時網格並非限制性的,它實現了高度的可擴展性。

2.網格的體系特徵

網格之所以能有以上所說的種種優勢特徵,是由網格的體系結構賦予它的。網格體系結構的主要功能是劃分系統基本組件,指定組件的目的與功能,刻畫組件之間的相互作用,整合各部分組件。科研工作者已經提出並實現了若干種合理的網格體系結構。下面介紹目前影響比較廣泛的兩個網格體系結構:網格計算協議體系結構(Grid Protocol Architecture,GPA)和計算經濟網格體系結構(GRACE)模型。

OGSA(Open Grid Services Architecture)被稱為是下一代的網格體系結構,它是在原來「五層沙漏結構」的基礎上,結合最新的Web Service 技術提出來的。OGSA包括兩大關鍵技術即網格技術和Web Service 技術。

隨著網格計算研究的深入,人們越來越發現網格體系結構的重要。網格體系結構是關於如何建造網格的技術,包括對網格基本組成部分和各部分功能的定義和描述,網格各部分相互關系與集成方法的規定,網格有效運行機制的刻畫。顯然,網格體系結構是網格的骨架和靈魂,是網格最核心的技術,只有建立合理的網格體系結構,才能夠設計和建造好網格,才能夠使網格有效地發揮作用。

OGSA最突出的思想就是以「服務」為中心。在OGSA框架中,將一切都抽象為服務,包括計算機、程序、數據、儀器設備等。這種觀念,有利於通過統一的標准介面來管理和使用網格。Web Service提供了一種基於服務的框架結構,但是,Web Service 面對的一般都是永久服務,而在網格應用環境中,大量的是臨時性的短暫服務,比如一個計算任務的執行等。考慮到網格環境的具體特點,OGSA 在原來Web Service 服務概念的基礎上,提出了「網格服務(Grid Service)」的概念,用於解決服務發現、動態服務創建、服務生命周期管理等與臨時服務有關的問題。

基於網格服務的概念,OGSA 將整個網格看作是「網格服務」的集合,但是這個集合不是一成不變的,是可以擴展的,這反映了網格的動態特性。網格服務通過定義介面來完成不同的功能,服務數據是關於網格服務實例的信息,因此網格服務可以簡單地表示為「網格服務=介面/行為+服務數據」。

在目前,網格服務提供的介面還比較有限,OGSA 還在不斷的完善過程之中,下一步將考慮擴充管理、安全等等方面的內容。

3.網格協議體系結構

Ian Foster於2001年提出了網格計算協議體系結構,認為網格建設的核心是標准化的協議與服務,並與Internet網路協議進行類比(如圖1)。該結構主要包括以下五個層次:

構造層(Fabric):控制局部的資源。由物理或邏輯實體組成,目的是為上層提供共享的資源。常用的物理資源包括計算資源、存儲系統、目錄、網路資源等;邏輯資源包括分布式文件系統、分布計算池、計算機群等。構造層組件的功能受高層需求影響,基本功能包括資源查詢和資源管理的QoS保證。

連接層(Connectivity):支持便利安全的通信。該層定義了網格中安全通信與認證授權控制的核心協議。資源間的數據交換和授權認證、安全控制都在這一層控制實現。該層組件提供單點登錄、代理委託、同本地安全策略的整合和基於用戶的信任策略等功能。

資源層(Resource):共享單一資源。該層建立在連接層的通信和認證協議之上,滿足安全會話、資源初始化、資源運行狀況監測、資源使用狀況統計等需求,通過調用構造層函數來訪問和控制局部資源。

匯集層(Collective):協調各種資源。該層將資源層提交的受控資源匯集在一起,供虛擬組織的應用程序共享和調用。該層組件可以實現各種共享行為,包括目錄服務、資源協同、資源監測診斷、數據復制、負荷控制、賬戶管理等功能。

應用層(Application):為網格上用戶的應用程序層。應用層是在虛擬組織環境中存在的。應用程序通過各層的應用程序編程介面(API)調用相應的服務,再通過服務調動網格上的資源來完成任務。為便於網格應用程序的開發,需要構建支持網格計算的大型函數庫。

四. 當今網格的運用

現在國內國外運用得最多的可能是在一些大型院校的計算網格(實現計算資源的共享。 什麼是計算資源: 簡單來說就是計算能力,CPU。 計算資源共享就是CPU計算的共享)。人們把一個集群(cluster, 也就是常說的機房,通常有幾十台操作系統為Linux的計算機)的計算機連成一個局域型網格。這樣就好像把這幾十台電腦連成了一台超級計算機,計算能力當然大大提高了。這種局域計算網格主要運用於一些科研的研究。比如說生物科學。當生物科學的研究員需要高性能的計算資源來幫助他們分析試驗的結果時,他們就把這些分析試驗的程序提交(submit)給網格,網格通過計算再把結果返回給這些研究員。計算結果可能是一些圖像(rendering)也可能是一些數據。這些計算如果在單一PC(Personal computer, 個人計算機)上運行的話,往往會花費幾個月的時間,然而在網格中運行一,兩天也就完成了。這就是網格技術最直觀的優點之一。當然現在有一些大型主機(super-mainframe)也有很強的計算能力(比如常說的IBM deepblue,打敗人類圍棋大師Kasparov那位),但是這種主機太昂貴,而且配置(deploy)往往不方便,是名副其實的重量級(heavyweight)計算。SETI@Home (SETI@Home's,一個分布式計算的項目,通過互聯網路上的計算機搜索地球外智慧訊息,網格在分布式計算的成功運用。 參見:http://www.equn.com/info/fd01.htm)的網站指出,世界上最強大的計算機IBM 的 ASCI White,可以實現12萬億次的浮點運算,但是花費了1億千萬美元;然而SETI@HOME 只用了50萬美元卻實現了15萬億次浮點運算。

網格另外一個顯著的運用可能就是虛擬組織(Virtual Organisations)。這種虛擬組織往往是針對與某一個特定的項目,或者是某一類特定研究人員。在這裡面可以實現計算資源、存儲資源、數據資源、信息資源、知識資源、專家資源的全面共享。比如說中國2008年奧運會開幕式研究組就可以運用網格組成一個虛擬組織。在這個虛擬組織里,任何成員不管在哪個地方都可以有權訪問組織的共享資源(如 開幕式場地圖紙,開幕式資金,開幕式節目單);而且可以和另一地方的虛擬組織成員進行交流。這個虛擬組織就像把所有奧運會開幕式的資源,信息,以及人員集中到了一個虛擬的空間,讓人們集中精力研討開幕式項目的問題,而不必考慮其他的問題。據個實例,由英國利茲大學,牛津大學,約克大學和謝菲爾德大學合作的DAME項目就是致力於研究和運用虛擬組織。DAME架構在這四個大學合建的白玫瑰網格White Rose Computational Grid (WRCG)上,運用於對飛機故障的快速檢測和維修。

5. 網格計算機的特點

網格計算技術的特點是: (1)能夠提供資源共享,實現應用程序的互連互通。網格與計算機網路不同,計算機網路實現的是一種硬體的連通,而網格能實現應用層面的連通。 (2)協同工作。
很多網格結點可以共同處理一個項目。 (3)基於國際的開放技術標准。 (4)網格可以提供動態的服務,能夠適應變化。 網格計算技術是一場計算革命,它將全世界的計算機聯合起來協同工作,它被人們視為21務器採用的是什麼機型及運行的是什麼操作系統。

(3)伺服器嚴格地說是一種軟體的概念。一台作為伺服器使用的計算機通過安裝不同的伺服器軟體
,可以同時扮演幾種伺服器的角色。世紀的新型網路基礎架構。

6. 網路伺服器是什麼

伺服器
伺服器(Server)指一個管理資源並為用戶提供服務的計算機,通常分為文件伺服器、資料庫伺服器和應用程序伺服器。運行以上軟體的計算機或計算機系統也被稱為伺服器。相對於普通PC來說,伺服器在穩定性、安全性、性能等方面都要求更高,因此CPU、晶元組、內存、磁碟系統、網路等硬體和普通PC有所不同。

7. 雲計算是什麼...網格又是什麼。

一般來說,談到網格計算大家都會想到當年風靡一時的搜尋外星人項目,也就是說通過在本機安裝一個屏幕保護軟體,就能夠利用大家每個人的PC閑暇時候的計算能力來參與搜尋外星人的計算。
這也說明了網格的目標,是想要盡可能地利用各種資源。它通過特定的網格軟體,將一個龐大的項目分解為無數個相互獨立的、不太相關的子任務,然後交由各個計算節點進行計算。即便某個節點出現問題,沒有能夠及時返回結果,也不影響整個項目的進程,甚至即便某一個計算節點突然崩潰,其所承擔的計算任務也能夠被任務調度系統分配給其他的節點繼續完成。應該說,從這一點來說,作業調度是網格計算的核心價值。
現在談到雲計算的時候,我們就能夠立刻想到通過互聯網將數據中心的各種資源打包成服務向外提供。一般來說,盡管雲計算也像網格計算一樣將所有的資源構築成一個龐大的資源池,但是雲計算向外提供的某個資源,是為了完成某個特定的任務。比如說某個用戶可能需要從資源池中申請一定量的資源來部署其應用,而不會將自己的任務提交給整個網格來完成。
從這一點來看,網格的構建大多為完成某一個特定的任務需要,這也是會有生物網格、地理網格、國家教育網格等各種不同的網格項目出現的原因。而雲計算一般來說都是為了通用應用而設計的,沒有專門的以某種應用命名的網格。
分配資源方式的不同
對於網格計算來說,其資源雖然也已經被池化,在外界看來就是一個巨大的資源池。對於要提交特定任務的用戶來說,他並不知道自己的任務將會在哪些網格的物理節點上運行。他只是按照特定的格式,將作業任務提交給網格系統,然後等待網格返回結果。
而網格作業調度系統自動找尋與該任務相匹配的資源,然後尋找出空閑的物理節點,將任務分配過去直至完成。雖然網格能夠實現跨物理機進行並行作業處理,但是需要用戶先將並行演算法寫好,並且通過調度系統將作業分解到各個不同的物理節點進行,這個過程相對比較復雜,這也是很多網格計算被建設用來完成特定需求的原因。
國家教育網格項目組負責人金海教授曾經對記者表示,現階段的教育網格還只能實現將某一個特定任務派往特定的某一個節點,也就是說網格可以監控某一個節點是空閑的,然後分派任務,但是如果沒有合適的節點能夠達到任務完成所需要的配置,那麼任務就必須等待其他任務將資源釋放出來,不能利用分散的配置。
而雲計算是通過虛擬化將物理機的資源進行切割,從這個角度來實現資源的隨需分配和自動增長,並且其資源的自動分配和增減不能超越物理節點本身的物理上限。盡管從控制端來看,雲計算也將所有的IT資源看成是一個資源池,但是不同晶元的物理機會被歸類到不同的資源池中。
比如說可以呼應某一個應用的請求,而給其分配一顆x86 CPU或者Power CPU、安騰CPU,分配內存、硬碟空間,再給其安裝Linux系統、相關的應用,但是不能同時分配一顆x86 CPU和一顆其他的CPU以構成一個異構的環境。而且,如果節點中的物理機最高CPU數量是4顆的話,那麼即使由10台這樣的節點構成一個40CPU的資源池,也不能為某一個應用分配8顆CPU的虛擬節點。
從這種角度來說,Amazon在2006年所推出的EC2項目(Elastic Compute Cloud,彈性計算雲)的確算的上是雲計算項目,只不過那個時候雲計算概念未興起,而網格計算的概念方興未艾,Amazon在那個時候依然用網格的概念向外推銷該項目。
殊途同歸
其實就像很多人大致了解的那樣,網格計算與雲計算的確有很多的相似之處,這兩者都能夠被看成是分布式計算所衍生出來的概念,都是為了讓IT資源能夠對用戶透明,為了讓IT資源能夠達到更好的使用率。
從這個提高資源利用率的角度出發,逐漸誕生了Web服務的概念,然後網路公司通過部署數以萬計的伺服器構成龐大的計算資源,得以提供此前無法完成的新服務。企業或者個人能夠通過互聯網利用那些大網路公司所釋放出來的計算資源,進行應用部署或者向外提供服務。這就是從網格計算到雲計算的歷史過程。
二者的意義就在於,無論是用戶還是企業開發者,都能夠通過互聯網來獲得數據或者進行計算,盡管本地資源有限,但是能夠通過網路進行復雜的運算,其數據的計算過程對於用戶來說就像互聯網網路對於本地網路用戶一樣,正如大家所記得那個網路雲,後端的實現是透明的。
http://wenku..com/view/2f24a2c9050876323112129f.html

8. 網格,及網格空間的意義

什麼是網格?

網格是繼傳統網際網路、Web之後的第三次互聯網浪潮,可以稱之為第三次網際網路的應用。傳統網際網路實現了計算機硬體的連通,Web實現了網頁的連通,而網格則試圖實現互聯網上所有資源的全面連通,其中包括計算資源、存儲資源、通信資源、軟體資源、信息資源、知識資源等。
簡單地講,網格是把整個網際網路整合成一台巨大的超級計算機,實現各種資源的全面共享。當然,網格並不一定非要這么大,也可以構造地區性的網格,如中關村科技園區網格、企事業內部網格、區域網網格,甚至家族網格和個人網格等等。網格根本的特徵不是它的規模,而面是資源共享,消除資源孤島。
最「正統」的網格研究起源於美國政府過去十年來資助的高性能計算機科研項目。這類研究的目標是將跨地域的多台高性能計算機、大型資料庫、貴重科研設備(電子顯微鏡、雷達陣列、粒子加速器、天文望遠鏡等等)、通信設備、可視化設備和各種感測器等整合成一個巨大的超級計算機系統,支持科學計算和科學研究。這方面的代表性研究工作包括美國國家科學基金資助的NPACI、「國家技術網路」(NTG)、分布式萬億次級計算設施(DTF),美國能源部的ASCI Grid,以及歐盟的Data Grid等。
作為一種新技術,目前研究人員對網格研究重點和內容的認識也不盡相同。有人把網格看成是未來互聯網技術,稱為「下一代網際網路」、「Internet2」、「下一代Web」等;還有一類研究的側重點是智能信息處理,它關注的是如何消除信息孤島和知識孤島,實現信息資源和知識資源的智能共享,常見的名詞包括語義(Semantic Web)、知識管理(Knowledge Management)、知識本體(Ontology)、智能主體(Agents)、信息網格、知識網格、一體化智能信息平台等;企業界的研究大多集中盡量利用現有的Internet/Web技術,將網際網路上的資源整合成一台超級伺服器,有效地提供內容服務、計算服務、存儲服務、交易服務、內容分發(Contents Delivery)、電子服務(e-service)、實時企業計算(Real-Time Enterprise Computing,簡稱RTEC)、分布式計算、Peer-to-peer Computing、萬維網服務(Web Services)等名詞都屬於這一范疇。
企業界的網格相關研究開發工作中,最重要的就是Web服務。目前,一些業界巨頭已經就幾個底層標准協議達成共識,包括XML、SOAP、WSDL、UDDI等。與「正統」的網格研究不同,Web服務的重點是產品開發,其相關產品可望在今明兩年在市場上開始普及。

作者:(中國科學院計算機所所長李國傑院士)

分析:什麼是網格 它會產生20萬億的產業嗎

《計算機世界》記者 高麗華 周蓉蓉

當產業界和學術界都在為網格而痴狂的時候,國內大多數計算機用戶卻對「網格」為何物都「真的不知道」,不少人甚至前所未聞。擺在中國IT產業面前的一個現實是,有著「突破性創新」和巨大商業前景的網格技術,在全球范圍還處於起步階段,大家的水平都差不多。為此,無論用戶還是廠商,都不應當滿足於已經熟悉了的「網路」,還應當關注「網
絡」前頭的「網格」。

11月8日,由中國人民大學信息學院主辦、微軟亞洲研究院協辦的「網格主題日」研討會上,一位用戶代表上台說的第一句話就是「會前有人問我網格是怎麼回事,我說我不知道,真的不知道」。台下頓時笑聲一片。

這並非個別現象。在記者就網格計算(Grid Computing)進行采訪的時候,發現相當多用戶都「真的不知道」網格為何物。即或聽說過這個概念的,也往往想當然地把它劃進「高精尖」設備和精英業務的行列,與自己既無緣也不相干。一些媒體對網格的解釋也「模模糊糊」,語焉不詳,甚至說法不一。

與此形成鮮明對照的是, IT專家和廠商們說起網格來卻激情燃燒、如數家珍、成胸在握。他們稱網格是繼Internet和Web之後的第三次信息技術浪潮,它的興起將再次改寫計算機應用的歷史。有的還信誓旦旦,說這一變革是近在咫尺的事情,網格計算在2004~2005年就將形成氣候。

如果情況真如專家們所說的那樣,那麼上述兩支隊伍——用戶隊伍和專家廠商隊伍——就到了需要交流和碰撞的時候了,因為「網格最後是用戶的,是由用戶來決定的,不是由廠商來決定的」(中科院李國傑院士)。這種交流對用戶隊伍而言,將是一種「啟蒙」和「激發」;對專家廠商隊伍而言,則是實現網格產業化的必經之途。只有二者聯起手來,才可能迎來中國網格發展的真正商機。

何為網格?

有趣的是,即便那些熱切談論著「上網」行將被「上網格」所取代的專家們,談起「網格」這個問題來也缺少統一的「話語」。

接受采訪的專家中,有說網格是一種技術的,有說網格是一種標準的,有說網格是一種方法(實現資源共享的方法)的,有說網格是一種中間件的,還有說網格是一種高級計算的……不一而足。專家們尚且如此,用戶們對此「說不清楚」,自然更是情有可原的事情了。

推動中國國家網格(China National Grid,簡稱CNGrid)的「863計劃高性能計算機及其核心軟體專項」組成員錢德沛教授就此認為,出現這種「混亂」並非壞事,也沒什麼可奇怪的。一方面,網格畢竟還是個成長中的事物,對它的認識尚需假以時日;另一方面,對於復雜的事物本來就可以從不同角度去審視,很難說哪一種看法絕對正確或錯誤。

問題或許可以倒過來:不說網格「是什麼」,而說網格「不是什麼」,或「不只是什麼」。

錢德沛認為,把網格歸結為一種標准或一種方法,至少是不全面的。與網路一樣,網格作為一種資源共享的工具當然離不開標准,但網格本身卻不宜定義為標准。比較起來,把網格看做一種如同水廠和電網那樣的基礎設施更為恰當——只不過網格是一種「無形的」信息基礎設施而已。

具體說來,網格計算是利用互聯網把分散在不同地理位置上的多個計算資源,通過邏輯關系組成一台「虛擬的超級計算機」。這台機器把每一台參與其中的、包括個人電腦在內的計算機都作為自己的一個「結點」,成千上萬個這樣的「結點」並聯起來,就組成了「一張有超級計算能力的網格」。而每一位將自己的計算機連接到網格上的用戶,也就「擁有了」這架超級計算機,可以隨時隨地調用其中的計算和信息資源,在獲得一體化信息服務的同時,最大程度地實現資源共享。

如果認可上述看法,那麼剩下的問題就是「網格」與「網路」有何區別了。因為「網路」已經成功地實現了計算機的聯結和信息資源的共享,何須再上「網格」呢?

對此,中科院計算所副所長及「863計劃高性能計算機及其核心軟體專項」組成員徐志偉研究員的解釋是:同是實現資源共享,「網格」與傳統的「網路」完全不在一個層次上。「『網路』實現了計算機硬體的連通,『Web』實現了網頁的連通,而『網格』則將在應用層面上實現所有資源的全面連通,包括計算、存儲、軟體、數據、信息、知識,甚至還包括儀器設備和人才」。而且,「Web只能對HTML文件進行一致性的訪問,網格卻可以對所有資源進行柔性和高性能的訪問,即時地創建強大的虛擬計算環境」。這是傳統互聯網無法比擬的。

舉例來說,在傳統互聯網環境下,你要訪問一個伺服器或網站,必須知道路徑才行。網格訪問就不必顧及計算機在哪兒,也不用管是誰的計算機,你只要遵守協議,網格會把你需要的一切資源調到你面前,「就像用電,只要你的保險絲足夠粗,你想用電做什麼都可以」。如果你的計算機速度不夠快或存儲空間不夠大,網格還會自動調資源,這意味著,你在網格上完全可以通過一台個人電腦終端,處理一批來自太空探索的海量數據。當然,「如果你的筆記本電腦的相關資源閑著,也有可能被別人調用」。

這種情形或許可以借用一家保險公司的廣告語來描述:「平日注入一滴水,用時擁有太平洋」。

中科院計算所研究員、國家智能計算機研究開發中心主任孫凝暉談及「網格」與「網路」的區別時,還打了個形象的比方,說「網路」環境下的計算機好比小電站,家家戶戶都有一台,雜亂無序且浪費嚴重,電力還難以集中使用。「網格」則好比大家共用一個電站,這個電站可以是全世界建一個,也可以是一個國家建一個,一個地區建一個或一個企業甚至個人建一個。與家家戶戶搞小電站的傳統網路相比,網格最大的長處是集中有序,全面流通,可以最大限度地節省資源,提供多元信息服務。

當然,在此意義上,網格也可以說是全新的互聯網,或「下一代的互聯網」(IBM網格計劃領導人Wladawsky-Berger語)。

後技術時代的平民應用

曾經擔任過美國總統信息技術顧問委員會主席的Wladawsky-Berger,把行將到來的「網格時代」稱為計算機技術的「廣泛使用期」,相比之下,「網路時代」僅僅被看做是計算機技術的「公眾認識期」。

不管確切與否,這種看法至少可以給我們一個啟示,那就是被不少用戶視為「高精尖」設備和「專業級」應用的網格技術,其實是一種最平民化的信息技術,而不可能是一種「塔尖上」的應用。當我們說網格可以連通每一台個人電腦的時候,意味著「高精尖」技術必須隱居後台,對用戶而言的「後技術時代」也就到來了。

「網格最終應該是一種公共事業」——由網格應用服務商提供服務,這種服務與電話、電力、水、煤氣並列,被稱為「第五公用設施」——IBM中國研究及開發部總經理王瑋博士如是說。

這個「公用設施」的第一大好處,是節省資源。

中科院高能所研究員許榕生舉例說,當今世界大約有4億台個人電腦,它們在大部分時間里是閑置的。假如能發明一種技術,自動搜索到這些電腦並將它們並聯起來,由此形成的計算能力將會超過許多超級巨型機。「網格計算」就是這樣一種技術。目前已有數百萬台個人電腦加入到網格計算的行列,每天所形成的計算能力大約相當於數千台個人電腦滿負荷地工作一年。

另有資料顯示,目前我們的寬頻利用率只有5%,軟體也是5%,伺服器是20%。一方面強調要降低成本,一方面卻又是資源的巨大浪費。網格恰恰可以解決這個矛盾。

Sun(中國)公司客戶經理蔡永介紹了一個網格應用的案例:福特公司要求它的IT部門既要保證高標準的計算能力,還要全面削減成本費用。可對於汽車設計中的有限元分析、流體動力學分析和試驗設計模擬這類需要極高運算能力的應用環境來說,降低成本是極為困難的事情。採用了Sun ONE Grid Engine(網格引擎)軟體之後,問題迎刃而解:白天讓工作站中的一部分CPU用於交互作業,一部分用於計算作業,而在夜間和周末將所有的CPU都用於計算作業。福特工程師們只要通過原本熟悉的網路界面就可以把自己的計算任務提交給網格計算引擎軟體,再由網格引擎軟體自動把計算任務分配給空閑的計算機。只要在整個網格中還有空閑的計算資源,系統性能就不會感到明顯降低。

對這種節省資源的好處,VeryE.com首席執行官張向寧描繪說,原始社會,大家都得出去打獵,打多少吃多少。社會發展以後,專門有人種糧食了,就不必每個人都去打獵了,你花錢就能買到糧食。而現在超市與便利店就在你家門口,你連糧食也不必儲存了,隨時可以到超市買,吃多少買多少。搞室內裝修也是這個道理,你也沒有必要為了裝幾間房子而專門養一個裝修隊,臨時雇幾個人就夠了。所以對企業IT應用來說,有了網格後,實在沒有必要再另建一套「自己的」IT系統,那樣做既要養一批人,還得顧及系統的升級換代,「最經濟的辦法就是租,就是雇」。張表示他將來不會去做網格服務商,但他絕對會成為一個網格服務的用戶。

第二個好處,是進行分布式計算。

網格是一種分布式計算模式,這種模式可獲得負載平衡,避免網路的擁堵和宕機,把數據分別存儲,還可容錯容災,就近服務。

據IBM大中華區網格計算總監朱明介紹,美國的醫療網格設在賓夕法利亞大學,它可將X光照片等醫療文件放在網格上,供1000多家醫院共享。因為涉及到海量數據,所以這些數據都是分布存儲,調用起來也很方便,通常幾秒種即可獲得病人當前與歷史的全部診斷記錄,從而將網格的力量用在每一個病人身上。Butterfly.net的在線游戲也藉助網格技術來增強可靠性,在游戲用戶數量劇增的情況下,可以通過網格實現計算能力和存儲能力的自動配置,游戲總也不會宕機。

第三個好處,是打破信息孤島,實現信息的多元一體化服務。

王瑋博士舉例說,如果我對某隻股票感興趣,那麼我可以告訴計算機系統並對相應操作給出條件,條件符合時就通知我。如果股票的價格達到了一定的數值,傳統的計算系統只會告訴你這只股票的市值,而網格系統則可以告訴你現在持有多少股,買進價是多少,建議購買還是賣出等等。總之,這樣的網格應用「能夠知道你所有的相關歷史信息,並給出建議」。這就是打破信息孤島,實現多元信息共享帶給你的好處。

這一功能尤其為跨國公司所看好,因為它所創造的異地協同工作的信息環境,可以方便地把跨國公司遍布全球的分支機構組織起來。

孫凝暉接受采訪時還表示,網格極有可能會成為解決信息安全的一個突破口:因為現在的網路安全措施基本是一種被動的防禦,你無法知道黑客在什麼位置,他用的是哪台計算機。而網格是一種「主動式的按需服務」,用戶必須首先確定自己的身份才能獲得服務,如同我們現在用的手機和有線電視,用戶的身份與位置都可以查得到。這種模式對防範黑客肯定是有效的。

徐志偉認為,網格計算的普及將把我們帶入信息技術的「後技術時代」(post-technology stage),目前我們正處在從互聯網(Internet與Web)時代向網格的按需計算時代演化的過程中,屆時每個人都可以把自己裝進網格,享受網格帶來的好處。

20萬億美元的產業?

談及網格技術的前景時,人們最津津樂道的無疑是美國《福布斯》雜志的下列預測:網格技術將在2004年至2005年出現一個高峰,推動信息產業市場的持續高速發展,在2020年將產生一個年產值為20萬億美元的大產業。

但至少在目前,「網格還不是一個已經成熟的、有定論的技術」(徐志偉)。處於幼稚期的新技術固然最能給人以希望,可要預測十幾年以後的事情,畢竟有些勉為其難了,現實中虎頭蛇尾的技術並非個別。

不過,在不少人心目中,網格應該是個例外。首先,網格已經有了10多年的歷史。12年前的分布式計算可以說就是網格的雛形(最初的分布式計算只是把一個任務分配給不同的CPU去做而已),網格的概念在相關廠商和專家的圈子裡也已熱了兩三年。

其次,一些發達國家和跨國公司已為此投下了巨資。IBM公司2001年就宣布投資40億美元大規模進入網格計算領域,研製每秒13.6萬億次超級網路計算機;最近又宣布投入100億美元,啟動「按需計算」計劃。日本文部科學省2002年5月決定投資700億日元開發超大型網格計算機。相關的設備和軟體技術也已經接受了一定范圍的市場檢驗。

第三,人們對信息技術變革有信心。個人電腦和網路等意想不到的迅速崛起和大行其道,已經為這種信心奠定了基礎。尼葛洛龐帝關於信息技術的發展「會超過我們最大膽的想像」的名言,可以看做是對這種信心的激情歸納。

的確,計算機技術的幾次大的變革,都近乎於傳奇甚至神奇。最早的時候,你想使用計算機,必須坐到大機房的終端前;有了網路後,你可以在家裡使用了;有了Java等跨平台工具,你不再需要特定的機器和系統來支持……應用模式就在這樣的演變中發生著天翻地覆的變化。IBM最早的大型機不存在通信交流問題,只供一個用戶使用,今天卻需要通過TCP/IP協議供上百人使用。資料庫也一樣,早期的資料庫不可以共享,有了互聯網之後才出現了共享資料庫。網格計算就是隨著這些變化而出現和發展的。王瑋博士接受采訪時說,既然曾預言「全世界大概只需要5台計算機」的IBM創始人Thomas Watson、預言「人們沒有理由在家裡需要計算機的」的Digital總裁Ken Olson、預言「640K應該是對任何人都足夠了」的微軟創始人Bill Gates都成了笑料,網格今後的發展「超過我們最大膽的想像」,當然也是可以預期的事情。

第四,是人們對一台推動世界經濟發展的新引擎的需要。在一個信息技術大行其道的時代,這個引擎為什麼不可以是正在崛起的網格技術呢?

網格最早形成氣候是在高性能計算機領域,因為高性能計算機資源最稀缺,一般的企業用戶現在只是剛剛發現。Platform亞太區副總裁鄭志說,今天不僅有計算網格,還有數據網格、信息網格、GIS網格、基因網格……隨著應用潛力的挖掘,還會有更多的網格冒出來。

Platform公司亞太區技術總監張福波博士和國家智能計算機研究開發中心主任孫凝暉告訴記者,網格技術不是排它性的,涉足網格應用無須從零開始,只要把網格標准與現有的應用資源結合起來就夠了。譬如網格標准與高性能計算機結合會產生高性能計算機的核心技術,與中間件結合會產生中間件的核心技術,與應用軟體結合又會產生應用軟體的核心技術,如此等等。「與網格結合的東西越多,可供共享的資源也越多。」

隨著網格向每一個人走近,人們對它所可能承擔的推動世界經濟發展的引擎作用也越來越看重,這是最自然不過的事情。

不過,作為一種尚不成熟的技術,網格的發展還存在障礙。錢德沛認為主要是標准問題——雖然有了國際公認的OGSA網格標准,但還只是一個大框架,相關的產品也不夠豐富,用戶和廠商的理解和觀念也有許多分歧。錢德沛就此認為,網格較大規模的應用起碼是3年以後的事情,說2004到2005會形成氣候,那是過於樂觀了。

「中國的網格活了」

這是IDG一篇文章的標題。發表於10月14日的這篇文章介紹,中國將建成世界最大的教育網格。

國內對網格的研究始於2000年,與國外相差幾年的時間。但總體看,網格的研發在全球仍處於起步階段,美國的醫療網格、英國的國家網格與中國的教育網格和國家863網格性質相似,都是研究性網格。「應該說大家的水平都差不多,這也正是中國的一個機會」。 王瑋博士如是說。

而且中國雖然起步較晚,但由於政府的高度重視,「自上而下」的進展並不慢。有國內專家評論,網格計算一年前還有點遙遠,現在感覺離我們越來越近了,「已經能用它來做些事情了」。

2002年6月,我國政府在「863」計劃中設立了網格專項:研製中國國家網格。總體目標是研製一台每秒4萬億次運算能力、面向網格的高性能計算機;建設一個具有5萬至7萬億次聚合計算能力的高性能計算環境;開發一套具有自主知識產權的網格軟體;建設2至3個事關國計民生的應用網格;形成若干網格技術的國家標准,參與制定國際標准;培養一批高素質的網格研究和應用人才。

與此同時,聯想和中科院計算所分別推出了深騰6800高性能計算機和曙光4000A超級伺服器;地質、氣象、航空、基因、森林資源與林業生態等七大行業的應用網格項目建設先後啟動;建成了中科院、上海、清華大學等7個網格結點;中科院計算所圍繞網格路由器、網格操作系統、工具軟體包、信息網格平台、知識網格以及安全系統進行系列研發,形成了「織女星網格」品牌;聯想推出了「關聯應用」的網格發展戰略,已有部分產品面世。

最有氣候的是中國教育網格。這項「迄今世界上最大的教育網格」由12所大學聯合推出,可實現全國100所重點大學資源共享。工程建成後將大大簡化和方便全國教育系統的資源配置,應用將涵蓋生命科學、圖像處理、遠程教育等眾多領域。

錢德沛和張福波認為發展網格產業從教育抓起是非常明智的一步,因為網格發展的基礎是人才。「不能說目前的教育網格完全是實驗性的,因為這個網格已經讓師生共享到了全國校園網的資源,它還讓師生在使用網格中熟悉了網格,實現了培養網格人才的目的。」 IBM朱明也認為教育網格「部分地進入了實用階段」,如清華大學的生命計算應用、北京大學的教育課件,「雖然是科研項目,但實際上已經有很多人在受益了」。

政府推動網格應用方面,走在最前面的城市是上海。11月5日在上海市政府主辦的「數字城市與城市網格」論壇上,上海宣布啟動「城市網格」建設以整合全市的信息資源,消除信息孤島,實現資源共享與協同工作,推動全市信息化再上一個台階。朱明評價「上海是全球范圍內第一個在政府報告中將網格計算納入城市發展規劃的有遠見政府」。

國內目前存在的問題是廠商和企業用戶行動相對緩慢。據介紹,推動網格計算最積極的IBM非常希望與中國廠商合作,響應者卻不多。國內網格軟體開發力量薄弱,伺服器廠商也還沒有把網格當做一個主攻方向。相比較而言,應用面的研發要好一些。

Sun公司的蔡永告訴記者,國內企業用戶使用網格產品的很少,目前Sun的網格引擎軟體的用戶大都是國外企業,國內用戶則全是外企。「其實國內企業也應該有這方面的需求,只是觀念上滯後,還停留在『什麼都要自己有』的階段上」。

據徐志偉研究員分析,網格認識上的誤區在國內科技界也存在著,其中最糟糕的是「只習慣於跟蹤」,缺乏「我們也是網格技術創造者」的強烈使命感,這會錯過最佳創新時期。他呼籲「網格的關鍵創新階段會出現在2003~2005年,我們一定要有危機感和緊迫感」。

新一輪洗牌

作為繼網路之後計算機技術領域又一次「最重要的突破性創新」,網格計算必定會給IT應用帶來「突破性變化」,並由此引發相關產業的新一輪洗牌——中國國家網格「863」計劃專家組成員錢德沛說。

他認為,從用戶角度來看,網格對資源共享模式的全新開發,將推動IT應用再上一個大的台階。在「共享、協同、服務」的網格應用模式中,應用與服務的界限甚至會模糊起來:你在網格中得到了別人的服務,你自己的應用也會加入到網格中去,成為服務的一部分,你調用別人的東西,別人也能調用你的東西。這使得應用能夠動態地自我復制,並在應用與服務的互動中成為「服務模塊」,從而把應用與服務都推向一個更高的層次。

從廠商角度來看,網格這種「用電用水」式的服務機制與傳統的IT服務機制也有很大差異,需要盡快調整主動適應。不用說,任何一次大的市場調整過程,都意味著廠商之間的新一輪角逐,新一輪洗牌。好在業界普遍認同「網格服務業的興起會給廠商帶來更多機會」的看法。Platform鄭志認為「洗牌」過程中的機遇大於挑戰,因為網格作為公用設施是分層次的:資源層、系統層、中間件層、應用層等,沒有哪個廠商能夠把網格技術全部覆蓋,市場空間和合作機會都增大了許多。

目前看,IBM是這一輪競爭中表現最為積極的一家,也是少有的能夠實際地為網格計算提供解決方案的商家之一。Sun、惠普、甲骨文、戴爾、SGI、Cray等廠商也紛紛加入到推廣網格計算的行列中來。IBM的合作夥伴Platform則把自己定位於網格基礎軟體與系統開發商,聲稱「我們希望別人踩在我們的肩膀上往前走」(Platform張福波稱)。

聯想等國內廠商的態度也相當積極。聯想認為,在網格計算的世界標准還不成熟之前,網格對中國是一個重要的機遇,中國廠商在應用層面可做的事情很多。

眾多力量中,微軟的態度耐人尋味。盡管微軟也是OGSA的成員之一,但微軟認為自己的產品原本就可以實現網格的功能——所有基於Windows的平台都可以實現資源共享。

但IBM不這么看。IBM認為網格的價值是「實現不同平台、不同專有系統的互連互通」,而不僅僅是Windows。

這無疑是一種新的聲音,一種與封閉系統對抗的聲音。看來,圍繞網格計算,已經隱約出現了兩個陣營。這是否意味著,網格的出現將在開放與封閉兩大陣營的對壘中,又辟出了一塊抗衡的新陣地?

9. 什麼是網路伺服器

網路伺服器是指具有固定的地址,並為網路用戶提供服務的節點,它是實現資源共享的重要組成部分.

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