網格計算的概念
網格計算也許是個新名詞，但對于電腦科學領域來說，并非一個全新的技術。我們可以追溯到十多年前，電腦發展有兩個流派:一派是超級電腦，像“CRAY1”(克雷一號)之類的超級電腦，雖然運算速度很快，但造價也極髙，不是一般企業可以負擔得起的;另外一派的髙速運算就提出，利用分散式的方式將需要大量運算的工作，分給很多電腦一同運算，再將計算完的結果送回來。這樣便能把很多需要運算的問題，利用多個電腦來協助運算了。如基因排列、撞擊模擬、氣象預測等，都可以利用這樣的方式來完成。
20世紀90年代提出的網格運算概念，是基于網格問題的求解。網格計算是在動態的環境下協調資源分享與問題解決能力，利用互聯網或專用 *** 把地理上廣泛分布的各種計算資源互連在一起，構成虛擬的整合應用環境，這些計算資源包括超級計算機、計算機集群、存儲系統和可視化系統等。在必要的時候，這項技術還可以有選擇地將計算資源作為單獨、統一的計算資源來處理。研究人員可突破空間障礙，透過共享的虛擬組織，彈性地建立各種議題和有效的合作機制，并解決更大尺度的問題。
網格運算的目的是善用伺服器能量，利用大量的閑置伺服器運算能力從事更多的工作，包括IBM、Microsoft、Sun等公司已開始將網格運算加入到商用系統中。由于IBM、Sim具有自己的伺服器與作業系統，IBM早已投人許多的人力加入開發；Sun則收購Gridware公司以加快Grid Computing的研發步伐。Microsoft則宣布支援最主要的網格運算組織的Globus Project，在.Net服務與WindowsXP作業系統中提供 Grid Computing的ToolKit，以便于提供商業網格運算服務。
在網格計算中，首先要査清網格里所有可用的資源，比如可供訪問的主機、空置的處理能力、資料庫里可供使用的資料、共用的應用程序、共用主機采用的操作系統等。用戶提交的任務要由系統來分配資源并控制其運行，包括將其分配到哪些主機上運行、調用哪些資料、啟動何種應用程序、何時開始運行等。這樣，網格計算至少需要具備三種基本功能: 任務管理、任務調度和資源管理。任務管理指用戶通過該功能向網格提交任務、為任務指定所需資源、刪除任務并監測任務的運行狀態。任務調度指用戶提交的任務由該功能按照任務的類型、所需資源、可用資源等情況安排運行日程和策略。資源管理指確定并監測網格資源狀況，收集任務運行時的資源占用資料。根據馬森大學的研究，網格計算可分為集中式任務管理系統、分散式任務管理系統、分散式作業系統、參量分析、資源監測/預測，以及分散式計算界面等幾類，現有的網格計算技術方案主要集中在之一、二類。屬于集中式任務管理系統的有Sun公司的Grid Engine、LSF、PBS等;屬于分散式任務管理系統的有Globus、Legion和NetSolve等。集中式系統由一臺電腦統一調度任務，分散式系統任務的載入和運行控制由網格中各臺電腦自行完成。
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Globus是美國Argonne國家實驗室的研發項目，全美有12所大學和研究機構參與了該項目。Globus對資源管理、安全、資訊服務及資料管理等網格計算的關鍵理論進行研究，開發能在各種平臺上運行的網格計算工具軟體，幫助規劃和組建大型的網格試驗平臺，開發適合大型網格系統運行的大型應用程式。Toolkit是Globus最重要的成果，其之一版在1999年推出，Toolkit源代碼開放，任何人都可以從其網站上下載。目前,Globus的技術已在NASA網格、歐洲資料網格、美國國家技術網格(NTG)等8個專案中得到應用。通常，網格計算著眼于大型應用專案，按照Globus的觀點，大型應用專案應該由許多組織協同完成，共同形成一個“虛擬組織”，各組織擁有的計算資源在虛擬組織里共用。
按Globus的定義，所有共用的實體都是資源，電腦、記憶體、資料、軟體等是資源，分散式檔系統、緩沖池等也是資源。在Globus看來，現有的共用方案，比如互聯網、B2B、ASPS、SSPS、Java、CORBA、DCE等，或者在共用配置的靈活性上，或者在共用資源種類上不能完全滿足虛擬組織的需要。同時，Globus并不試圖取代現有技術，而是希望在現有技術之上建立更髙層次的共用。從技術的角度看，共用是資源或實體間的互操作，比如用甲電腦的What-If分析程式調用乙電腦的資料庫。Globus認為， *** 環境下的互操作意味著需要開發一套通用協定，用來描述消息的格式和消息交換的規則。在協定之上，需要開發一系列服務，這與建立在TCP/IP協議上的Web服務原理相同。在服務中要定義API，基于這些API再構建軟體發展工具(SDK)。
來源：開源地理空間基金會中文分會
來源鏈接：https://www.osgeo.cn/post/1e362
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