网格技术的发展与应用

2013-12-12 10:22:32 电力信息化　点击量：评论 (0)

摘要：网格是一个出现于上个世纪90年代中期的新概念，代表着一种先进的技术。本文详细阐述了网格的基本概念及其内涵，分析了目前广泛研究的体系结构。在讨论了关于网格的研究状况之后，对网格在电力系统中的应

件和应用程序等几部分组成。其中资源由分布在Internet上的各类资源组成，包括各类主机、工作站甚至PC机，也可以是上述机型的机群系统、大型存储设备、数据库或其他设备。中间件是网格计算的核心，负责提供远程进程管理、资源分配、存储访问、登录和认证、安全性和服务质量（QoS）等。工具软件和应用程序提供用户二次开发利用的环境、工具、语言及接口等，以便更好地利用网格资源。

图 1 网格组成结构图

1.2网格目的与意义

网格是借鉴电力网概念提出来的，网格的最终目标是希望用户在使用网格时，就如同现在使用电力一样方便。在使用电时，不需要知道它时从哪个地点的发电站输送出来的，也不需要知道该电力是通过什么样的发电机产生的，不管是水力发电，还是核反应发电，我们使用的是一种统一形式的“电能”。网格也是希望给最终的使用者提供的与地理位置无关，与具体的计算设施无关的通用的计算能力。

网格概念将根本地改变人们对“计算机应用”的看法，这是一种全新的、更方便的计算方式，轻松解决现今解决不了的更加复杂的问题。建设网格的意义有：

首先是计算能力的限制，网格可以联合并放大全社会的计算能力，提供给用户足够大的计算力，这是目前无法想象的。

其次是地理物理位置的限制。网格突破了在使用资源时对位置的限制。对资源的使用和使用者所在地理位置以及资源所在地理位置无关。网格能把“全社会的计算能力”送到你的桌面。

再次是节约资源，现今的计算机资源利用率远不充分，很多应用又缺乏资源。网格不仅可以把“资源”送到你的桌面，更可以把“应用”放到网格中完成，利用网格中的资源去完成你的工作。

最后是网格打破了传统共享与协作方面的限制。网格以“虚拟组织”的方法，实现了全社会范围的资源共享与服务协作。

2.网格体系结构

目前，比较重要的网格体系结构有两个：一个是伊安•福斯特（Ian Foster）等在早些时候提出的五层沙漏结构,另一个由GGF(全球网格坛)OGSI工作小组于2002年6月制定开放网格架构（Open Grid Services Architecture, OGSA ）。

2.1五层沙漏模型

五层沙漏结构是一种影响十分广泛的结构，它的主要特点就是简单，主要侧重于定性的描述而不是具体的协议定义。其基本思想就是以"协议"为中心，也十分强调与API（Application Programming Interfaces）和SDK（Software Development Kits）的重要性。

五层沙漏模型从底层开始分别为构造层、连接层、资源层、汇聚层和应用层。

网格构造层连接底层

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