走近 網格
2024-07-21 02:39:20
供稿：網友
據Gartner市場調查公司的一位分析員羅布·巴切爾德說：各種數據表明網格技術在商業和研究領域有巨大發展潛力，非凡值得關注的是這個新型產業正在以每年50％的速度驚人地增長著。
盡管網格一詞對大多數計算機用戶來說還很生疏，但是翻開資料就會發現，國外的網格計算研究從20世紀90年代初就已經開始了，我國是在2000年左右開始這方面研究的。
網格是借鑒電力網（electric power grid）的概念提出來的。由于科研及商用計算的復雜度越來越高，人們越來越需要功能更強大的計算機。但是就如“深藍”并不是每個人都能夠擁有的，部分國家對超級計算機的出口限制及其造價的昂貴限制了它的廣泛應用。另一方面，現有的計算機發展水平并不能滿足人類的所有要求，許多大型計算動輒需要幾年時間，越來越多的領域需要“更深的藍”。于是人們開始尋找實現成本低廉而性能卓越的計算模式，那就是網格計算。
定義難統一
關于什么是網格有很多不同的定義。借助于人們對Internet的了解和熟悉，有人將網格稱為下一代的Internet，以強調網格應用的重要性和意義；也有人將網格看做是中間件系統，雖然網格的功能需要依靠中間件的支持和治理完成，但網格決不只是中間件；還有人認為網格僅僅是把現有的計算機、設備、數據等連接起來進行共享和協作，這個觀點是過時的，因為他們沒有將網格看做是一個整體。實際上網格已經打破了傳統意義上的共享和協作的概念，它可以使我們如同使用一臺計算機那樣使用Internet中的各種資源。人們對網格的定義有如此多的分歧，正說明網格的多面性。
IBM認為：互聯網把分散在不同地理位置的電腦組織成一個“虛擬的超級計算機”，其中每一臺參與計算的計算機就是一個“節點”，而整個計算是由成千上萬個“節點”組成的“一張網格”，這種計算方式叫做網格計算。（grid computing）。
網格與Internet的區別
有人說：“今天我們上網，明天我們就上網格了。”這種說法不夠準確，讓人誤以為有了網格人們就不再需要Internet了。其實，網格作為建立在Internet上新一代基礎設施，用戶必須通過Intertnet獲取網格的服務。網格使得資源的共享不再僅僅停留在數據的傳輸層次上。通過網格服務，可以實現多層次的資源共享，包括對計算資源、存儲資源、數據資源、各種儀器資源甚至是人才資源的全面共享。
未來的網格，如同分布在世界各地的電網所產生的電能一樣，可以將網格上的各種資源轉化成巨大的計算能力，人們可以通過購買的方式得到這種計算能力。正如HP公司網格研究負責人里奇·弗里得里克所說：“我們將使用計算機網格來建立一個擁有大量計算能力和存儲空間的環境，像獲取電能一樣獲取計算能力和存儲空間?！?br />
商業應用有待開發
網格技術應用的一個重要意義就是讓超級計算機涉及更多學科的計算領域，今天網格技術已被廣泛應用于很多領域。1997年加利福尼亞大學伯克利分校的科學家們啟動了一個名為SETI@home的項目，這是迄今為止最知名的計算網格，科學家希望能利用Internet范圍內的計算網格，來分析用無線電天文望遠鏡探索地球以外的生命時所產生的大量數據。正在日內瓦建設的存儲網格，是為了幫助歐洲核研究組織（European Organization for NUClear Research，ERN）的科學家們利用龐大的存儲網格每年將處理數十億gigabyte的數據，這些數據是CERN的粒子加速器所產生的，當CERN于2007年正式建立聯機模式后將源源不斷地產生大量的數據。過去，模擬運算需要用幾天時間；而現在，只用幾分鐘時間而且只需極低的成本就可以完成了。IBM公司和賓夕法尼亞大學正在開發一種數據網格，能夠讓醫生查閱全國醫院網格系統上存儲的病人乳房X光照片。美國糖尿病協會利用由其雇員的250多臺計算機組成的網格來模擬計算錯綜復雜的醫學數據。
目前網格計算還只是被普遍用于科研領域，較少的商業應用大多集中于金融、制造業，廣泛的商業應用還有待開發。
網格不是萬能的
在網格計算熱情高漲的今天，必須有清醒的熟悉，網格不是傳說中的銀彈，它不可能解決所有問題，有專家認為：并非所有的計算都能夠在網格中得到加速。只有那些可以并行運算的應用才可能被拆分成若干任務分配到多個網格計算節點，通過并行處理來提高計算速度，而有些串行計算應用是不適合在網格中計算的。
“more nodes, more points of weakness”。也許網格相對于單點計算機的計算能力要強大很多，但是導致計算任務的失?。ū热缙骷В┛赡苄砸蚕鄬υ龃?；一臺計算機單獨完成一項計算任務比100臺計算機并行協同完成同一計算任務失敗的概率要低得多，因為，當各個計算節點的處理結果相互耦合時，一臺計算機的內存單元的失效所導致的計算錯誤就會造成整個計算的失敗，而且故障很難定位。
產品服務各領風騷
在網格對大多數人來說還很生疏時，IT生產廠商們卻都已將網格看作是繼Internet和Web之后計算機應用領域的第三次技術革命，Sun公司網格計算總監Gentzsch博士說：“這是業界的趨勢，假如你不做，別人一樣會做，而你可能最后落得沒有生意可做?！?
2003年各大IT 生產廠商相繼發布了其應用于網格技術的新產品，并積極推廣各自的網格服務策略。Oracle公司的最新數據庫產品 — Oracle數據庫10g ，它與Oracle應用服務器10g和Oracle企業治理器一起共同構成了集成式網格計算結構軟件，雖然Oracle 10g是真正意義上的網格產品，但是Oracle 10g更傾向于Oracle產品之間的集成。
作為中間件開發的領先企業，Oracle公司通過java社區組織領導和參與了100多項網絡的建立。在Oracle公司內部也已經開始使用網格計算技術。
IBM 作為網格技術的積極倡導者2001年公布投資40億美元開發網格產品，其DB2數據庫為網格開放標準提供了廣泛支持，IBM 存儲部的產品也將支持網格計算的實施。IBM全球服務部提供網格計算的構建、運行和維護所需的一整套IT技能，IBM還與五家提供網格治理軟件的廠商(Platform Computing、DataSynapse、Avaki、Entropia，以及UnitedDevices)共同合作，在其網格解決方案中使用上述廠商的生產網格軟件，應當看到在網格集成應用方面IBM具有相當的實力。IBM的一位發言人稱：“我們已經有超過100個已經形成產品的網格項目，而且我們去年已經發布了10個特定行業的網格計算產品?！?br />
SUN公司的Sun Grid Engine(SGE)和Sun Grid Engine企業版(SGEEE)等軟件產品都支持網格技術。Sun從2000年開始提供網格技術方面的解決方案：Sun的網格系統。非凡值得一提的是Sun從部門級網格做起，迄今為止全球已經有8000個部門級網格使用Sun的網格系統，隨著Sun的Sun Grid Engine軟件的發布，Sun已經制定了企業網格方案，該產品對部門級用戶不收費。到現在Sun又提出了開發全球網格系統。
此外，HP 也在其OpenView平臺上增加對網格規范和標準的支持。Platform的 Platform LSF、 Avaki公司的 Avaki Data Grid、 Entropia的 Entropia DCGrid 等也都是針對特定行業的網格計算產品。
安全體系必須健全
就像網絡安全一樣，網格安全也是一個讓人無法回避的問題，網格意味著異地客戶設計的指令會在本地計算機中執行，我們清楚的記得，Unix的莫里斯蠕蟲是如何通過堆棧溢出來盜取root權限，從而入侵系統進行破壞。更高的復雜度意味著更多的缺陷，復雜的網格計算系統必然面臨著同樣的安全威脅。
Oracle的CEO Larry Eillson就曾表示，網格技術的應用有著重大意義，但是把網格技術從實驗室搬到企業來運用還有很多的工作要做。網格技術的確能夠很好地處理過剩問題，但是在安全方面卻還遠遠不夠健全。IBM公司也表示，最初企業版的網格技術應用程序都將是最基本的。在這一階段企業用戶最擔心的問題就是安全性、可伸縮性以及整合性。
網格是連接在Internet上為用戶提供服務的，網絡安全服務并不能完全解決網絡計算環境中的安全問題，網格安全問題比網絡安全問題更為復雜。目前Globus項目已經通過提出網格安全基礎設施GSI保證網格計算環境的中的安全認證和安全通信等能力。
走進企業尚需時日
任何最新的技術，只有當它與具體廣泛的應用相結合時才有發展的空間。IBM 、ORACLE 、HP、SUN等生產廠商都對網格技術的發展前景表示樂觀，如Oracle的CEO Larry Ellison認為，在未來的5年內，Oracle的一半客戶都會轉向網格。Sun公司網格計算總監Gentzsch博士也說：“網格終將會繼WWW或Internet成為企業連接的管道，但可能需要十年的時間?！薄陡２妓肌冯s志也曾預言網格技術將在2004～2005進入高峰，到2020年發展成為一個年產值為20萬億美元的大型產業。但目前還是有很多企業認為，現階段網格技術還不夠成熟，缺少廣泛統一的標準，能為企業帶來的投資回報也無法預計。作為eWEEK的合作者同時也是 Arnold Workdwide 廣告公司的CIO—Abellas-Martin就曾說：“除非你有非凡需要，如非凡效果計算、金融市場分析、天氣預告或那些只有超級計算機才能勝任的任務，否則我無法想象會有多么復雜的事情需要網格計算。”他的話確實代表了現在很多人的想法：網格雖好，進入企業卻尚須時日。看來，網格技術能否被更多的企業用戶接受的問題，也許比它所碰到的技術上的問題更具挑戰性。
