首先网格计算的概念反映的是一种理念框架,而不是指一个物理上存在的资源。所谓的网格所采用的方法是指,利用位于分散管理域内的资源完成计算任务。网格技术的焦点在于对超出本地管理域的计算资源的需求的灵活提供。
什么是网格计算
网格计算:网格计算是分布式计算的一种,网格计算的实质就是组合与共享资源并确保系统安全。网格计算通过利用大量异构计算机的未用资源(CPU周期和磁盘存储),将其作为嵌入在分布式电信基础设施中的一个虚拟的计算机集群,为解决大规模的计算问题提供一个模型。网格计算的焦点放在支持跨管理域计算 的能力,这使它与传统的计算机集群或传统的分布式计算相区别。网格计算的目标是解决对于任何单一的超级计算机来说仍然大得难以解决的问题,并同时保持解决 多个较小的问题的灵活性。
简单来说:网格计算就是通过互联网来共享强大的计算能力和数据储存能力。 (定义来自欧洲核子研究组织
)
网格计算的起源
网格计算的起源是由于单台高性能计算机已经不能胜任一些超大规模应用问题的解决。于是,人们想象分布在世界各地的超级计算机的计算能力能否通过利用广域互连技术使其像电力资源那样输送到每一用户,来求解一些大规模科学与工程计算等问题,从而形成了计算网格(又称网格计算系统)。网格计算是作为虚拟的整体而使用在地理上分散的异构计算资源,这些资源包括高速互连的异构计算机、数据库、科学仪器、文件和超级计算系统等。使用计算网格,一方面能使人们聚集分散的计算能力,形成超级计算的能力,解决诸如虚拟核爆炸、新药研制、气象预报和环境等重大科学研究和技术应用领域的问题,另一方面能使人们共享广域网络中的异构资源,使各种资源得以充分利用。
网格计算系统主要包括网格结点、网格系统软件、网格应用。网格结点是地理上独立的计算和信息中心。网格系统软件起着关键的作用,统一管理计算网格,将各个结点集成起来,组成一个虚拟协同高性能计算环境,向社会大众和各领域的科研机构统一提供高性能计算和海量信息处理服务。网格应用是以生物、气象、能源、石油、水利等行业的重大应用为背景建立的应用。网格计算系统具有资源分布性、管理多重性、动态多样性、结构可扩展性等特点,其结点及各种资源分布于不同的地方,隶属于不同的所有者,多层管理,为了完成特定的工作,各种各样的异构资源可动态组合,规模可不断加大。
网格计算具有两个优势,一是数据处理能力超强,另一个是能够充分地利用网络中的闲置计算能力,从而实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源等的全面共享。
网格计算功能
第一、网格的互联网络比Internet具有更大的带宽。欧美的网格计划都会使用更高速度的主干网;
第二、网格上将有更多高性能计算机作为节点,因此网格的计算速度、数据处理速度可以大幅度提高。
第三、网格的体系结构将比Internet更能有效地利用这些资源。
第四、网格将促进更多、更大的网络区域的出现。这些相互联结的区域最终成为一个庞大的网格区域,把我们地球上所有计算机联为一体。
网格计算的应用
1、研究和开发:这类活动基本上是信息和计算密集型的,涉及到使用多种方法,如分析、深入计算、数据挖掘和数据抽取。网格计算可以帮助提高研究人员的工作效率,对于那些要求在开发过程中确保保密性和离散性的竞争性市场环境来说特别重要。
2、商业智能和分析:此类网格通常用于执行大型的数据挖掘、数据智能和数据研究项目。采用传统方式,这些项目一般需要相对较长的时间(数天或数周)。网格计算技术能充分利用未用的计算资源,大大加快分析过程的速度,同时精度也高得多。
3、工程和产品设计:创建统一的产品开发网格,制造商们不仅能够实现跨供应链的协作,而且还能够利用扩展的计算功能来减少开发周期,降低开发成本和缩短进入市场所需的时间。
4、企业优化:利用网格,各类组织可以快速将不同的资源连接在一起,进行负载优化,从而能够跨企业边界以“不中断运行(on thefly)”的方式提供计算和数据资源。