浅析网格技术及网格计算的应用

摘要 网格计算是伴随着互联网技术的迅速发展而产生的一种新型分布式计算模式，以实现大规模分布式资源共享及协同问题求解为目标。网格计算非常适合企业计算的需求，很多企业都是通过采用网格计算来解决自己关键的业务需求。介绍了网格的基本概念、特点、意义以及网格计算的应用。

关键词 网格网格计算

一、网格的概念

网格（grid）是一种先进的计算机基础设施，是一种能带来巨大存储、处理能力和其他IT资源的新型网络。网格能根据用户的一些要求自动地生产知识，它能通过特定的程序运行把从数据源（传感器、贵重设备、数据库、信息库等等）得到的原始数据，加工成信息和知识。网格可以自动地找到数据源、高性能计算机和程序软件。一个网格拥有多台分布在全国各地的高性能计算机，这些计算机被称为网格结点。

二、网格的意义

网格是借鉴电力网的概念提出来的一种全新的、便捷的计算模式，它的最终目标是使得用户在使用网格时，能像使用电力或者自来水一样方便。总体来说建设网格的意义有以下四个方面：

（1）能够解决计算能力的限制。网格可以通过互联网将分散的计算机、存储器、集群、计算机池、仪器等各种各样的资源进行集成，因而无论是资源的种类或是计算能力都比以往大大增强，从而实现了联合并放大全社会的计算能力。

（2）能够解决资源地理位置的限制。网格是建立在互联网技术之上的一组新兴技术，无论资源的地理位置、管理域如何，只要通过互联网加入网格，那么就可为网格用户所使用，并且对于用户本身，他们不需要知道也并不关心资源的实际地理位置。

（3）能够提高资源的利用率。计算机的实际使用情况表明，大量的计算资源处于空闲状态，没有被有效利用；然而却存在很多复杂的应用由于没有足够的计算资源而无法得到解决。通过网格这一新的基础设施，我们能够集成世界范围的各种资源，并为用户提供访问这些资源的良好接口，于是资源的使用变得方便又快捷，空闲资源就得以被有效利用。

（4）能够打破传统资源共享与协作方面的限制。网格通过虚拟组织技术，能够实现全球范围内的资源共享与协作，从而消除了信息孤岛。

三、网格的特点

1、共享性。

网格是一个通过互联网技术将地理上广泛分布的的资源集成起来的基础设施，但是它的各类资源都可以被共享使用，一个网格用户可以同时访问多个网络资源，而且多个网格用户也可以同时访问同一个网络资源，因而在网格式化没有资源孤岛和信息孤岛；

2、集成性

网格可以将不同类型、不同管理平台、能力千差万别的计算机资源集成为一个有机的整体，以协调不同地理位置上的资源请求者；

3、协商性

网格支持资源的协商使用，资源请求者可以与资源提供者进行协商，协商资源的可用性、数据传输带宽、系统安全性、系统响应时间等各项指标，从而能达到满足个人的需要；

4、开放性

网格是一个开放式的系统，不论计算机资源本地采用什么样的管理系统和通信协议，只要其遵守网格的规则和协议，都可随时加入网格；成为网格用户，只需将网格设备接入网格就可以使用网格中的各种资源。对于资源提供者，网格随时允许资源的加入或退出。对于网格用户需求和技术有一定确定性、封闭性，但是其技术和系统却是开放的。

5、通用性

网格网络有专门的领域、专有的技术，对于每个网格用户，其网格技术通用。

四、网格计算的应用

网格计算（GridComputing）是伴随着互联网而迅速发展起来的，是一种专门针对复杂科学计算的新型计算模式。网格计算的一个优势是充分利用网上的闲置处理能力，首先上把要计算的数据通过一些预先编制好的屏幕保护程序进行分割，然后位于不同结点的计算机可以根据自己的处理数据的能力下载这个屏幕保护程序和一个或多个数据片断。只要位于某个结点的计算机用户不使用计算机时，这个屏保程序就会工作，来调动一些闲置计算能力。因此，网格计算就是将地理上分布的计算资源充分利用起来，来解决仅靠本地资源无法解决的、复杂的、大规模的新题目，是一种科学计算的新型计算模式。

1、分布式。

网格计算把地理上分散的计算机资源有效的组织起来，解决单个计算机无法实现的问题，节省了大量的重复投资，而且提高了资源的利用效率，并满足了用户的需求。

2、数据密集型计算

利用网格计算机能力去解决数据密集型的问题，往往这些问题的求解同时产生很大的通讯量和计算需求。如航空航天、计算力学、生物学、核反映等众多领域。

3、高吞吐率

网格计算可以提高计算的吞吐率，其通过CPU的周期窃取技术，把一些大量闲置计算机的计算资源集中起来，作为计算资源的重要来源，来解决对时间不太敏感的问题。

4、更广泛的资源贸易。

有了网格计算，我们没有必要去购买大的计算机，根据自己的任务需要，我们只需要向网格购买计算能力就足矣。而资源提供者的应用也不会受到太大的干扰，并解决了部分资源闲置和浪费的现象。

五、结束语

通过网格技术，我们可以有效的、充分的利用网络资源。网格是一门新兴技术，己引起人们的广泛关注。网格有利于充分整合、调度、共享和管理现有资源，它将会不断加速科学研究、提升竞争力，从而全面提升整个社会的生产力水平。

参考文献：

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