劉 露
網(wǎng)絡的產(chǎn)生與發(fā)展,對人們的思維方式、工作模式以及生活理念都產(chǎn)生了巨大的影響與沖擊。以E-mail為主要應用的第一代互聯(lián)網(wǎng)把遍布于世界各地的計算機用TCP/IP協(xié)議連接在一起;第二代互聯(lián)網(wǎng)則通過Web信息瀏覽及電子商務應用等信息服務,實現(xiàn)了全球網(wǎng)頁的連通;第三代互聯(lián)網(wǎng)試圖實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上所有資源的全面連通,包括計算資源、存儲資源、通信資源、軟件資源、信息資源、知識資源等,這就是網(wǎng)格計算(Gird Computing)。
其實網(wǎng)格的概念在互聯(lián)網(wǎng)誕生之初就出現(xiàn)了,不過直到1998年,全球網(wǎng)格研究的領軍人物、美國計算網(wǎng)格項目的領導人之一伊安·福斯特才在《網(wǎng)格:21世紀信息技術基礎設施的藍圖》一書中對網(wǎng)格進行了描述性定義:“網(wǎng)格是構筑在互聯(lián)網(wǎng)上的一組新興技術,它將高速互聯(lián)網(wǎng)、高性能計算機、大型數(shù)據(jù)庫、傳感器、遠程設備等融為一體,為科技人員和普通百姓提供更多的資源、功能和交互性。互聯(lián)網(wǎng)主要為人們提供電子郵件、網(wǎng)頁瀏覽等通信功能,而網(wǎng)格的功能則更多更強,它能讓人們透明地使用計算、存儲等其他資源?!?/p>
中國的科學家認為,網(wǎng)格實際上是繼傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)和Web之后的第三個大浪潮,可以稱之為第三代互聯(lián)網(wǎng)。簡單地講,傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了計算機硬件的連通,主要實現(xiàn)計算資源共享;Web實現(xiàn)了網(wǎng)頁的連通,主要實現(xiàn)的是信息資源的共享和交換;而網(wǎng)格則是網(wǎng)絡技術的高度發(fā)展階段,最終實現(xiàn)的目標是利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的電腦組織成一臺“有超級計算能力的網(wǎng)格”或“虛擬的超級計算機”,實現(xiàn)計算資源、存儲資源、帶寬資源、軟件資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源等全面共享。為組織內(nèi)的所有用戶提供超強的、無所不能的一體化信息和應用服務(包括計算、存儲、訪問等)。網(wǎng)格的優(yōu)勢在于不僅數(shù)據(jù)處理能力超強,而且能充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力來節(jié)約計算成本,實現(xiàn)資源的共享,徹底消除資源孤島。
網(wǎng)格(Grid)這個詞來自于電力網(wǎng)格(PowerGrid)?!熬W(wǎng)格”與“電力網(wǎng)格”形神相似。一方面,計算機網(wǎng)縱橫交錯,很像電力網(wǎng);另一方面,電力網(wǎng)格用高壓線路把分散在各地的發(fā)電站連接在一起,向用戶提供源源不斷的電力。用戶只需插上插頭、打開開關就能用電,既不需要關心電能是從哪個電站送來的,也不需要知道是水力電、火力電還是核能電。建設網(wǎng)格的目的也是一樣,其最終目的是希望它能夠把分布在互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)以億計的計算機、存儲器、貴重設備、數(shù)據(jù)庫等結(jié)合起來,形成一個虛擬的、空前強大的超級計算機,滿足不斷增長的計算、存儲需求,并使信息世界成為一個有機的整體。
網(wǎng)格技術首先出現(xiàn)在醫(yī)藥、制造、氣象、勘探等需要大型計算功能的行業(yè)。以前,這些大型科學計算和項目研究的任務都是交給巨型機(超級計算機)來完成。然而,世界上的巨型機數(shù)目有限,可使用的時間和資源受到嚴格限制,而且巨型機的造價和維護費用極其昂貴。IBM的ASCI White可以實現(xiàn)每秒12萬億次的浮點運算,但是要花費上億美元;而采用網(wǎng)格技術,僅用50萬美元就可以實現(xiàn)15萬億次浮點運算。
隨著連接到網(wǎng)格系統(tǒng)上的計算資源的增加,網(wǎng)格計算技術也開始服務于家庭PC用戶。例如:目前比較流行的PPS網(wǎng)絡電視、PPLive等軟件,均是利用多點互聯(lián)的網(wǎng)格結(jié)構來完成對視頻文件的負載均衡的發(fā)布,從而極大地減少了傳統(tǒng)的視頻服務對單一視頻服務器所形成的巨大帶寬壓力,反而形成“看的人越多越流暢”的特點。
隨著計算機計算能力的迅速增長,互聯(lián)網(wǎng)絡的普及和高速網(wǎng)絡成本的大幅度降低以及傳統(tǒng)計算方式和計算機的使用方式的改變,網(wǎng)格計算已經(jīng)逐漸成為超級計算發(fā)展的一個重要趨勢。可以預見,未來的網(wǎng)格技術會像目前的互聯(lián)網(wǎng)技術一樣得到普及,到那時任何設備可以在任何地方接入以享用某種層次的資源,使用互聯(lián)網(wǎng)上的計算、存儲等各種資源就像目前使用電力一樣簡便。只要接上互聯(lián)網(wǎng),就可以共享各種信息和資源,而不必像現(xiàn)在這樣必須先找到資源節(jié)點的地址,甚至不必關心這些資源是從哪里來的。網(wǎng)格技術的普及將會帶來又一場信息技術革命。
責任編輯趙新宇