一、認識網格

用簡單的話講，網格是服務器、數據源、因特網三種技術的有機組合和發展，它具有高性能、一體化、資源共享等技術優點。

它的優勢在于，整合了分布在世界各地的計算資源，通過網格計算軟件，用戶可以將自己的計算需求分散到各個不同的服務器中進行計算，用戶無需知道自己使用的服務器位置在哪，屬于什么人，他所做的只是輸入需求和獲得結果。
看到這，您也許會覺得網格好像和我們每天都要使用的互聯網有點相似，其實不然，他們之間有著很多的差別，也有著很多的相互結合的地方。

二、網格VS互聯網

因為需要整合各地的計算資源，并讓這些資源以最佳的方式進行協作，因此，網格相比互聯網有著更高的性能和功能，大致可以分為四個特點：

首先，網格的網絡連接部分具有穩定、寬闊的帶寬資源。在歐美國家當中，重要的網格項目都使用高速的主干網進行連接，我國主要的網格也都是使用專用的網絡來連接主要的節點服務器。一些網格專家用通暢的高速公路和城市干道來比喻互聯網和網格的帶寬資源。

其次，想比互聯網而言，網格網絡所連接的更多的是高性能的計算資源，而不像互聯網連接有如此之多的終端設備，正是這些高性能的計算資源構成了網格超強的計算速度和處理能力。

為了讓這些資源能夠為用戶所用，網格在體系架構上采用了一些先進的技術來實現，如 “廣域緩存技術”，它可以自動把用戶最需要的信息放在離用戶最近的服務器上。

最后，網格將促進全球科學資源的協作，通過網格，我國已經與全球多個網格建立起了協作關系，這些合作能夠讓人類的發現得到更多的共享，讓我們更好地實現全球、甚至全人類的資源共享。根據網絡的麥特考夫定律，網格的價值與網格用戶數的平方成正比。

除了功能的區別之外，網格和互聯網的運行方式也有所不同，互聯網是把一些固定提供好的內容提供給瀏覽者，而網格是根據用戶提供的數據和算法，進行高效的計算，幫助用戶盡快獲取答案。

舉例而言，你在做GOOGLE頁面輸入“1+1”，GOOGLE可能會返回帶有“1+1”字符的多個網頁。而如果你在網格中輸入“1+1”，并且提出要求進行數學計算，那么返回的信息會是“2”。

在邏輯上，網格應該就像一臺機器。這個特性叫作“一體化”，它還有一個更學術化的名稱，叫作“單一系統映象”。

Web入口成為主流

在網格計算的體系當中，主要存在兩種主要的組件類型——服務器和用戶端。服務器用于分發工作請求及保存有關構成整個工作的獨立工作單元的信息，用戶端則負責處理獨立的工作單元。

服務器和客戶端之間的通信方式有多種，但是系統的核心是對工作的分發。其中，系統采用兩種工作方式中的一種，要么是客戶機管理自己的工作流，并向服務器請求新的工作單元，要么是服務器將工作單元分發給客戶機。

但是，通信過程并不是到這里就停止了，網格還需要額外的服務器和服務來支持網格服務器的基礎設施，它們相互之間需要進行對話，并交換信息。

關鍵的問題在于，通常情況下網格解決方案中交換的是相當分散的信息片斷。在客戶機和服務器之間交換的是原始的工作單元和處理之后的響應。甚至在數據負載相當高的情況之下，如進行數據處理或視頻呈現時，我們依然在交換信息包，而不是在客戶機和服務器元素之間建立完全、雙向、永久的通信。

不過，并不是所有的網格系統都依賴于如此直接的簡單包交換。比如說，資源網格通常依賴于網格提供者（客戶機）之間相當繁重的相互通信，這樣才能在網格上實現實時的存儲請求。不過在這些情況下，即便當客戶機之間直接進行通信時，依然是一種基本的信息交換。

因此，如果我們僅僅在交換信息，當然就應該用一種標準的方法在服務器和客戶機之間進行通信，Web技術便是很好的一條解決方案。

目前，很多的著名網格項目都是采用Web方式來實現客戶端和服務器的信息交互，包括數據提交、結果返回等。

走向融合是趨勢

基于交換信息而實現的網格技術，需要不斷在服務器和客戶機之間、客戶機和客戶機之間進行數據交換，從而實現對信息的處理和分發。這種交換系統需要借用某種方式進行真正的信息交換，這些年來，人們使用了很多種系統，包括 FTP 協議和定制的協議系統。

隨著網格技術的發展，人們越來越清晰地發現，在 Web 服務陣營之中，我們已經擁有了一種通用的工具，可以用來在兩臺機器之間交換信息，比如說請求執行某項特定的功能（如getnewworkunit() ），或是簡單地在這兩者之間交換信息。

因為Web 服務是建立在XML等標準之上的，很容易開發并擴展到各種不同環境中，并且也容易部署。采用Web模式解決了不同系統間數據交換的所有問題，并且不需要擔心處理器字節中的位次序（endian-ness），也不需要將我們傳遞的信息轉換成中性格式，因為 Web 服務的標準已經替我們做了這些事情。

用戶需要用某種類型的偵聽程序/分發服務來處理請求、分發工作以及收集結果，所以 Web 服務就是最理想的選擇。Web 服務系統帶來的主要益處在于，因為它依賴于 HTTP 協議，因此很容易將 Web 服務集成到已有的 HTTP 平臺、路由器、防火墻以及其他系統中。大多數組織已經運行了 HTTP 服務，因此用戶可以用已有的技術和安全系統來支持網格系統，而不需要對網絡進行改造，也不會對網格系統中的設備造成限制。

這樣，用 Web 服務開發網格系統就具有了一些無可比擬的優勢，其中包括：兼容性；增強的靈活性；通過消除數據交換的復雜性，使跨平臺開發成為可能；很容易部署在已有的 Web 服務器上；很容易通過已有的 HTTP 安全機制與防火墻的支持來提供安全性；通過 Intranet 或 Internet 訪問網格組件的難度降低，這樣就使得通信變得容易，可訪問性增強。

基于這些原因，Web 服務逐漸成為新的網格服務標準——開放網格服務架構（Open Grid Services Architecture, OGSA）以及與之相伴的開放網格服務基礎設施（Open Grid Services Infrastructure, OGSI）的一個組成部分。

全球著名的網格項目Globus所使用的系統就是支持 OGSA/OGSI 標準的網格平臺，它支持將 Web 服務作為數據交換的平臺。

我國著名的網格——中國教育科研網格所使用的平臺系統也是采用了Web模式，項目負責人在接受記者采訪時曾經提到，這樣的方式降低了用戶使用的門檻，能夠促進網格技術進入普及。

Web+網格的兩種架構

We服務方式還帶來很多好處，服務可以通過多種不同的Web服務目錄和系統發布，其中包括像統一描述、發現與集成和 Web 服務描述語言等。

目前，有兩種 Web 服務可供使用，它們分別適應兩種典型的網格服務結構：請求架構，在這種架構之下客戶端與一個或者多個中央服務器進行聯系；分發架構，服務器直接與客戶端聯系。

Web 服務的主要應用位置是在分發和代理的一端，也就是說，點單元被分布到網格中的客戶機（提供者）上，這就是一種請求架構的例子，其中客戶機從網格代理那里請求工作。

請求架構是支持 Web 服務的最簡單的系統：客戶機向一個可用的服務器發送已經完成的工作單元，并從那里請求新的工作。用戶需要做的事情只是安裝Web服務和Web服務器，然后添加代碼將Web服務連接到代理。

Globus 是這種架構的一種使用姓氏，因為Web服務組件可以很方便地對系統中的客戶機和服務器提供支持。

分發架構與傳統的網格服務模型相反，它直接從服務器向客戶機分配工作。這種架構盡管不常用，但是如果某種環境中的工作是受到控制的，并可以仔細地分配到特定的執行單元，并分別監控，那么這種架構對于分發工作就是很實用的方法。然后，由服務器負責單獨管理和分配每一個單元。

分發模型對于時間要求高的任務分配是一種好辦法，因為工作單元可以根據機器的負載和代理上的服務器隊列分配到獨立的機器上。這種模型特別適合用于 Intranet 和封閉的網絡中，因為訪問和通信都很方便，因此系統的效率也相對較高。這種模型還適用于工作提供者（即客戶機）完全用來處理網格工作的情況。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的网格计算（二）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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