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摘要：网格是通过计算机共享各种异构资源或获得高性能的计算能力，主要应用于大规模的资源共享和庞大数据的处理。本文介绍了网格的概念、特点、功能、构架及应用问题。1
关键词：计算机；网格
中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 07-0000-01
Applications Problem of Modern Computer Grid Technology
Gao Shen
(Wuhan University of Technology,Wuhan430070,China)
Abstract:Grid is shared by a variety of heterogeneous computer resources or access to high-performance computing power,mainly used in large-scale resource sharing and large data processing.This paper introduces the concept of grid,features,functions,architecture and application problems.
Keywords:Computer;Grid
一、网格的概念
网格可以看作一个计算资源池，是一个集成的计算与资源环境。目前对网格还没有统一的定义，但普遍认为：网格属于综合性的跨学科高技术研究课题，建立在网络技术、中间件技术、数据库技术、各种计算科学研究与应用及高性能计算等多项学科的基础之上，主要用于研究与工程应用相结合的项目，是一种先进的计算基础设施。随着互联网技术的不断进步，网格计算也迅速发展，它充分利用地理意义上分布的计算资源，把这些属于不同地域的计算资源（包括珍贵仪器和数据库等各种资源）协同起来解决复杂的大规模问题。网格计算属于新型的计算模式，专门针对复杂的科学计算。之所以称为网格计算是因为它把不同地理位置的不同计算机虚拟成一台“超级计算机”，其中的每台计算机是一个节点，大量的节点组成一张网格。网格把计算机科学领域的最新技术成就集成于一身，是信息化发展和信息技术发展方向的代表，体现并满足了现阶段科学研究的需要。
二、网格技术的特点
只有对网格的技术特点有深刻全面的了解才能充分、自如的应用网格技术解决实际问题。网格技术的特点归纳如下：
（一）分布性。网格技术的一个重要特点就分布性。由于网格技术集成了不同地域的各种资源，这些资源具有跨地理范围广、资源种类繁多、资源数量巨大等特点，所以在这种分布式的计算环境下，一定要妥善处理好任务分配和资源的调度问题、传输与通信的安全性问题、人与人以及人与计算机的交互问题、实时性保障问题等。
（二）共享性。其实网格技术的根本特点不是其规模而是可以资源共享。虽然网格分布范围及其广泛，但是它们却可以充分共享。网格硬件主要表现为分布性，但是通过软件技术的支持却可以实现资源共享，即使在不同的地点，不同的时间都可以享用相同的资源。
（三）自相似性。格网技术具有自相似性特点，这种特点在网格的研究及建造过程中有非常重要的意义。网格的整体特征和局部特征具有一定的相似性，在很多情况下局部作用往往会体现整体的某些特征，反之，整体特征在一些情况下也体现局部特征，所以说网格技术具有自相似性。
（四）异构性。由于网格技术共享的资源规模及种类十分庞大，所以网格应该能包含多种异构资源，并且要能处理不同种类、不同结构的资源之间的正常操作和交流问题。
三、网格的主要功能
网格的主要功能包括以下几方面的内容：
（一）超级计算功能。由于网格技术把很多单个计算机虚拟为一个“超级计算机”，所以它可以充分利用各台计算机的闲置处理能力解决问题，从而使网格具有强大的数据处理能力。
（二）智能信息处理能力。通过网格技术，用户通过单一入口就可以访问到网格中的所有信息资源。对于信息孤岛问题，可以利用共享的全体信息资源，为用户提供一体化的智能信息服务。
四、网格构架
网格构架包括系统基本组件及其作用和功能，还包括这些组件之间的交互。以Golubs为例，如图1：
Golubs协议主要包括：构造层、连接层、资源层、汇聚层和应用层。每层都有自己的SDK、API和服务，上层协议调用下层协议的服务。
构造层：构造层的功能是将网格中可以共享的资源向上层提供，构造层的作用越多，共享操作月复杂。
连接层：网格中的授权控制和网络事务处理通信的核心协议就是连接层。由构造层上传的各种数据都是在连接层的控制下实现的。另外，各种资源的安全控制及授权验证也在这一层实现。
资源层：资源层控制单个资源，安全接触可用资源，初始化资源并检测其运行状况，统计相关资源的使用数据。
汇聚层：汇聚层就是把资源层提交的资源汇集起来以供应用程序的调用与共享。
应用层：网格上用户的应用程序就是应用层。
五、网格的应用
网格技术正在迅猛发展，主要可以应用于以下几个方面：
（一）网格技术在教育领域的应用。网格技术可以为教育资源提供共享的新平台。虽然传统的网络教学系统是建立在网络远程教学系统的基础上，但是它的形式太多且格式不统一，不利于统一协调和管理。网格教学系统可以为用户提供统一的服务接口，达到更高级别的共享。
（二）网格技术在生物科技领域的应用。由于生物科技对数据及资源的管理和保存有更高的要求，而网格技术正好可以满足这种要求。在生物科技领域，对数据库的整合是一个关键点，利用网格技术可以短时间内把需要的各种数据从不同的数据库中调出来进行整合。
参考文献：
[1]罗秉安,张立臣.网格技术及其应用[J].微机发展,2002,12(6):3-6
[2]余科军.网络技术综述[J].电脑与电信,2010,11:75-79
[3]庞增拴.计算机网格技术的应用及前景[J].科技创新导报,2009,15(22)
关键词：计算机；网格
中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 07-0000-01
Applications Problem of Modern Computer Grid Technology
Gao Shen
(Wuhan University of Technology,Wuhan430070,China)
Abstract:Grid is shared by a variety of heterogeneous computer resources or access to high-performance computing power,mainly used in large-scale resource sharing and large data processing.This paper introduces the concept of grid,features,functions,architecture and application problems.
Keywords:Computer;Grid
一、网格的概念
网格可以看作一个计算资源池，是一个集成的计算与资源环境。目前对网格还没有统一的定义，但普遍认为：网格属于综合性的跨学科高技术研究课题，建立在网络技术、中间件技术、数据库技术、各种计算科学研究与应用及高性能计算等多项学科的基础之上，主要用于研究与工程应用相结合的项目，是一种先进的计算基础设施。随着互联网技术的不断进步，网格计算也迅速发展，它充分利用地理意义上分布的计算资源，把这些属于不同地域的计算资源（包括珍贵仪器和数据库等各种资源）协同起来解决复杂的大规模问题。网格计算属于新型的计算模式，专门针对复杂的科学计算。之所以称为网格计算是因为它把不同地理位置的不同计算机虚拟成一台“超级计算机”，其中的每台计算机是一个节点，大量的节点组成一张网格。网格把计算机科学领域的最新技术成就集成于一身，是信息化发展和信息技术发展方向的代表，体现并满足了现阶段科学研究的需要。
二、网格技术的特点
只有对网格的技术特点有深刻全面的了解才能充分、自如的应用网格技术解决实际问题。网格技术的特点归纳如下：
（一）分布性。网格技术的一个重要特点就分布性。由于网格技术集成了不同地域的各种资源，这些资源具有跨地理范围广、资源种类繁多、资源数量巨大等特点，所以在这种分布式的计算环境下，一定要妥善处理好任务分配和资源的调度问题、传输与通信的安全性问题、人与人以及人与计算机的交互问题、实时性保障问题等。
（二）共享性。其实网格技术的根本特点不是其规模而是可以资源共享。虽然网格分布范围及其广泛，但是它们却可以充分共享。网格硬件主要表现为分布性，但是通过软件技术的支持却可以实现资源共享，即使在不同的地点，不同的时间都可以享用相同的资源。
（三）自相似性。格网技术具有自相似性特点，这种特点在网格的研究及建造过程中有非常重要的意义。网格的整体特征和局部特征具有一定的相似性，在很多情况下局部作用往往会体现整体的某些特征，反之，整体特征在一些情况下也体现局部特征，所以说网格技术具有自相似性。
（四）异构性。由于网格技术共享的资源规模及种类十分庞大，所以网格应该能包含多种异构资源，并且要能处理不同种类、不同结构的资源之间的正常操作和交流问题。
三、网格的主要功能
网格的主要功能包括以下几方面的内容：
（一）超级计算功能。由于网格技术把很多单个计算机虚拟为一个“超级计算机”，所以它可以充分利用各台计算机的闲置处理能力解决问题，从而使网格具有强大的数据处理能力。
（二）智能信息处理能力。通过网格技术，用户通过单一入口就可以访问到网格中的所有信息资源。对于信息孤岛问题，可以利用共享的全体信息资源，为用户提供一体化的智能信息服务。
四、网格构架
网格构架包括系统基本组件及其作用和功能，还包括这些组件之间的交互。以Golubs为例，如图1：
Golubs协议主要包括：构造层、连接层、资源层、汇聚层和应用层。每层都有自己的SDK、API和服务，上层协议调用下层协议的服务。
构造层：构造层的功能是将网格中可以共享的资源向上层提供，构造层的作用越多，共享操作月复杂。
连接层：网格中的授权控制和网络事务处理通信的核心协议就是连接层。由构造层上传的各种数据都是在连接层的控制下实现的。另外，各种资源的安全控制及授权验证也在这一层实现。
资源层：资源层控制单个资源，安全接触可用资源，初始化资源并检测其运行状况，统计相关资源的使用数据。
汇聚层：汇聚层就是把资源层提交的资源汇集起来以供应用程序的调用与共享。
应用层：网格上用户的应用程序就是应用层。
五、网格的应用
网格技术正在迅猛发展，主要可以应用于以下几个方面：
（一）网格技术在教育领域的应用。网格技术可以为教育资源提供共享的新平台。虽然传统的网络教学系统是建立在网络远程教学系统的基础上，但是它的形式太多且格式不统一，不利于统一协调和管理。网格教学系统可以为用户提供统一的服务接口，达到更高级别的共享。
（二）网格技术在生物科技领域的应用。由于生物科技对数据及资源的管理和保存有更高的要求，而网格技术正好可以满足这种要求。在生物科技领域，对数据库的整合是一个关键点，利用网格技术可以短时间内把需要的各种数据从不同的数据库中调出来进行整合。
参考文献：
[1]罗秉安,张立臣.网格技术及其应用[J].微机发展,2002,12(6):3-6
[2]余科军.网络技术综述[J].电脑与电信,2010,11:75-79
[3]庞增拴.计算机网格技术的应用及前景[J].科技创新导报,2009,15(22)