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网格是一个集人类当前全部知识为一体的、合理组织的、表述和谐的、动态生长的网络知识集成系统，它改变了人们使用计算机的方式。网格指的是独立的用户组在高速网络上动态地全面共享计算机资源，以满足不断变化的计算需求。用最通常的描述可以将其比喻成电力网络。当用户给电器或其它用电设备接入电源时，希望可以使用正确电压的电力，但并不知道该电压的实际来源在何处。当地的公用事业公司提供了接入复杂网络的接口，并且为满足用户的能源需求提供了满意的服务。这样一来不需要每家每户或邻近地区使用和维护他们自己的发电机和发电设备，电力网络基础设施就向最终用户提供了虚拟的发电机。该发电机高度可靠，并能根据客户的要求来适应客户的电力需求。网格就是如此，基础结构到位，用户就可以访问可靠并且适应用户需求的虚拟计算机。
与传统的计算技术比较：网格技术有许多明显的特点和优势，首先网络作为一个集成的计算与资源环境，能够通过网络吸收各种计算资源，将它们转化成一种随处可得的、可靠的、标准的并且相对经济的计算能力，其吸收的计算资源包括各种类型的计算机,网络、数据、仪器设备等各种相关资源。其次，网格计算能显著降低计算成本，提高计算资源跨部门和跨组织甚至跨地区的可用性和利用率。如今的企业必须能够应对客户和市场需求的变化，这就意味着它们必须构建足够强大、灵活、可伸缩的计算基础架构来应对迅速增加的网络流量和使用量。它们需要快速部署新的工作，使用户能够快速访问他们所需的资源。同时维护系统的安全性，而且这些资源要协同工作。而IT机构可通过网络技术相对便宜地提供这一切。再是网格技术将大幅提高设备的利用率，在理论上可以从平均30%提高到80%，因此最终用户的兴趣开始大大增加。四是利用网格可满足不断变化的业务需求，用户不用担心数据存放在哪里或哪台计算机处理其查询，网格提供了人们需要的计算能力，要多少有多少，并随时随地提供服务。
网格的组成和特征
网格技术是现代计算机技术和网络技术的融合，它在连通计算机和网络的基础上，将各种信息资源，例如数据库、软件以及各种信息获取设备都连接成一个整体，整个网格如同一台巨大无比的计算机。将它与传统的以个人计算机为单位的计算方式相比将是具有更加强大的数据处理能力。充分利用网上的闲置处理能力则是网格计算的又一优势，只要位于某个节点的计算机用户不使用计算机时，系统就会调动闲置计算能力。一般来说网格的组成主要包括以下几个方面。
网络节点：网络节点就是网格资源的提供者，它包括了高端服务器、集群系统、大型存储设备、数据库、系统和应用软件等。这些资源在地理位置上是进行合理分布的，系统具有异构特性。
宽带网络系统。宽带网络系统是在网格计算环境中，提供高性能通信的必要手段。它包括了该系统要具备充足带宽、高传输速度、较高的安全系统、高质量和高可靠性的通信能力，能支撑计算能力“即连即用”的宽带网络系统。
任务管理、资源管理和任务调度。任务管理，即用户提交任务，为任务指定所需资源，删除任务并监测任务运行状态。资源管理要解决资源的描述。监测、组织和管理网络资源。任务调度其作用是根据用户提交的任务和当前系统的负载情况，按照任务类型、所需资源、可用资源等状况，对系统内的任务进行动态调度，提高系统的运行效率。
监控工具：一般高性能计算系统的峰值速度可达百万亿次/秒。但是实际需求的运算速度与峰值速度有很大的距离，其主要原因在于高性能并行计算机的并行程序与传统的串行程序有很大差异。而高性能计算应用领域的专家对编程技术并不擅长，很难充分利用各种计算资源。如何帮助使用人员充分利用网络计算机中心的有效资源，这就要靠性能分析和监测工具。这对监控系统运行情况和提高系统资源利用率十分重要。
应用层的可视化转换系统。网格计算的主要领域是科学计算，它往往伴随着海量的数据，面对浩如烟海的数据想通过人工分析得出的正确的判断十分困难。这就需要把计算结果、有时也需要把某个处理过程转换成直观的各种信息，这样才能帮助研究人员摆脱理解数据的困难，这就要研究能在网格计算中传输和读取的可视化功能，提供具有人性化友好的用户界面。
网格是构筑在互联网上的一组新兴技术，它将高速互联网、计算机、大型数据仓库传感器、远程设备等融为一体，为人们提供更多的资源、功能和服务。传统的互联网技术主要为人们提供电子邮件，网页浏览等通讯功能，而网格的功能则更多更强，它能让人们共享计算、存储和其他资源。
网格的发展前景
网格是伴随着现代计算机技术和互连网技术而迅速发展起来的，专门针对复杂科学计算的新型计算模式。这种模式是利用互连网把分散在不同地理位置的电脑组成一个巨大无比的“虚拟超级计算机”，每一台参与计算的计算机就是网上的一个“节点”，而整个计算是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”。这样组织起来的“虚拟的超级计算机”有两个优势：数据处理能力超强和能充分利用网上的闲置处理能力。因此网格所表现出来的潜在价值和深远意义已引起业界的极大关注，并已着手其技术和应用的研究。
首先市场和客户的需求是推动“网格”技术发展的最大动力。其次网格计算应用前景大致可分为三个层面，第一主要涉及学术研究领域；第二企事业用户的应用；第三个人消费者的广泛应用，到那时可能会将互联网变成“网格”。三是网格将向每个用户提供包括计算能力、数据存储能力以及各种应用工具等一体化的透明服务。它强调的是充分地资源共享、全面地应用服务。四是网格的技术前景是将目前的计算机技术、互连网技术合二为一，真正形成网格技术。其实质就是要将目前的万维网（WortdWideWeb）升华为网格(GreatGlobalGrid)，即实现WWW到GGG的变革。五是随着网格技术的逐渐成熟，网格标准实体—全球网格论坛(GGF)也已出现，IT机构已开始认识到网格将会最大限度地利用它们的计算资源。因此也推动了网格技术的不断发展。
但是我们要认识到，网格技术是一门综合性的技术，它并非指某一种技术，而是多种技术共同实现，所以网格标准的制定会涉及Web ServicesTCP/IPXML等多种高新技术。就拿其中的Web Services标准来说，标准制订的进程非常缓慢。除了技术和标准问题外，作为和互连网相同性质的社会基础设施的网格必然还会存在运营问题。由于资源的分散性和部门所属，网格是否能像电信基础设施那样由集中的大运营商来运营？它的投资机制、盈利机制、经济模型是什么样的。如何完善网格计费、管理、调控等一系列策略和机制？
网络和网格存在着各种各样的安全问题。我们在网格传输的时候要进行加密、身份认证，包括信息方面，高速网安全的保障技术。我们还应该树立一个网络资源保护公约。 另外，网格本身涉及到国家安全和法律、政策的配套建设。我们为了促进网格的广泛应用，实现让用户随心所欲地共享网格中的各种资源，还必须解决目前互连网的数据传输能力不足问题，要进一步解决人机通信及介面和网格资源共享中的知识产权等问题。
当前一些科学研究和学术机构和一批大型跨国企业以及技术提供商已开始着手研究和解决上述问题，虽然网格离商业化应用似乎还有一些距离。但我们相信在科学技术日新月异，特别是计算机技术和互联网技术高速发展的今天。预计在不远的将来就会有商用网格出现并服务于各个领域。
编辑/京生 chengjingsheng@txbl.net
与传统的计算技术比较：网格技术有许多明显的特点和优势，首先网络作为一个集成的计算与资源环境，能够通过网络吸收各种计算资源，将它们转化成一种随处可得的、可靠的、标准的并且相对经济的计算能力，其吸收的计算资源包括各种类型的计算机,网络、数据、仪器设备等各种相关资源。其次，网格计算能显著降低计算成本，提高计算资源跨部门和跨组织甚至跨地区的可用性和利用率。如今的企业必须能够应对客户和市场需求的变化，这就意味着它们必须构建足够强大、灵活、可伸缩的计算基础架构来应对迅速增加的网络流量和使用量。它们需要快速部署新的工作，使用户能够快速访问他们所需的资源。同时维护系统的安全性，而且这些资源要协同工作。而IT机构可通过网络技术相对便宜地提供这一切。再是网格技术将大幅提高设备的利用率，在理论上可以从平均30%提高到80%，因此最终用户的兴趣开始大大增加。四是利用网格可满足不断变化的业务需求，用户不用担心数据存放在哪里或哪台计算机处理其查询，网格提供了人们需要的计算能力，要多少有多少，并随时随地提供服务。
网格的组成和特征
网格技术是现代计算机技术和网络技术的融合，它在连通计算机和网络的基础上，将各种信息资源，例如数据库、软件以及各种信息获取设备都连接成一个整体，整个网格如同一台巨大无比的计算机。将它与传统的以个人计算机为单位的计算方式相比将是具有更加强大的数据处理能力。充分利用网上的闲置处理能力则是网格计算的又一优势，只要位于某个节点的计算机用户不使用计算机时，系统就会调动闲置计算能力。一般来说网格的组成主要包括以下几个方面。
网络节点：网络节点就是网格资源的提供者，它包括了高端服务器、集群系统、大型存储设备、数据库、系统和应用软件等。这些资源在地理位置上是进行合理分布的，系统具有异构特性。
宽带网络系统。宽带网络系统是在网格计算环境中，提供高性能通信的必要手段。它包括了该系统要具备充足带宽、高传输速度、较高的安全系统、高质量和高可靠性的通信能力，能支撑计算能力“即连即用”的宽带网络系统。
任务管理、资源管理和任务调度。任务管理，即用户提交任务，为任务指定所需资源，删除任务并监测任务运行状态。资源管理要解决资源的描述。监测、组织和管理网络资源。任务调度其作用是根据用户提交的任务和当前系统的负载情况，按照任务类型、所需资源、可用资源等状况，对系统内的任务进行动态调度，提高系统的运行效率。
监控工具：一般高性能计算系统的峰值速度可达百万亿次/秒。但是实际需求的运算速度与峰值速度有很大的距离，其主要原因在于高性能并行计算机的并行程序与传统的串行程序有很大差异。而高性能计算应用领域的专家对编程技术并不擅长，很难充分利用各种计算资源。如何帮助使用人员充分利用网络计算机中心的有效资源，这就要靠性能分析和监测工具。这对监控系统运行情况和提高系统资源利用率十分重要。
应用层的可视化转换系统。网格计算的主要领域是科学计算，它往往伴随着海量的数据，面对浩如烟海的数据想通过人工分析得出的正确的判断十分困难。这就需要把计算结果、有时也需要把某个处理过程转换成直观的各种信息，这样才能帮助研究人员摆脱理解数据的困难，这就要研究能在网格计算中传输和读取的可视化功能，提供具有人性化友好的用户界面。
网格是构筑在互联网上的一组新兴技术，它将高速互联网、计算机、大型数据仓库传感器、远程设备等融为一体，为人们提供更多的资源、功能和服务。传统的互联网技术主要为人们提供电子邮件，网页浏览等通讯功能，而网格的功能则更多更强，它能让人们共享计算、存储和其他资源。
网格的发展前景
网格是伴随着现代计算机技术和互连网技术而迅速发展起来的，专门针对复杂科学计算的新型计算模式。这种模式是利用互连网把分散在不同地理位置的电脑组成一个巨大无比的“虚拟超级计算机”，每一台参与计算的计算机就是网上的一个“节点”，而整个计算是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”。这样组织起来的“虚拟的超级计算机”有两个优势：数据处理能力超强和能充分利用网上的闲置处理能力。因此网格所表现出来的潜在价值和深远意义已引起业界的极大关注，并已着手其技术和应用的研究。
首先市场和客户的需求是推动“网格”技术发展的最大动力。其次网格计算应用前景大致可分为三个层面，第一主要涉及学术研究领域；第二企事业用户的应用；第三个人消费者的广泛应用，到那时可能会将互联网变成“网格”。三是网格将向每个用户提供包括计算能力、数据存储能力以及各种应用工具等一体化的透明服务。它强调的是充分地资源共享、全面地应用服务。四是网格的技术前景是将目前的计算机技术、互连网技术合二为一，真正形成网格技术。其实质就是要将目前的万维网（WortdWideWeb）升华为网格(GreatGlobalGrid)，即实现WWW到GGG的变革。五是随着网格技术的逐渐成熟，网格标准实体—全球网格论坛(GGF)也已出现，IT机构已开始认识到网格将会最大限度地利用它们的计算资源。因此也推动了网格技术的不断发展。
但是我们要认识到，网格技术是一门综合性的技术，它并非指某一种技术，而是多种技术共同实现，所以网格标准的制定会涉及Web ServicesTCP/IPXML等多种高新技术。就拿其中的Web Services标准来说，标准制订的进程非常缓慢。除了技术和标准问题外，作为和互连网相同性质的社会基础设施的网格必然还会存在运营问题。由于资源的分散性和部门所属，网格是否能像电信基础设施那样由集中的大运营商来运营？它的投资机制、盈利机制、经济模型是什么样的。如何完善网格计费、管理、调控等一系列策略和机制？
网络和网格存在着各种各样的安全问题。我们在网格传输的时候要进行加密、身份认证，包括信息方面，高速网安全的保障技术。我们还应该树立一个网络资源保护公约。 另外，网格本身涉及到国家安全和法律、政策的配套建设。我们为了促进网格的广泛应用，实现让用户随心所欲地共享网格中的各种资源，还必须解决目前互连网的数据传输能力不足问题，要进一步解决人机通信及介面和网格资源共享中的知识产权等问题。
当前一些科学研究和学术机构和一批大型跨国企业以及技术提供商已开始着手研究和解决上述问题，虽然网格离商业化应用似乎还有一些距离。但我们相信在科学技术日新月异，特别是计算机技术和互联网技术高速发展的今天。预计在不远的将来就会有商用网格出现并服务于各个领域。
编辑/京生 chengjingsheng@txbl.net