China Grid实现三个最

网格被誉为下一代的Internet，其技术进展情况令人瞩目。不仅惠普、IBM、Sun等厂商都在自己的软硬件上积极支持网格标准，类似于Oracle这样的软件厂商更推出了基于网格理念的下一代数据库产品Oralce 10g。不过，全球最大的网格技术论坛并不在国外，而是在中国。“今年在武汉举办的中国网格论坛，将会有500多人参加，并且有例如GGF（全球网格论坛）主席以及网格之父等业内的全球技术权威做主题报告。”集群与网格计算湖北省重点实验室主任、中国教育科研网格计划China Grid专家组组长金海博士说，“China Grid是教育部从2002年的8月份开始讨论，并且在2003年2月份通过了议项成为五大工程之一。根据教育部周部长的指示，China Grid的目标是实现三个最：最大的网格，最先进的网格，最实用的网格。”

China Grid的四件事
金海博士说：“美国的网格研究在降温——他们研究网格的目的是如何共享资源做科学计算，与普通公众的关系不大，因此关注度也在下降。中国不同，网格除了需要共享资源做科学计算以外，还有一个更重要的关注点，就是如何通过网格大幅度降低信息通信成本，如何服务于普通大众。在这个环节中，China Grid承担了相当一部分的科研工作。”

目前，China Grid专家组主要是在做四件事。第一件事就是在做12个学校的校园网格，其中包括清华大学、华中科技大学、北京航空航天大学等，预计在今年年底完成。

第二件事就是做五大专业网格，包括图像处理网格、生物信息学网格、海量网格、计算流体力学网格以及远程教育网格等。为什么会有四个网格是计算网格呢？因为教育部的规划就希望能够为科研服务，侧重点就是计算网格。但同时，为了服务于教育，China Grid也预期在第二期部署远程教育网格，这也是第二期的重点之一。计算网格比例高的另一个原因是它在国际上比较成熟，容易成功，可以积累经验。尽管这五大专业网格还没有全部完成，但网格的雏形已经显现出来了。例如，虚拟中国人这个科研项目的计算就可以在上海提交一个请求后马上在武汉计算出来，这等于是上海的用户在透明地使用武汉的远程资源。

第三件事就是与各大公司合作建设China Grid的公共平台。不过，这个公共平台目前在国际上并没有统一的标准，也没有很好地完整实现。China Grid正在与包括英特尔、惠普、IBM在内的公司展开关于平台方面的探讨和研究，并准备开展合作。

此外，去年在英特尔公司的支持下，China Grid举行了全国计算机首届网格计算大赛，并取得了出人意料的效果：一等奖经过专家组的审定，甚至此项设计可以立即在现有的环境下应用。

实用最难
金海教授认为，在China Grid的三个目标当中，最实用的网格这个目标最难实现。为什么呢？对于第一个目标，由于我国的学校资源非常多，因此想要实现最大的网格并不是太难。对于第二个目标，因为China Grid项目在国际上也是比较有名的大项目，包括英特尔、IBM、惠普、Sun等在内的公司都给予了很多帮助，例如获得最新的技术支持、了解最新的网格技术发展等。不久前，惠普的专家就给China Grid的部分成员介绍了一种新型的加密算法如何应用在网格上。

而在另一个方面，今年在武汉召开的网格计算会议上有包括GGF（全球网格论坛）主席、两位网格之父以及英国网格计划负责人（该计划投资2亿英镑把整个英国国家的资源集合在一起形成一个大平台）等在内的权威参会甚至做主题演讲，这也可以看出学术界对我国网格应用研究的重视。综合这些因素，做到最先进的网格也是有把握的。因此，现在的挑战就是怎么样做到最实用。

将目标化为行动
为了实现上述的三个目标，China Grid专家组做了以下事情。首先是扩大China Grid的覆盖范围，计划到今年年底的时候将目前的覆盖12家高校扩展到30家。金海教授说：“2月26日，我们与其它8个院校进行了研究，并且在会上提出了怎么推进网格建设等、怎样扩大影响和规模。”

在如何实现最先进的网格方面，China Grid的成员在今年召开了一次连续四天的专家组会议，并且请国际上的著名公司来培训，学习这些公司最先进的技术。例如，惠普的科学家就谈到了欧洲的大规模碰撞的计算网格是怎么做的，并专门从英国派人来介绍网格里面的安全设计。紧接着，China Grid小组另外召开专家会进行深入的探讨，并一步步地把最先进的技术引进来。

第三，China Grid专家组也在积极筹划怎么把China Grid做得最实用。根据规划，China Grid第一期的计算网格已经启动，预计在明年就可以整体运行。China Grid专家组把实用的重点放在了信息服务网上，例如怎样采用网格技术把以前分散在各个大学的数字博物馆融合在一个大的平台上、怎样用网格技术来实现远程教育，提高西部的教育水平和教育质量等。以后，网格的应用还可能包括数字图书馆、学位认证、就业等等。对于China Grid专家组来说，最重要的就是尽快拿出一套方案来。从3月份开始，China Grid专家组会用几个月的时间来充分的论证China Grid能做一些什么。

问题1：China Grid是全部由国家投资的吗？投资额是多少？

金海：与以往的国家科研项目不同，China Grid所连接的高校当中的HPC（高性能计算集群）全部都是学校自筹的，国家没有投入一分钱。例如，清华大学上了一套1万亿次的机器，那么这套系统可能会需要1千万元，这部分的投资全是学校自己筹集的——可能是从科研经费里面挤出的，也可能是其他方式。因此，各个学校上多少亿次的HPC一定是各个学校做完充分调查根据自己的实际需求自行决定。不过，国家也对China Grid项目直接拨款了2000万元，这部分钱主要用于研究如何把应用做好。

问题2：China Grid与国内其他网格有什么不同？

金海：目前，国内有两大全国性的网格项目，China Grid与Nation Grid（国家网格，科技部的网格项目）。这两大网格主要有三点不同。首先是投资规模不同。Nation Grid主要是做大节点，投资强度比较大。但教育本身受资金限制，没有钱买更多的机器，所以现在计算能力最高的节点就是南开大学的5万亿次集群。

其次是研究方向不同。Nation Grid做了一个公共平台，目前已经有几所学校拿到这个平台并开始测试。如果现在发现一些问题，以后就可以提出相应的标准。美国在提标准的时候，都是大公司或者研究机构在实际的应用过程中发现了问题，对相应的领域有了感觉，才会知道需要什么样的标准。因此，最近有了数据库连接在一起的应用才开始提出标准，而以前都是文件级别的。Nation Grid与China Grid目前已形成了良性的互动。

此外，China Grid的侧重点在于应用。China Grid的平台是校园，可以用英特尔的成果，也可以用惠普的成果。我们要把应用做成一个像CERNET一样可以持续运行的网，因此我们把两千万元投资中的70％都投入在这当中。

问题3：各个学校的节点都是自己的，那么China Grid建成以后怎么管理？

金海：China Grid有一个总的管理体制，这也正好体现了网格的好处：因为你很忙，你的任务提交上去可能你无法完成，那么就交给其他机器来完成。可能有的学校机器很忙，但是总有学校的机器是空闲的，你这边资源不够的时候，就可以向上级进行请求，然后一级一级分配下去，这也是网格比较通用的模式。

中国的网络环境与美国不一样，美国的骨干网已经是40G了，而我们最快的才2.5G。因此，我们根本就不可能把一个任务分到两个地方来算，如果两个地方之间通过通信来协同一个任务的话，由于网络延迟的原因，甚至可能还不如在一个地方算得快。所以，每个学校都尽量说要达到资源共享，但我们还是希望每个学校有一个大的节点，至少能够满足本学校的需求。

问题4：今年12个高校的网络就基本建设完成了，那么100所高校什么时候可以把教育网格用起来？

金海：网格真正最大的用户不是学计算机的人。做计算机的有些类似于建筑工人，完成基本建设以后就该轮到其他人来应用了。但是，现在知道网格的人还不多，就算是学计算机专业的这些人，可能知道网格的也就是20％。因此，我们还要去普及，首先得让大家都知道什么是网格，网格能够帮你干什么。所以，要真正让网格用好，还要首先做好宣传， 让百所高校的人知道有China Grid。

问题5：对于网格的基础计算平台有什么规定吗？

金海：Grid平台软件才是我们关心的，现在的Grid已经可以使得不管下面什么平台都可以屏蔽。因此，我们并不关心学校里面具体应用什么硬件系统。不过，目前大多数学校都是应用基于IA架构的硬件产品。

英特尔与China Grid
在China Grid项目中，英特尔去年与教育部签订了合作备忘录：推动以安腾为基础的网格计划。另外，英特尔还与11所大学建立了安腾的研发中心，并与其中的一些大学专门进行应用的研究来推动网格应用的发展。在2004年，英特尔与6所学校合作了8个研究项目：北京大学的远程教育项目、上海交通大学基于网格服务的药物筛选项目、浙江大学针对中国传统中药的信息分析项目以及分布式可视化应用项目等。

此外，英特尔也在帮助China Grid专家小组与外界进行更多的交流和合作。例如，在去年11月份，英特尔邀请30多位中国领先的网格专家与包括英特尔院士在内的众多专家进行深入交流，英特尔也进一步了解了中国在教育网格方面的状况，从而加深了英特尔与教育部专家在网格项目上的合作。

在推动网格生态系统方面，英特尔主要是从三个方面来着手。首先，积极实践网格的应用。在90年代初，英特尔就搭建了1万个节点专门进行处理器设计。其次，推动网格标准的建设，例如参与GGF(全球网络论坛)等。最后就是参与相关的应用软件开发，这也是推动网格应用发展的一个重要因素。英特尔在去年收购了一家公司，全球500强中的1/3都使用了该公司的软件。英特尔希望把这次公司的软件推动到网格应用里面去。(责任编辑：刘燕之)