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2008年1月11日
关键字： 网格技术
ZDNetChina服务器站 1月11日网格计算技巧 网格技术凭借其独特的计算力联合和分布式计算模式，在学科研究、企业信息处理、电子政务、个人娱乐方面拥有广泛的应用前景。
“众人拾柴火焰高”，中国的这句老话成了网格计算(Grid Computing)出现并蓬勃发展的最好注脚。网格计算利用分布式(Distributed Computing)计算机网络处理大计算量任务，可以最大限度地利用现有网络的计算力，而不必为增加 信息处理能力而添置新的设备；通过租用网格网络的计算力，我们可以实现许多以前因为计算力不够，或者因为增加计算力导致成本过高的商业应用。
对于一项技术来说，其出发点和落脚点都应该指向应用。以应用推动网格发展也是我们国家发展网格技术的一个指导思路。事实上，网格技术的应用离我们的生活并不遥远，在我们社会生活的各个领域、各个层面都活跃着网格技术的身影。
应用之一：学科研究
现在科学研究的问题空前复杂化，而学科研究所需要的运算资源常常是捉襟见肘。复杂科学领域的计算通常以超级计算机作为数据处理中心，超级计算机虽然处理能力强大，但是其本身的造价极其高昂，并不是所有的研究机构都有能力配备。网格技术的出现，最大程度地提高了现有网络计算资源的利用率。目前，利用网格提高现有资源利用率主要有两种办法。
一是利用网格技术可以将各个实验室的超级计算机连接起来，形成一个“强强联合”的超级信息处理中心。如美国国家科学基金会正在建立的“分布式兆兆级网格(TeraGrid)”，利用网格技术将伊利诺州立大学超级计算中心、圣地亚哥大学超级计算中心、阿贡国家试验室和加州理工学院计算中心连接起来，形成一个处理能力约为每秒13.5万亿次浮点操作，存储容量接近700兆兆字节的“巨无霸”计算中心，以供许多领域的研究机构使用。
另外一种方式就是通过互联网，利用互联网个人用户的闲置计算机，进行科学研究。这种方式最为著名的项目就是寻找外星生命的计划seti@home。1999年，美国行星学会发表一项公告，呼吁互联网上的天文爱好者参与寻找地球外文明的科学实验。该实验将阿雷西博射电天文望远镜所拍摄到的外太空数据分成若干“小片”，参与该项目的天文爱好者通过下载载有“数据小片”的客户端，该客户端以屏幕保护程序的形式出现，只要计算机处于闲置状态，屏幕保护程序就开始工作，利用本地运算资源分行该“数据小片”，分析完后再将分析结果传回seti@home小组。从1999年至今已经有500多万台个人计算机在闲置之余参与这项工作，这些利用零星时间所累计起来的计算总量想当于20台价值千万美元的超级电脑昼夜不息工作所能达到的计算极限。
应用之二：企业信息处理
今年5月底，IBM推出一个新的计划，该计划称，为帮助软件厂商开发新的应用程序，并测试现有的应用程序，IBM为这些软件厂商提供IBM网格运算服务器的免费存取权。拥有免费存取权的软件开发人员可以利用IBM网格服务器的强大运算资源，快速完成新开发的软件所必需的调试及模拟运算，从而缩短程序从开发到应用的周期，提高软件的开发速度。
当然，这只是网格计算力出租的一个例子。实际上，网格所能做的比我们想象的还要多。网格专家为我们描绘的是这样的一幅画面：等网格的触角深及到互联网的每一个角落时，我们从互联网获得网格的运算资源就会像我们从电网上获取电力那么简单，我们只需要支付少量费用，就可以租用这台“超级信息处理中心”为我们工作。这对于信息处理需求大的企业来讲，无疑是个福音。现在很多企业为了保证其业务不间断地运转，大多部署了价格不菲的大型IT系统，这些IT设备除了在少数的业务高峰时间可以得到充分利用外，大部分时间都是闲置的，这些闲置资源无疑导致了企业运行成本的增加。一个强大的可租用虚拟系统，可以让用户完成以前难以承担的任务，其生产成本却不会有明显的增长。
应用之三：电子政务
一提到电子政务，很多人马上就会想到我们的政府网站，想起网站上的政府公告、红头文件。其实，电子政务不仅仅是利用互联网来宣传政府的计划和服务，也不应该只停留在政府文件的“网页化”——利用互联网传达信息只是电子政务的初级阶段，利用互联网进行日常性的政府办公才是真正意义上的电子政务。
网格技术可以整合和管理分散在各部门的信息化资源，实现各个政府部门之间数据的无缝交换，消除“信息孤岛”，打破电子政务资源共享的瓶颈；另一方面，网格技术的分布式工作模式，可以有效地实现在网络虚拟环境下的协同办公，提高政府的工作效率、增强为公众服务的能力。
也就是看中了网格技术在电子政务建设方面的优势，2003年7月上海市政府与IBM中国公司签署了网格计算合作谅解备忘录，旨在利用网格技术解决上海信息港建设中出现的问题，诸如部门之间的信息化资源分散、跨部门协作缺乏标准，部门间资源共享与协作困难，通过资源的整合，提高信息化建设的整体成效，开了国内利用网格计算技术推动电子政务发展的先例。相信随着网格技术的进一步发展，网格在电子政务方面的应用会越来越广泛。
应用之四：个人娱乐
随着互联网的发展，网络视频点播与在线游戏已经成为个人娱乐重要的一环。使用网格可以为游戏开发商和服务供应商提供可扩展的、高弹性的基础设施以运行大型多人游戏。美国游戏基础设施提供商Butterfly.net公司目前使用的就是IBM的网格计算服务器。该服务器利用了网格技术自恢复特性，能够无缝隙地将所玩的游戏转到最近的可用服务器上，实现了用户资源的统一调动、统一保存，极大提高了游戏运行和服务的可扩充性。据Butterfly.net与IBM的评估，在同相同的预定收益中，利用网格技术布置的网格服务器产生的利润是传统集中式服务器的8倍。而对于个人用户来说，网格服务器则意味着更安全、更快捷的游戏体验。
网格技术有望使虚拟现实技术走向平民化。虚拟现实(Virtual Reality)技术是一种利用计算机图形技术人工合成的可以按照用户的输入而变化的模拟仿真环境，一个多维信息空间，一个用户可与计算机系统自然交互的三维人机界面。虚拟现实技术最大的有点就是可以通过各种传感器获得虚拟环境给予的各种体验。由于运行虚拟现实技术所需要的计算资源太过于庞大，目前虚拟现实技术只用于飞行员、宇航员等的训练工作，普通个人根本无法享受这一技术带来的娱乐体验。利用网格这种造价低廉而数据处理能力超强的计算模式，可以将虚拟现实技术运用于网络游戏中，让参与游戏的人可以真切地感受虚拟环境所带来的游戏快感。毫无疑问，如果这一技术移植成功，将对目前的网络游戏起革命性的变化。
当然，在网格技术走向大规模应用时，也存在着不少问题，如各个公司之间的技术标准不统一、并非所有的软件都支持分布式计算、分享服务器会带来数据安全问题；当然，还有些非技术性问题，如人们对新技术成熟与否、共享资源会不会丧失对资源控制权的担忧，也成为网格技术进一步普及的障碍。
不过这些问题并不可怕，所有的新技术都会面临这样或者那样的难题，网格当然也不例外。相信随着技术的进一步发展，网格应用会更加丰富多彩。
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