网格计算前景展望

当前发生（或未来五年内即将发生）的一系列技术变革将降低目前在计算机网格上部署、维护及运行应用程序所遇到的各种障碍。之前的多数文章都围绕新技术所带来的性能提升和新的应用能力，或许我们应该更进一步，推导一下这些技术转变的逻辑结论，并推测它会带来哪些新的业务模式。之后，我们还应该探讨一下有意网格部署的企业所应采取的最佳战略。

网格计算不仅对于运行应用程序的科学家和工程师有意义，对于传统用户群体也一样意义非凡。未来十年，网格部署将覆盖各行各业，不再仅限于高性能计算（HPC）领域。除最终用户将得到强大功能，除此以外，整个生态系统中的每个参与者都将从网格部署的起飞中受益：用户可享受到新的强大功能，厂商可寻找新的渠道和创收来源，而企业将发现网格部署不仅可降低成本，更可带来显著竞争优势。

虽然不连续事件的预测尝试在判断实际结果时通常不太准确，但笔者认为概念验证试验的构思过程本身即非常有用。况且，读者远非单纯的旁观者，他们将发现这些观点将催生出更多想法，后者将可能对网格演进产生积极的影响。

硬件配置：节点、集群与网格

在讨论的第一部分，我们将用一个简单的三级抽象概念来描述以下网格硬件：

• 节点 － 节点是传统意义上的计算机，任何形式的台式机、膝上型电脑或服务器：一个独立式基座、一个机架模块或一个刀片服务器，在 SMP、NUMA 或 ccNUMA1 配置中包含一枚或多枚 CPU。
• 集群 － 相关节点的集合。
• 网格 － 集群的集合。

集群中的节点通过某种快速互联技术彼此连接。在 InfiniBand* 和 PCI Express* 技术问世之前，用户必须在昂贵的、较高性能的专有技术和经济的、性能较低的标准技术间作出取舍。那时，低成本集群通常使用以太网（一种网络连接技术），这会对节点间协调要求较高的并行应用造成瓶颈，而采用基于 InfiniBand 的互联技术有望解决这一问题。

网格中的集群可通过局域网（LAN）技术互联，构成内部网格（intra-grid，部署于部门范围内的网格），或通过广域网（WAN）技术互联，构成全局网格（inter-grid，可覆盖全球）。

这一模型包含边缘情形（boundary case）特例，即只包含一个集群的网格：虽然只包含一个集群，但面向大型用户群体，前端与网格中间件连接。通过 Web 服务技术，高性能计算站内的用户可通过单个本地接口提交执行作业，而丝毫感觉不到此项作业是在千里之外进行的。以这种方式，IT 部门可在全球多处设施中优化其成本分配，包括外包服务提供商。

相反，一个大型集群，即使包含数千个节点，如果没有网格标志性的基础设施和流程，也不是一个网格。远程访问可能需要通过相对有限的操作系统工具（如 rlogin 或 telnet）或通过定制的 Web 接口2 完成。

单节点网格默认采用循环净化（cycle scavenging）设置。“循环净化”将在本系列文章另一篇“第二部分：使用模式”中予以介绍。

这一“节点－集群－网格”三级模型包含更复杂的递归网格：网格的网格（grids of grids），包括功能专用化网格。这种功能专用化一般在较低层面实施，原因有技术原因（例如网格由某一存储容量的节点组成）或经济因素（例如网格出于成本考虑部署在某一地理位置）。