网格计算前景展望

理想状态下，计算网格中的资源应是可互换的和虚拟化的。系统中的两项资源，如果可在不影响功能的前提下互相替代，则称它们是可互换的。两张一美元钞票是可互换的，因为它们均可买到同等数量的东西，即使其中一张有破损。与此相反，在今天的多数计算机系统中，两台物理上完全相同的服务器，如果其中一台坏了，另一台却不大可能平稳替代。另一台服务器可能不在合适的位置，或坏掉的那台服务器在其某个硬盘驱动器上存有关键数据，少了这些数据计算便无法继续。

系统可在设计上实现可互换性，例如将数据与处理其的服务器分开保存。长时间计算可不时存储其数据，这样如果主机故障，新的主机便可在其上线时接替上一个检验点的计算任务。如果服务器在运行企业应用，则会解除未提交交易，由此续上。在线用户可能会感觉到有间断，但计算却不会受到任何影响。

虚拟化资源经抽象，会超出某一物理限制。举例来说，32 位程序可访问 4GB 虚拟存储空间，即使实际物理存储空间要远远小于这一容量。此外，虚拟化也可应用于整机：一台物理服务器上可以创建多台逻辑服务器。这些逻辑服务器运行各自的操作系统和应用的副本。这一点在整合设置中非常有用，合并服务器的维护成本要少于多台小型、分离式机器的维护成本。托管服务提供商可提供一个客户端，它看上去象一台独立机器，但实际上只是大型机器的一个虚拟化分区。

在对称多处理器（SMP）配置中，集群节点包含 2 枚、4 枚、或更多枚内存共享的中央处理器，看上去可能会很“繁忙”。运行于多个节点之上的程序可使用混合消息传递接口（MPI）/OpenMP* 配置。这些程序表现出较粗粒度的并行性，运行在不同节点上的主分区使用 MPI 消息传递库。在一个节点中，各分区分割为多个线程，再分配给节点内不同 CPU。构建混合配置软件会极大程度提高开发成本。

可互换性可帮助改善运营性能。可互换节点可动态（on the fly）退出，由另一节点替代。在无人值守环境，故障节点可留在机架中，直至预定维护时间再行修理。

在高度虚拟化、可互换和模块化环境中，用户可根据需求的小量变化而递增部署计算资源。与之形成鲜明对照的是二十年之前的大型机环境：因为投入的开销不菲，计算站一直等到现有大型机的资源用尽，才会考虑购买新设备，实施整体式升级。

IBM 的 System/360* 带来的主要革新便是可在一系列不同规模的设备上运行同一软件。企业可在业务增长后，购买更大的设备，这可能发生在几个月或者几年以后。与之前不得不为每款新机型重新实现应用相比，这一能力标志着巨大的进步。

今天，业务灵活性标准要高出许多。用户对网格的期望是希望分配给应用的资源可实时调整。向服务提供商的外包提供了漫长采购周期之外新的选择。因为标准化服务器的价格低于大型机，因此添加新服务器的预算影响也就要比添加或升级大型机小很多。但是，尽管从经济上都能承受，但并不是所有应用都可以轻松添加新服务器的。

递增部署能力简化了业务流程，降低了业务运行成本。它带来了新的业务模式，例如公用计算，此时服务供应与实际需求精确匹配。

纯粹的公用计算模式至今仍不实际，因为这一概念只能发展到如此地步。即使传统的公用事业也有着不同的精度和成本。举例来说，一家传统的电力公司，其每度电取决于所生成的时间和所耗资源，有着不同的成本。但多数公司会隐藏这一事实，向民用客户提供一张总账单。按需计算是公用计算的一种更可行的形式，其中相对不可互换的资源在某限制条件内动态分配。这种模式的实例之一便是按需扩容，大型服务器在售出时配有额外的 CPU，可根据客户的需求开启。一个限制便是新开启的 CPU 不能再关闭，因此操作是不可撤销的。