网格技术网格计算应用论文
网格计算技术及其应用研究
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第２ 期
与付 费有关 的资源使用数据。
肖庆伦 ， ： 等 网格计算技术及其应用研究
、
３ ９
大型存储设备和数据库 等。这 些资 源在地理 位置 上是分 布
的， 系统具有异构特性 。
４ ）汇聚层 的作 用是将资源层 提交 的受 控资源汇集在一 起， 供应用程序共享使用 。汇聚层提供 目录服务、 资源 分配 、 日程安 排、 网格启动等功能 ， 协调多个 资源之 间的工作 。 ５ ）应用层 是网格 上用户 的应用 程序 ， 应用 程序 通过各
的应用技术 。
２ １ 五层沙漏结构 ．
五层沙漏结构（ 图 １所示 ） 如 是一种影 响十分广泛 的结 构， 它的主要特点就是 简单 ， 主要 侧重 于定 性 的描述 而不是
具体的协议定义 ， 中心思想是采用以“ 其 协议 ” 为中心的分层 结构 ， 利于我们从整体上理解。 有
１ 网格 计 算概述
１ 构 造层是 网格 中可 以被共 享 的资源所 在层 ， 层包 ） 该 括各种物理 设备或逻 辑实体 。该层 的功 能是 向上 层提 供网 格中可共享使用 的资源接 口， 网格通过支持设备共享 的协议
来访问本地设备 。 ２ ）连接层 是 网格 中处理 通信 和授 权 控 制的核 心 协 议
五层沙漏结构根据各组成部分距离共享资源 的远 近 ， 将
协议从下到上分 为五层 ， 的涵义如下 ： 各层
境， 或者说是一个计算 资源池 。从狭义 的角 度 ， 网格一 般被 称为计算 网格 ， 即主要用于解决科学和工程计算 问题 。而 网 格计算就是基 于网格 的问题求解 ， 将分布的计算机组织起来 协同解决 复杂 的科学与工程计算 问题 。
网格计算技术在高校信息化建设中的应用
其 功 能 是 将 网上 各 种 资 源 组 织 在 一 个 统 一 的 大 框 架 下 ， 解 决 大 为 型复 杂计 算 、 据 服 务 和 各 种 网 络 信 息 服 务 提 供 一 个 方 便 用 户 使 数 用 的 虚 拟 平 台 ， 使 资 源 和 用 户在 地 理 上 处 于 分 布 状 态 ， 算 网 即 计 格 也 能 提 供 给 用 户 一 个 透 明 的 、 享 的 、 全 的 和 容 错 的 高 性 能 共 安 计 算 环境 。 实现 互 联 网 上所 有 资 源 的 全 面 连 通 ， 现 信 息 资源 的 实 全 面 共享 ， 此 也 被称 为虚 拟 计 算 环 境 。 因 网格 计算 具 有 以 下 特 点 ： （） 布 与 共 享 。 网格 资 源 分 布 在位 置 不 同的 多 个 地 方 ， 够 １分 能 提 供 资 源 共 享 ， 除 信 息孤 岛 ， 以 协 同 工作 。网络 实 现 硬 件 的连 消 可
可 用 资源 进行 安全 握 手 、 资 源 做 初 始 化 、 测 资源 运 行 状 况 、 对 监 统
、
网格计算技术及其特点
计 有 关 的 资源 使 用 数 据 。这 些 资 源 包 括 已建 和在 建 的 各类 教 学 资 源数据库 （ 括 素材数据 库 、 材 数据库和 各类专业 数据库 等 ） 包 教 、 各 种 信 息 处 理 设 备 （ 括 超 级 计 算 机 、Ｃ 等 ） 各 种 存 储 设 备 （ 包 Ｐ 、 大
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《 育信 息化 》 教 发行 部 ：ｙ ｃｌ ＠ｍｏ． ｕｃ ｅｄ． ｅ ｎ
云计算的应用与发展概论
云计算的服务方式
SaaS（软件即服务）：提供给消费者的服务是运营商运 行在云计算基础设施上的应用程序，消费者可以在各种 设备上通过客户端界面访问，如浏览器（例如基于Web的 邮件）。消费者不需要管理或控制任何云计算基础设施， 包括网络、服务器、操作系统、存储，甚至独立的应用 能力等等，消费者仅仅需要对应用进行有限的，特殊的 配置。简单来说：SaaS给你的就是访问应用的客户端或 者Web界面。
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云计算的服务方式
IaaS（基础架构即服务）: 提供给消费者的服务是处理能 力、存储、网络和其他基本的计算资源，用户能够利用这 些计算资源部署和运行任意软件，包括操作系统和应用程 序。消费者不能管理或控制任何云计算基础设施，但能控 制操作系统、储存、部署的应用，也有可能获得有限制的 网络组件（例如，防火墙、负载均衡器等）的控制。简单 来说：IaaS给你的是远程的登录终端界面（虚拟服务器） 或者Web Service接口（云存储）。
所用即所付
技术模式
用户单一
可扩展, 有弹性, 动态, 多用户
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云计算的发展及其面临的挑战
• 服务器+客户端云服务平台+客户端 • 公共标准+数据安全 • 各个公司的云计算平台没有标准，难以迁移 • 数据虽然对外比较安全，但是用户感觉将加密的数据，及
云计算的现状
• IBM在2007年11月推出了“改变游戏规则”的“蓝云”计算平台, 为客户带来即买即用的云计算平台。它包括一系列的自动化、自 我管理和自我修复的虚拟化云计算软件,使来自全球的应用可以 访问分布式的大型服务器池。使得数据中心在类似于互联网的环 境下运行计算。IBM正在与17个欧洲组织合作开展云计算项目。 欧盟提供了1.7亿欧元做为部分资金。该计划名为RESERVOIR,以 “无障碍的资源和服务虚拟化”为口号。2008年8月,IBM宣布将 投资约4亿美元用于其设在北卡罗来纳州和日本东京的云计算数 据中心改造。IBM计划在2009年在10个国家投资3亿美元建13个云 计算中心。
网格计算技术及应用前景
２ 网格 技 术的 发展
网格技术提供 了共享 和协调使用各 种不 同资 源的机制 ，
因此使得我们能够从地理上、 组织上分布的组件中创建出一
收稿 日期 ：０ ５ ２ ７ 作者 ２ ０ —１ —２ 陈霞 女 ２ ４岁 硕士
构； 结合 ｗｅ Ｓｒ ｃ提 出的开放 网格 服务结构 Ｏ Ｓ ｂｅｉ ｖｅ Ｇ Ａ。
准。Ｏ Ｓ Ｇ Ａ建立在 Ｇ ２ 上 ， 极 大地 扩展 了 Ｇ ２的 概念 Ｔ 之 并 Ｔ
和技术 。通过采 用面 向服务的结构和 ｗｅ ｂ服务技 术 ， Ｓ ｏ０ Ａ 坚定地 将网格计算 和广阔的工业界创新联合 了起 来。Ｏ Ｓ ＧＡ 提供 了一种框架 ， 在该框架 中可 以定义 范围更 广的可互操作 的轻量 级服务 ｏＧ Ａ提供了一种基 础 ， Ｓ 在这个基 础之上 可
化、 多功 能的方向发展 ， 需要 计算能力 更强 大的计 算机 。网 格是借鉴 电力 网的概念提 出来 的 ， 其最终 目的是希望用户在
个虚拟 计算 系统 ， 这个虚拟计算系统充分集成 了各 种资源 以 获得理 想的服务质量 。 学 术界和企业界 历经 １ Ｏ年左 右 的研究 和开发 。 网格技 术开始 成型 ， 并延续至今继续发展 。我们可 以将这个 发展过 程 明显 区分 为四个不 同的阶段 Ｌ 。 ４ Ｊ 自定义方案 ： 开始于 ２ Ｏ世纪 ９ 代早 期的元计算 及相 Ｏ年 关领域 的工作 ， 涉及到针 对 网格 计算 问题 开发 自定义 方 案。
不仅 网 格环 境 下 的 一 些资 源 本 身 具有 动 态 性 ， 如 ， 例
Ｃ Ｕ在处理任务的时候 ， Ｐ 每个时期 的负载 可能不相 同； 网络 的链路带宽 的流量每 时每 刻都在变化中 ； 内存的 占有量 随着
网格计算与GridGIS体系结构与关键技术探讨
网格计算与Grid GIS 体系结构与关键技术探讨姜永发,闾国年(南京师范大学地理信息科学江苏省重点实验室,南京210097)【摘 要】结合当前的网格计算和网格数据库技术,从GIS 集成运算与数据共享的角度概括了Grid GIS 包括应用层、中间件层与资源层三层架构的协同工作体系结构和宽带网络技术、分布对象技术、互操作技术与GML 共享技术等关键技术支撑以及Grid GIS 服务组成结构等。
【关键词】网格;网格计算;Oracle ;Grid GIS【中图分类号】P208 【文献标识码】A 【文章编号】1009-2307(2005)04-0016-04收稿日期:2004-10-21基金项目:国家高新技术发展规划(863)项目(编号:2002AA131030)1 引 言传统因特网实现了计算机硬件的连接、万维网实现了网页资源的连通,而网格(Grid )是利用高速国际互联网或专用网络把地球上广泛分布的计算资源、存储资源、通信资源、网络资源、软件资源、数据资源、信息资源、知识资源等连成一个逻辑整体,最终实现用户在格网这个虚拟组织环境上进行资源共享和协同工作消除信息孤岛和资源孤岛[1]。
1998年首次提出网格概念的计算网格的创始人Ian 1Foster 认为网格是将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体,即格网计算为数据密集型空间分析提供了计算资源支持,数据格网为海量空间数据分布式存储、管理、传输、分析提供了一体化的解决方法[2]。
目前网格的研究主要在美国和欧洲。
由中国科学院计算技术研究所的方金云与中国科学院地理科学与资源研究所的何建邦提出了网格GIS 的五层体系结构模型,分析了空间(元)数据标准、空间服务标准、分布空间对象技术、构件与构件库技术、基于框架的互操作技术、中间件技术等实现该系统的关键技术[3];中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室的沈占锋、骆剑承等提出了当前网格计算在GIS 领域可以结合中间件技术,形成网格GIS 的应用架构,以及提出了基于GML 语言应用Web Service 技术的中间件分布式架构Grid GIS 的思想[4]。
网格计算的原理与应用
网格计算的原理与应用Introduction网络技术的快速发展已经为计算并行处理带来了新的思路和机遇之一，即网格计算。
网格计算是一种通过整合各种分散的、异构的计算机资源（包括硬件、软件、网络等）来完成大量计算任务的技术，它使得用户能够分享各种不同时间戳的计算机资源，增强了用户之间的互联互通。
网格计算的基本原理网格计算的基本思想是把各个分布在全球范围内的计算机资源和网络连接起来，形成一个统一的计算平台，便于各个用户随时随地地使用。
在网格计算中，往往有两种角色：资源提供者和资源使用者。
资源提供者提供计算机资源供用户使用，而资源使用者则利用这些资源来完成自己的计算任务。
网格计算的基本理念是资源共享，既提高了资源的利用效率，也降低了使用者的成本。
网格计算的特点网格计算与传统的超级计算机、并行计算的主要区别在于，它不需要大规模的硬件设施也不需要专门的软件开发平台。
网格计算利用各种计算机资源，通过对这些资源进行整合和管理，以达到 parallel processing（并行处理）的目的。
网格计算系统的特点可以概括为以下几点：1.异构性网格计算资源具有不同的体系结构、操作系统、网络协议和应用程序，这些差异性给资源整合和管理带来了巨大的挑战。
2.可攻击性网格计算环境是开放的、异质的和分散的，往往包括许多不安全的计算机资源。
计算任务从资源提供者到使用者的过程中，很容易受到网络攻击、数据泄露等风险。
3.可伸缩性网格计算的资源规模可以从单个计算机到全球范围内的上千台计算机不等，这种可伸缩性为用户提供了更大的计算资源，支持更复杂的计算任务。
网格计算的应用网格计算在许多领域都有广泛的应用。
以下是网格计算的一些应用。
1.科学研究网格计算为研究人员提供了处理大规模、复杂数据集的能力，例如气象、气候、化学、物理学领域的大规模模拟和分析。
2.医学研究网格计算在医学领域中发挥了重要作用，例如通过医学影像的计算处理来研究疾病的发展规律，预测疾病的治疗效果等。
基于SimGrid层次网格调度算法研究与实现毕业论文
基于SimGrid层次网格调度算法研究与实现毕业论文目录第一章绪论 (1)1.1课题背景、目的及意义 (1)1.2研究现状 (1)1.3课题研究方法 (2)1.4 论文构成及研究容 (2)第二章网格和网格调度 (3)2.1 网格 (3)2.1.1 什么是网格 (3)2.1.2 网格计算 (3)2.2网格调度 (4)2.2.1 网格调度体系结构 (4)2.2.2网格资源调度策略 (5)2.3本章小结 (5)第三章网格调度算法 (6)3.1 调度模型 (6)3.1.1任务模型 (6)3.1.2系统模型 (8)3.2 HEFT (9)3.3HRDS (10)3.3.1 分析改进 (10)3.3.1.1可靠性 (11)3.3.1.2层次调度 (12)3.3.2 算法流程 (12)3.3.2.1本地可靠性驱动的调度 (12)3.3.2.2全局可靠性驱动调度 (13)3.4 本章小结 (14)第四章仿真 (15)4.1 网格模拟器 (15)4.2 SIMGRID (15)4.3 仿真 (17)4.3.1参数设置 (17)4.3.2 仿真结果 (18)4.3本章总结 (19)第五章总结与展望 (20)致谢 (21)参考文献 (22)第一章绪论1.1课题背景、目的及意义网格[1]系统一般由高速网络互联的多组资源构成。
相对于大型机，网格系统更适合执行计算密集型的并行和分布式应用程序。
随着科学计算的日趋复杂,大型科学与工程项目的组织与实施都面临着大量异构计算资源、多信息系统之间的协作与交互。
网格技术的核心是要实现广域围的计算资源、信息资源和各种各样的应用共享和聚合，从而提供一种高性能计算能力。
网格技术是当前计算机科学的热点之一。
为提高网格系统的效率，使要执行的任务能在尽量短的时间完成，合理地安排任务执行顺序和给任务安排合适的处理器是要考虑的关键，即网格调度算法。
本课题设计深入研究并实现Heterogeneous-Earliest-Finish(HEFT)[2]算法和新的Hierarchical Reliability-Driven Scheduling(HRDS)算法。
下一代网络技术-网格计算
会将 其四个超级计 算中心构筑成 一个 元计算机 ，逐渐发展到利用它研究解决 具有重大挑战性 的并行 问题 。它提供统一 的管
理 、单一 的分配机 制和 协调应用程序 ，使任务可 以透 明地按需要分配到 系统 内的各种结构 的计 算机 中。元计算环境主要包 括高速的互联通信 链路、全局 的文件 系统、普通用户接 口和信 息、视频 电话 系统、支持分布 并行的软件 系统等 。 目前用得
下 一代 网络技术一 网格计算
林 隽生
（ 漳州职业技 术学院 计算机 工程 系，福建 漳 州 ３ ３ ０ ） ６ ０ ０
摘 要： 网络技术 自从 ２ 纪 ５ ０世 ０年代 面 向终端 的计算机 网络诞 生以来获得 了快速 发展 ， 从多 台计算机通 过通讯线路互联到大
家非常熟悉 的 Ｉ Ｔ ＲＮ Ｔ技术 的广泛应 用。２ 世 纪人们的生活 已离不开 网络 ，而计算机 以及网络 的性能总是不尽如人意 。 Ｎ Ｅ Ｅ １ 本文介绍 的网格计算技 术从应用研究层面 为网络技术的发展描绘了一个方 向。 关键词 ：分布式系统 ；元计算； 中间件 ；网格 计算 中图分类 号：Ｔ ３３０ Ｐ ９ ．１ 文 献标 识码 ： Ｂ 文章编号 ：１ ７ －４ ７ （ ０７ ４０ ０ －４ ６ ３１ １ ２ ０ ）０ ．０ ７０
漏 结构 。①
（ ）构造层： 由各类 资源及连接这些 资源 的高速 网络组 成，这些 资源包括异构 的各种 高性能计算机 、数据服务器 、大型 １
检索存储系统和可视化、虚拟现实系统等 。
（ ）资源与连接层 ：网格计算的核心 ，负责提供远程进程管理 、资源分配 、存储访 问、登录 和认证 、安全性和服务质量 ２
等 ，也称中间件 （ ｄ ｌ Ｗａ ｅ Ｍｉｄｅ ｒ ）层 。网格 的功能是在中间件的支持 管理 下完成的。
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浅析网格技术及网格计算的应用摘要网格计算是伴随着互联网技术的迅速发展而产生的一种新型分布式计算模式，以实现大规模分布式资源共享及协同问题求解为目标。
网格计算非常适合企业计算的需求，很多企业都是通过采用网格计算来解决自己关键的业务需求。
介绍了网格的基本概念、特点、意义以及网格计算的应用。
关键词网格网格计算
一、网格的概念
网格（grid）是一种先进的计算机基础设施，是一种能带来巨大存储、处理能力和其他it资源的新型网络。
网格能根据用户的一些要求自动地生产知识，它能通过特定的程序运行把从数据源（传感器、贵重设备、数据库、信息库等等）得到的原始数据，加工成信息和知识。
网格可以自动地找到数据源、高性能计算机和程序软件。
一个网格拥有多台分布在全国各地的高性能计算机，这些计算机被称为网格结点。
二、网格的意义
网格是借鉴电力网的概念提出来的一种全新的、便捷的计算模式，它的最终目标是使得用户在使用网格时，能像使用电力或者自来水一样方便。
总体来说建设网格的意义有以下四个方面：（1）能够解决计算能力的限制。
网格可以通过互联网将分散的计算机、存储器、集群、计算机池、仪器等各种各样的资源进行集成，因而无论是资源的种类或是计算能力都比以往大大增强，从而
实现了联合并放大全社会的计算能力。
（2）能够解决资源地理位置的限制。
网格是建立在互联网技术之上的一组新兴技术，无论资源的地理位置、管理域如何，只要通过互联网加入网格，那么就可为网格用户所使用，并且对于用户本身，他们不需要知道也并不关心资源的实际地理位置。
（3）能够提高资源的利用率。
计算机的实际使用情况表明，大量的计算资源处于空闲状态，没有被有效利用；然而却存在很多复杂的应用由于没有足够的计算资源而无法得到解决。
通过网格这一新的基础设施，我们能够集成世界范围的各种资源，并为用户提供访问这些资源的良好接口，于是资源的使用变得方便又快捷，空闲资源就得以被有效利用。
（4）能够打破传统资源共享与协作方面的限制。
网格通过虚拟组织技术，能够实现全球范围内的资源共享与协作，从而消除了信息孤岛。
三、网格的特点
1、共享性。
网格是一个通过互联网技术将地理上广泛分布的的资源集成起来的基础设施，但是它的各类资源都可以被共享使用，一个网格用户可以同时访问多个网络资源，而且多个网格用户也可以同时访问同一个网络资源，因而在网格式化没有资源孤岛和信息孤岛；
2、集成性
网格可以将不同类型、不同管理平台、能力千差万别的计算机
资源集成为一个有机的整体，以协调不同地理位置上的资源请求者；
3、协商性
网格支持资源的协商使用，资源请求者可以与资源提供者进行协商，协商资源的可用性、数据传输带宽、系统安全性、系统响应时间等各项指标，从而能达到满足个人的需要；
4、开放性
网格是一个开放式的系统，不论计算机资源本地采用什么样的管理系统和通信协议，只要其遵守网格的规则和协议，都可随时加入网格；成为网格用户，只需将网格设备接入网格就可以使用网格中的各种资源。
对于资源提供者，网格随时允许资源的加入或退出。
对于网格用户需求和技术有一定确定性、封闭性，但是其技术和系统却是开放的。
5、通用性
网格网络有专门的领域、专有的技术，对于每个网格用户，其网格技术通用。
四、网格计算的应用
网格计算（gridcomputing）是伴随着互联网而迅速发展起来的，是一种专门针对复杂科学计算的新型计算模式。
网格计算的一个优势是充分利用网上的闲置处理能力，首先上把要计算的数据通过一些预先编制好的屏幕保护程序进行分割，然后位于不同结点的计算机可以根据自己的处理数据的能力下载这个屏幕保护程序和一个
或多个数据片断。
只要位于某个结点的计算机用户不使用计算机时，这个屏保程序就会工作，来调动一些闲置计算能力。
因此，网格计算就是将地理上分布的计算资源充分利用起来，来解决仅靠本地资源无法解决的、复杂的、大规模的新题目，是一种科学计算的新型计算模式。
1、分布式。
网格计算把地理上分散的计算机资源有效的组织起来，解决单个计算机无法实现的问题，节省了大量的重复投资，而且提高了资源的利用效率，并满足了用户的需求。
2、数据密集型计算
利用网格计算机能力去解决数据密集型的问题，往往这些问题的求解同时产生很大的通讯量和计算需求。
如航空航天、计算力学、生物学、核反映等众多领域。
3、高吞吐率
网格计算可以提高计算的吞吐率，其通过cpu的周期窃取技术，把一些大量闲置计算机的计算资源集中起来，作为计算资源的重要来源，来解决对时间不太敏感的问题。
4、更广泛的资源贸易。
有了网格计算，我们没有必要去购买大的计算机，根据自己的任务需要，我们只需要向网格购买计算能力就足矣。
而资源提供者的应用也不会受到太大的干扰，并解决了部分资源闲置和浪费的现象。
五、结束语
通过网格技术，我们可以有效的、充分的利用网络资源。
网格是一门新兴技术，己引起人们的广泛关注。
网格有利于充分整合、调度、共享和管理现有资源，它将会不断加速科学研究、提升竞争力，从而全面提升整个社会的生产力水平。
参考文献：
［1］李秀.计算机文化基础［m］.北京摘要：清华大学出版社，2003.
［2］施伯乐.数据库教程［m］.北京摘要：人民邮电出版社，2004.
［3］王清.网格技术的探讨［j］.大众科技，2006，（07）.。