网格体系结构的发展
网格计算与网格体系结构综述

LI U L q n iu
( fr t n Sin e a d T c n lg c olo nu A r utrlU i ri ,L nh u 7 0 7 ) I oma o cec n eh ooy S h o fGa s gi l a nv sy a zo 3 0 0 n i c u e t
施 .能 提供 可 靠 的 、可 协 调 的 、可 扩展 的 和 廉 价 的高
端 计 算 能力 的 访 问 。根 据 网格 的定 义 ,网 格 具 有 异 构 性 、可扩 展 性 、动 态 可 适 应 性 , 以及 自治 性 和 管 理 的 多重 性 等 特 点 [ 。 网格 的 异 构 性 是 指 网格 可 以包 含 多 - 种 异 构 资源 ,包 括 跨 越 地 理 分 布 的 多个 管 理 域 。 构 成
网格计算 系统的计 算机有多种类 型 ,其 体系结构 、操
作 系统 及 应 用 软件 等 在 多 个 层 次 上 都 可 以具 有 不 同 的 结 构 网格 的可 扩 展 性 指 网 格 资 源 规 模 会 随着 各 种计
算 资 源 的不 断加 入 而不 断 扩 大 。动 态 可 适 应 性 指 网格
・
网络 与 电子 商务/ 务 ・ 政
农 业 网 络 信 息
A G: C观 Tl NETW ORK 唧 础 强 RM A竹 DⅣ
2 1年 第 2期 01
网格 计算 与 网格体 系结构 综 述
刘立 群
( 甘肃农 业大 学信 息科学 技术 学 院 ,兰州 70 7) 30 0
摘
要 :论述 了网格 的特 点和 分 类,总结 比较 了网格 技术 与其他 技术 的不 同。 分析 了网格体 系 的结构 ,包 括 五层 协议结
网格体系结构

图 1. 网格系统的基本功能模块示意图页 3 共9页图2 网格系统层次结构(1)网格资源是构成网格系统的基础设施,主要包括网格结点和宽带网络系统。
网格结点包括各种计算资源,如超级计算机、集群系统、贵重仪器、可视化设备、现有应用软件、数据库等,这些计算资源通过网络设备连接起来,具有分布和异构特性! 而宽带网络系统是在网格系统中提供高性能通信的必要手段!(2)网格中间件(grid middleware )是指一系列协议和服务软件,其功能是屏蔽网格资源层中计算资源的分布、异构特性,向网格应用层提供透明、一致的使用接口! 网格中间件层也称为网格操作系统(grid operating system),其核心服务包括:网格资源的管理分配、信息优化、任务调度、存储访问、安全控制、质量服务(Qos)等! 还需提供API 和相应的环境,以支持网格应用开发!(3)网格必须提供良好的应用开发工具环境(grid tools)如java,fortran 以及java 等语言,MPI,PVM 等应用开发界面,并支持消息传递、分布共享内存等多种编程模型!(4)网格应用(grid application)是用户需求的具体体现,是各种应用软件的研究! 在网格操作系统的支持下,网格用户可以使用其提供的可视化工具或环境开发各种应用系统!2.1.4网格系统的基本功能网格系统中管理的是广域分布、动态、异构的资源! 网格系统应屏蔽这些资源的分布、异构特性,向网格应用提供透明、一致的使用接口! 一个理想的网格系统应类似当前的Web 服务,可以构建在当前所有硬件和软件平台上,给用户提供完全透明的使用环境! 为此,网格系统必须提供以下基本功能:(1)管理等级层次它定义网格系统的组织方式、确定管理层次体系!(2)通信服务提供不同的服务(可靠的、不可靠的、点对点和广播方式)、通信协议和提供3,1 支持!(3)信息服务提供资源的全局访问!(4)名称服务网格中为所有资源提供统一的名称空间,以便引用各种资源!(5)文件系统提供分布式文件系统机制、全局存储和缓存空间,以支持文件存取!(6)安全认证提供登录认证、可信赖、完整性和记账等方面的安全性!(7)系统状态和容错提供监视系统资源和运行情况的工具!(8)资源管理和调度提供透明的资源管理、进程调度!(9)资源交易机制提供一种资源的交易机制,以鼓励不同组织或资源的拥有者加入网格系统!(10)节点自治允许远程节点选择加入或退出系统,不影响各节点本地的管理和自主性!(11)编程工具提供丰富的用户接口和编程环境!(12)用户图形界面提供直观的用户访问接口,提供可视化工具!2.1.5Globus 工具集Globus工具集,已被公认为当前建立网格系统的核心实现工具之一。
网格GIS体系结构的研究

猛增加 , 计算机网格技术 的出现 , 对地理信息系统( G I S ) 的发 展, 提供了重要的技术保障。为异地空间信息和海量数据实 现相互 协同及共享 的问题 提供 了有 力的技术 支 持。网格技
术与 G I S的结合 , 解决了 G I S所 面 临 的诸 多问 题 , 对于 G I S 未来的发展意义重大。本文基于 网格技术 特点 , 以开放网格 服务结构为基础 , 提 出了 网格 G I S的 5层体 系结构 , 并 对其 中的层次及相互关系进行 了具体研究 。
( 3 ) 当前 , G I S 领域 中, 信息 资源系统 的相互操作 任务通 过网格技术得到很好的解决 。实现 了异地系统 的数 据存 取 ,
方便了用户的大量操作 。 网格 G I S充分利用各种网络资源 对空间数据进行 整合 、
( 5 ) 应用层: 是网格 G I S 体系中的最上层, 用户通过本层
信息的共享。
网格技术 已经应用到 G I S 领域 中 , 网格技 术对地理信 息
系统应用与发展产生了巨大的影 响。
( 1 ) 网格技术对 于 G I S 空 间分析及运转 的飞跃发展 提供
( 3 ) 核心层 : 是任务调度和资源管理的核心 , 起到协调资 源层和实现层的作用 。实现任 务合 理分配及 资源协调工 作 的核心功能 , 确保 系统安全正常地运行 。 ( 4 ) 实现层 : 通过 中间件完 成 , 向用户提供 使用接 口, 同 时提供用户 编程 接 口和相 应 的环境 , 以支持 网格应 用 的开
J a n . 2 01 3
V0 1 . 2 6 No . 1
网格 G I S体 系结构 的研 究
网格技术的发展及其应用研究

apctn,adi 8l a曙,h I eo neo et o . h rc enst dcm un ,td l I8c n _ae- plaos n I cs i l r r c r n tn T i atl dfe et o pt ii n 0l e g —pf ma i a i s ie i h e i g e d m reada Jt 0 _ I r ic c t e addsr e t meteer nt ,h lct s fh u , n ecbs h e " sa ho et t r i e l nr c h ed e ̄f ao t i i o e n
等一 些基 本问 题 。
了高 能物理 研 究 的需 要 , 明了 万维 网 ( 发 www)而 ; 从 19 93年开 始 , 性 能计 算 技 术 和 互 联 网技 术 进 高
一
() 3提供 非 常 的服 务 质 量 ( o) QS 。即允 许按 协 作方式 来使 用其 成分 资源 以提 供各式 服务质 量 。
1 1网格 的定 义 .
() 构 性 ( e r eeu) 网格系 统 由分 布在 1异 H to nos: eg
Ie e上的各类资源组成 , nmt t 这些资源是异构 的, 即 它们的计算机体系结构、 操作系统 、 网络布局等可 能存在 着差 异 , 如何实 现异 构机 器或机 群之 间 的协 作 和转换 是 网格计 算 的首要 问题 。
网格系统
O S 网格应用 GA
中图分类 号
S i e c o g Ze g W m l h n h n W n ma
(ow r colXa e n e i , inn 3 1 5 Sf aeSho, i nU i r t X ̄ e t m v sy 0 )
“互联网+”社区网格化协同治理体系构建与实践

“互联网+”社区网格化协同治理体系构建与实践随着互联网的飞速发展,人们的生活方式发生了翻天覆地的变化。
互联网不仅改变了我们的生活方式,也影响了我们的社会组织结构和治理模式。
在这一大背景下,“互联网+”社区网格化协同治理体系成为了一个热门话题。
本文将以“互联网+”社区网格化协同治理体系构建与实践为话题,探讨其意义、构建方法以及实践经验,并总结出一些可供参考的经验和建议。
一、互联网+社区网格化协同治理的意义“互联网+”社区网格化协同治理体系的建设,是应对城市化快速发展、社区治理难题的新举措。
互联网+社区网格化协同治理能够更好地利用互联网技术,提高社区管理的效率和精准度。
通过引入互联网思维和技术手段,可以让社区管理更加民主、透明和高效。
互联网+社区网格化协同治理可以有效促进社区居民的参与感和归属感,提高社区的活力和凝聚力。
互联网+社区网格化协同治理有助于推进社区的智慧化建设和现代化管理,提升社区的整体水平和形象。
二、互联网+社区网格化协同治理的构建方法1. 建立信息化平台互联网+社区网格化协同治理首先需要建立完善的信息化平台,集成社区各类信息资源,包括人口信息、房屋信息、社区设施信息等。
通过信息化平台,可以实现对社区资源的全面管理和动态监控,为社区决策和管理提供科学依据。
2. 引入人工智能和大数据技术在信息化平台的基础上,可以引入人工智能和大数据技术,对社区进行精细化管理和智能化服务。
比如通过大数据分析,可以及时了解社区的热点问题和突发事件,并制定相应的预警和处理措施;通过人工智能技术,可以实现社区的智能监控和智能调度,提高社区的管理效率和服务质量。
3. 建立社区网格化管理体系社区网格化管理是互联网+社区治理的核心,通过将社区划分为若干个网格单元,并为每个网格单元配备一支专业化的管理团队,实现对社区的全方位管理和服务。
每个网格单元的管理团队可以是由社区居民、社区工作人员和专业技术人员组成,通过信息化平台和智能技术的支持,实现协同工作和资源共享。
网格计算的发展及应用前景

2 0 1 3年 7月 下
C o n s u me r E l e c t r o n i c s Ma g a z i n e
计算机科学
网格计算的发展及应用前景
张辉
( 吉林 工程技术师范 学院 经济 贸易学院 实验 中心 ,长春
1 3 0 0 1 1 )
பைடு நூலகம்
摘 要 :本文论述 了网格计算 的发展概况 ;网格 计算的应 用范围;网格 服务 的特 点和 网格计算的未来发展 潜力。 关键 词 :数据库 ;虚拟化 ;浮点运算 ;资 源共享 中图分类号 :T P 3 9 3 . 0 1 文献标识码 :A 文章编号 :1 6 7 4 - 7 7 1 2( 2 0 1 3 )1 4 — 0 0 9 5 — 0 1
当今社 会 , 很 多的科学 工程对计算 的需求越来越高 , 计算 的规模 也越 来越 大 , 这就要求我们 的计算机有更高 的运算速 度 和更大的存储容量 。 想 要更快 的提 高计算机 的处理功能 , 要对 系统硬件的速度加快,不断改进 系统的结构 , 尤其是当系统硬 件的速度 已经不能再升级的时候,后者将是我们考虑 的重 点。 在相对复杂的科学计算当中 , 超级并行机成 为了主 宰。 但是在 超级计算机为主体的计算模式有明显的缺陷, 虽然超级计算机 有非常强大 的处理能力 ,但制造超级计算机 的成 本非常昂贵, 通常只有像航天 、 气象、国防等一些国家 级的部门才有 资本去 配备这样 的设备 。 而在人们的 日常工作中 , 急需一种 既有强大 的处理能力 , 其成本又相对低廉 的计算模式,通过科学 家们不 断 的努力 , 最终找寻到 了一种适合用于商业的计算模式—— 网 格计算 ( G r i d C o m p u t i n g ) 。 个集成 的计算与资源环境我们称为 网格 , 或叫计 算资源 池 。网格经常被用于研究和工程应用相关项 目, 它的学科领 域 涉及 了很 多方面技术 ,如超级计算技术、数据库技术 、网络 技 术 、并行算法和各种计算科学研究与应用技术 , 是一个具有综 合性 能够跨 多个学科 的高技术研 究课题 。 伴随互联 网技术而飞 速 发展起 来的网格计 算,是充分利用地理上分布 的计算资源 , 将 大规模难 以解 决的复杂问题进行 处理分析 ,进而得到解决 , 尤其是那些光靠本地资源 不能得 以解 决的复杂 问题 , 它是一种 新型计算模式 , 其专 门针对那 些复杂的科 学计算 。网格计算是 通过互联网, 把 不同地理位置 的计算机组织起来, 成为一 ‘ 虚 拟的超级计算机 ” ,将 每 台独 立 的计 算 机 看 做 是 一 个 “ 节点 ” , 构成整个计算是有无数个 “ 节 点”组成的网状形态,称 为一张 “ 网格 ” ,管这种 计算 方式 叫网格计算 。 通过这种方式组织的 “ 虚拟的超级计算机 ” 在应用上有很 明显优势 , 一是强大的数据处理能力;二是能将 网上 的闲置 资 源充分利用 。网格是通过把 网络上不 同的计算机进行整合 , 组 织成一 台超级计算机 ,将 网络上的各种资源,如数据 、信 息、 知识等进行全面共享 。 近年来 ,随着互联 网的普及 , 网络计算成本的极速 减少和 传统计算方式 的改变 , 在超级计算中应用网格计算 已是大势所 趋 。网格计算对我们来说,还 是一个新兴领域 , 但 其重要性 不 可 忽 视 。网格 计 算 的主 要 特 征 是 大 范 围 的资 源 共 享 , 超 级 强 大 的计算 能力,它 的应用必将推动 当代经济 的飞速发展 。 自九十年代 以来 , 世界各 国针对这种计算模式 , 纷纷成立 了超级计算 中心和相应 的工程研究 中心 , 尤其是发达 国家 。 美 国还制 定了关于先进计算技术 的新一轮规划 。 在我国科技部的 带领和支 持下 , 经过专 家组和相关单位 的共 同努力下 , 我国的 高性能计 算环 境 已经得 到飞快 发展 , 相应 的基础设施 已逐渐 成 形。在科技部的带领 下, 我 国已建成五个 国家级高性能计算中 心, 且加强 建设 了网络节 点, 以科学院为主体形成 了计算 网格 。 网格计算 己得到国家的高度重视 , 其 发展速度非常迅猛 。 网格 计算 的最 终 目标是希望用 户在使用 网格 计算模式 时能够 更加 方便快捷 。 在科学计算领域 ,网格计算在很多方面得 到广泛应用 : 1 . 通过 网络整合计算机 , 进行超级计算。网格计算可把 网 络 中的大部分计算机集 中起来 , 让他们一同来解 决大规模 、 较 复杂 的问题 。 有效地组织 了处于闲置状态的计算机 资源 , 将资 源的利用率提升到更高 的层次 , 减少 了投资成本, 充分满足用 户 各 方 面 的需 求 。
计算机系统结构的发展前景

计算机系统结构的发展前景课程:计算机系统结构学号:1006440716班级:计算机10-02班姓名:近十几年来,计算机技术得到迅猛发展和普及,使得从事各种技术工作的人员对计算机的了解普遍加深。
但由于技术层次的多面性和应用的差异性,特别是发展的迅猛和不均匀所带来的迷惑性,使人们不易看清某个方面的具体发展现状。
计算机体系结构是设计计算机应用系统的一个重要参考因素,是一个近来较受关注的话题。
根据目前计算机体系结构的发展状况来看,未来一段时间,计算机体系结构将向以下几个方向发展:一、VLIW体系VLIW指的是一种指令集设计思想与技术,它利用编译器把若干个简单的、无相互依赖的操作压缩到同一个很长的指令字中。
当超长指令字被从Cache或主存取进处理器时,可以容易地分割出各个操作,并一次性分别分派到多个独立的执行单元中并行执行。
二、单芯片多处理器体系单芯片多处理器是随着VLSI工艺水平的提高自然会想到的一个方向。
在0.25mm工艺下,单片可以集成20个21064(32kCache);在2010年将实现的0.07mm 工艺下,单片可以集成60个21064水平的微处理器。
不远的将来,现今的SMP 系统可以完全集成在一个芯片内,其性能提高显然是诱人的。
三、多线程体系多线程技术结合了指令级现场交换和顺序调度技术,是数据流模型和冯·诺伊曼控制流模型的有机结合。
简单地说,线程是一组静态排序的指令序列,其中,当第一条指令开始执行,后续指令即开始执行而不中断。
线程作为执行调度的基本单位,多个线程可以并发(并行)执行,以达到互相隐藏延迟操作和提高并行度的效果。
网格技术有可能成为实现Petaflops的另一条途径。
网格是近年来计算机体系结构发展的一个重要方向,其基本思想是通过Internet进行资源共享和协同工作。
目前连接到Internet的计算机已经达到1亿台以上,通过互联网可能达到的聚合计算潜力是不可估量的。
国际上已经有Globus等组织为网格环境制定标准和参考实现。
网格技术发展应用浅析

33科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I N FORM TI ON 2008NO .26SC I EN CE &TECH NO LOG Y I N FOR M A TI O N 信息技术1网格的由来和内涵网格的思想最早可以追溯到J.C.R.L i ckl i der 。
L i c kl i der 于20世纪50年代设计了一个能够根据搜集到的前苏联轰炸机的实时信息做出相应决策的防空系统,在总结该系统的实验结果的论文中,L i ckl i der 提出了计算机系统应该做到“不依赖于预定程序,支持人机协同决策,控制复杂情形”这一具有划时代意义的论断[1]。
但一般认为网格这个概念/术语/技术产生于20世纪90年代中期,是借鉴可随时随地提供电能的电力网(E l ect r i c Pow er Gr i d)思想提出的,用来表述一种适用于高端科学和工程的分布式计算体系结构[2]。
对于网格的定义,目前还没有一个统一标准和普遍接受的定义,关于网格概念的分歧和争议仍然存在。
下面给出了几个定义和观点。
网格创始人I an Fos t er 将网格描述为:“网格是构筑在互联网上的一组新兴技术,它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体,为科技人员和普通老百姓提供更多的资源、功能和交互性。
互联网主要为人们提供电子邮件、网页浏览等通信功能,而网格功能则更多更强,让人们透明地使用计算、存储等其他资源[1]。
”清华大学的都志辉在其《网格计算》中给出了一个相对抽象、广义的定义:“网格就是一个集成的计算与资源环境,或者说是一个计算资源池。
”网格能够充分吸纳各种计算资源,并将它们转化成一种随处可得的、可靠的、标准的同时还是经济的计算能力。
除了各种类型的计算机,这里的计算资源还包括网络通信能力、数据资料、仪器设备、甚至是人等各种相关的资源[3]。
中科院李国杰院士认为:“网格是第三代I nt er net ,第一代I nt er net 实现了硬件的联通,第二代I nt er net 实现了网页等的联通,网格则要实现所有资源的全面联通[1]。
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进 行 资 源共 享 和 协 同 1 . 底 消除 资源 孤 岛 如 果 说 传 统 互 联 作 彻
网 实现 l计 算 机 硬件 的连 通 . b实现 了网 页 的连 通 , We 『 We b服 务 实 现 了程 序 和 程 序 之 问 的 共 享 , 么 , 那 网格 试 图 实 现 互 联 网上 所 有 资 源 的全 面 连 通 。 网格 希 望用 户在 使 用 网 格 时 . 如 同现 在使 就 用 电 力一 样 方 便 地使 用 分 布 在 网络 上强 大 而 丰 富 的各 种 资 源 。 网 格 体 系 结 构 主要 是 研 究 网 恪 系统 的 基 本 功 能 结 构 及 各 功 能 实 体 间 的 接 口关 系 , 网 格 体 系结 构 就 是 关 于如 何 建 造 网格 的 即 技 术 , 给 出 了 网 格 的 基 本 组 成 与功 能 , 述 了 网 格 各 组 成 部分 它 描
.
( n r S u c Unv rt, h o e eo if ma o i c n n ier g Ch n sa4 0 1 , ia Ce t o re ie i tec  ̄ g fno t ns e ea dE g e n , a gh 1 0 3 n ) e sy , r i cn n i Ch
du e rty t v e e urls od lac tcur c sf s he f e lv lho gasm i l i e r hie t e whih i f us d o r oc l t n G S whih i e t rd o evie a n y e he c s oc e n p ot o, he O A c sc n e e n sr c , nd a l s st a v n a so SR F w hc st e lts r1 fO GS . hi pa rw i lf o e de t nd mtn e pl h rd c d a tge fW ih i h aetnor]o A ,t s pe l behepulf rr a  ̄ o u e a d d e y t e gi omput . l i ng
算 资 源 、 储 资 源 、 件 资 源 、 据 资 源 、 息 资 源 等 连 成 一 个 逻 存 软 数 信 辑 整 体 . 像 一 台 超 级 计算 机一 样 为 用 户 提 供 一 体 化 信 息 和 应 用 就
服务( 算 、 计 存储 、 问 等 ) 虚拟 组 织 最 终 实 现 在 这 个 虚 拟 环 境 下 访 ,
( P、 盯 1简单 邮 件 传 输 协 议 ( P, S )这些 都 是 互 联 网上 的成 熟 协 议 , MT
将 它 们用 作 网 格协 议 的 传输 载 体 就 为方 便 地 构 建 网格 打下 了一 定
基 础 。 当然 全 盘照 用 这些 协 议 还 是 不 能满 足 网格 的需 求 的 , 因此 , 在 构 建 网格 时 , 需要 在 现 有互 联 网协 议 的基 础 上加 以扩展 。 还 互 联 网 完 成 的 功 能 在 网格 体 系结 构 中就 不 再 考 虑 了 , 以网 格
中图分类号 : P 9 T 33
文献标识码 : A
文章编号 :0 9 3 4 (0 70 — 0 9 — 2 1 0 — 0 42 0 )4 1 9 2 0
Th v l p e to i c i c u e e De e o m n fGr Ar ht t r d e
L1X io—ln, a a YAN G Cha —xng ng i
su c rme r) o reFa wok
1引 言
网格 『1 利用 互 联 网把 地 理 上 广 泛 分 布 的各 种 资 源 , 括 计 l是 包
的I P地址 、 网络 传输 协议 等 概 念和 技 术 , 它需 要 已 有 的一 些互 联 网 协 议 和规 范作 为支 持 ,如超 文 本传 输 协议 f1r】 H TP、文 件传 输 协 议
维普资讯
网 络 通 讯 与 安 全 。
本 责 编辑: 蕾 栏目 任 冯
网格体 系结构 的发展
李 小 兰 。 长 兴 杨 ( 中南 大 学 信 息科 学 与 工程 学 院 , 南 长 沙 4 { 1 ) 湖 10 3 ) 摘 要 : 格 体 系 结构 是 构 建 网格 的 基 础 , 文 阐述 了网格 体 系结 构 的发 展 历 程 , 绍 了 以协议 为 中心 的 五 层 沙 漏 结构 , 网 本 介 以及 以服 务 为 主 的开 放 网格 系统 服 务 体 系结构 , 并分 析 了 OG A 的 最新 核 心 规 范 W S S RF的优 势 , 利 于读 者对 网格 计 算 的进 一 步 的 了解 。 有 关 键 词 : 格体 系结 构 ; 层 沙 漏 结 构 ; 放 网格 系统 服 务 体 系结 构 : e 网 五 开 W b服 务 资 源框 架
K y wo d : i a ht tr; v e e h u g s mo e a htc r; e rsGr r i c e f el l o rl s d l r i t e OGS Op n Gr e i r i c r) S ( e e i e d c eu i v a c eu A( e i S r c A c t t e; RF W b S r c R - d v e h eu W v e
Ab t c : id ac i cu e i t e f u d t n o o s u t g a s r t Gr r h t t r h o n ai f n t c i a e s o c r n d Thsp p rs tst e d v lp n o m ft e g i r ht cu e I ito . i a e t e h e eo i g c u e o r a c i t r . t n r — a h d e