网格计算

概念

　　网格计算通过利用大量异构计算机（通常为桌面）的未用资源（CPU周期和磁盘存储），将其作为嵌入在分布式电信基础设施中的一个虚拟的计算机集群，为解决大规模的计算问题提供了一个模型。网格计算的焦点放在支持跨管理域计算的能力，这使它与传统的计算机集群或传统的分布式计算相区别。

研究背景

　　随着超级计算机的不断发展，它已经成为复杂科学计算领域的主宰。但以超级计算机为中心的计算模式存在明显的不足，而且目前正在经受挑战。超级计算机虽然是一台处理能力强大的“巨无霸”，但它造价极高，通常只有一些的部门，如航天、气象等部门才有能力配置这样的设备。而随着人们日常工作遇到的商业计算越来越复杂，人们越来越需要数据处理能力更强大的计算机，而超级计算机的价格显然阻止了它进入普通人的工作领域。于是，人们开始寻找一种造价低廉而数据处理能力超强的计算模式，最终科学家们找到了答案———Grid Computing（网格计算）。

原理

　　网格计算常常被人们认为是互联网之后最重要的技术，而网格计算正是伴随着互联网技术而迅速发展起来的，是专门针对复杂科学计算的新型计算模式。也可以说“网格计算是一种中间件”。现有的资源，例如网络、计算机、服务器、操作系统、数据库以及文件系统等都是网格计算的底层设施，而网格计算之上则是应用，各种各样的应用通过网格调用、共享各种资源来完成任务。所以，网格计算实际上是利用互联网将分散于不同地域的计算机组织起来，成为一个虚拟的“超级计算机”。每台参与的计算机就是一个“节点”，成千上万的节点组合起来，成为一张“网格”。网格计算具有两个优势，一是数据处理能力超强，另一个是能够充分地利用网络中的闲置计算能力，从而实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源等的全面共享。

优势

　　1、提高或拓展型企业内所有计算资源的效率和利用率，满足最终用户的需求，同时能够解决以前由于计算、数据或存储资源的短缺而无法解决的问题。

　　2、建立虚拟组织，通过让他们共享应用和数据来对公共问题进行合作。

　　3、整合计算能力、存储和其他资源，能使得需要大量计算资源的巨大问题求解成为可能。

　　4、通过对这些资源进行共享、有效优化和整体管理，能够降低计算的总成本。

目的

　　网格计算的目的是通过任何一台计算机都可以提供无限的计算能力，可以接入浩如烟海的信息。这种环境将能够使各企业解决以前难以处理的问题，最有效地使用他们的系统，满足客户要求并降低他们计算机资源的拥有和管理总成本。

应用

　　1、研究和开发：这类活动基本上是信息和计算密集型的，涉及到使用多种方法，如分析、深入计算、数据挖掘和数据抽取。网格计算可以帮助提高研究人员的工作效率，对于那些要求在开发过程中确保保密性和离散性的竞争性市场环境来说特别重要。

　　2、商业智能和分析：此类网格通常用于执行大型的数据挖掘、数据智能和数据研究项目。采用传统方式，这些项目一般需要相对较长的时间（数天或数周）。网格计算技术能充分利用未用的计算资源，大大加快分析过程的速度，同时精度也高得多。

　　3、工程和产品设计：创建统一的产品开发网格，制造商们不仅能够实现跨供应链的协作，而且还能够利用扩展的计算功能来减少开发周期，降低开发成本和缩短进入市场所需的时间。

　　4、企业优化：利用网格，各类组织可以快速将不同的资源连接在一起，进行负载优化，从而能够跨企业边界以“不中断运行（on thefly）”的方式提供计算和数据资源。

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