[科普中国]-智能网格

网格研究现状国外研究现状

“ 网格” 计算作为一个重要的新领域，已经掀起了全球范围的研发热潮。 具有代表性的研究项目和成果主要有 Globus, Legion, Nimrod-G. Bond, Apples和Condomls等。网格研究始于美国，美国是目前网格研究走在世界最前列的国家。美国的研究最初是从科研机构开始的，美国的多家研究机构开展了与网格相关的研究工作，开发了 Condor Legion Globus等比较有影响的软件和工具。目前，网格的研究已经从美国和欧洲推广到了世界各个大洲，各个国家和地区都投入了大量的资金进行网格技术研究和网格基础设施建设。

国内研究现状近年来，网格研究在我国也得到了迅速发展，在网格研究上的投入也连年增长。国家在九五期间就资助了 “ 863” 重点项目 “国家高性能计算环境”。该项目由中科院计算所联合了十几家科研单位共同参与，其目标是建立一个分布式环境下支持异构平台的计算网格示范系统，它把我国的8个高性能计算中心通过 Internet连接起来，进行统一的资源管理、信息管理和用户管理，并在此基础上开发了多个计算型的网格应用系统，取得了一系列研究成果。中国教育科研网格 [ChinaGrid] 计划是教育部 “ 十五” 211工程公共服务体系建设的重大专项，受国家高技术研究发展计划 (863计划) 项目支持。它是迄今为止由政府推出的最宏大的网格工程，该项目由12 所大学联合推出，到网格建成时，它将在教育科研网上把全国100所211建设重点大学的资源广泛共享。中国教育科研网格的目 标是将广泛分布在中国教育科研网CERNET和高校中的异构海量资源集成起来，实现CERNET环境下资源的有效共享，消除资源孤岛，提供有效的服务，形成为国家科研教学服务的大平台。1

智能网格模型网络是信息的载体和传播手段，我们日常的身边有电力网、电话网和有线电视网，近些年来的网络正在向着三网合一的方向发展。有理由相信，在不久的未来所有的计算设备都可以工作在一个可以互相访问的网络环境下。智能网格模型如图所示。

智能网格模型的主要目标是建立一个兼容环境，以便使各种分布式资源能够以统一接口界面调度使用。智能网格模型要求所有被访问设备都运行在IP 协议下并且每一设备有确定的IP 地址。2

智能网格模型的底层硬件结构模型中，每一节点都与Internet相连，并且都有一个固定IP和基本的数据处理能力。2

智能网格体系结构智能网格要解决的根本问题是通过网格的一系列技术，透明地使用整个网络上的资源。为此智能网格简化了资源的概念，以硬件作为资源的主体，把软件、数据等看成是资源的属性。在智能网格体系结构中，基本I/O对象代表底层对象服务，数据控制对象代表的是数据流的控制机制。用户在使用功能时，通过一种代理机制进行间接访问，这种代理机制允许一个用户同时调用多个相同类型的服务提供者进行工作。它的好处在于系统具有并行处理的能力，并且系统的容错能力明显增强，当一个服务接口发生故障时Agent可以把调用转移到另一个相同类型的接口上，而不会导致应用崩溃。智能网格中的基本I/O对象及Agent都具有“即插即用”的能力。当一个对象被接入智能网格，它就会被智能网格中的扫描器发现，其它对象可以通过扫描器查看此对象的信息，对其访问；或者对象接入智能网格直接寻找已经定义好的对象区域，自动加入应用。2

对于一个计算机系统，则可看成是若干基本I/O对象和一个Agent的局部组合；而一个嵌入式的数据采集装置则可以被看成是单个基本I/O 对象。智能网格系统中基本I/O对象与基本I/O对象之间没有直接数据交换，都是通过Agent 间接作用，Agent与基本I/O对象之间采用基础通信协议进行数据交换，而对处于同一位置的Agent和基本I/O对象，为了提高系统效率，允许采用局部自治，即基本I/O对象和Agent之间不采用通信协议，而是直接高效的内部相连。这时，整个系统对外部而言就是一个Agent，若是不使用局部自治，则可以把此设备看成是若干基本I/O对象和Agent的组合体，外部可独立访问各个基本I/O 对象和Agent。2

智能网格资源发现模型即基本I/O对象和Agent之间不采用通信协议，而是直接高效的内部相连。这时，整个系统对外部而言就是一个Agent，若是不使用局部自治，则可以把此设备看成是若干基本I/O对象和Agent的组合体，外部可独立访问各个基本I/O 对象和Agent。2

未来发展未来智能网格将在以下四个方向发展：电网各部份间的自动集成；遥感遥测；自动分配和维修
先进的可控性仪表盘及智能化软件，它可以更全面自动化分析数据中心的电力效率和生命周期，所以利用这种智能网格可以很快地规划出未来的数据中心的电力需求和及时就现有数据中心的运行能力和生命周期。通过它的数据收集分析和规划，可以排除很多困扰。
1.不匹配的冷却需求
2.不必要的冗余电力系统
所以利用智能网格系统可以有效的管理和分析数据中心的动态主要手段之一。现在越来越多的数据中心的节能解决的方案，如虚拟化、云等。但是很少有客户全面部署这种具有战略意义能源管理软件。客户应该明白我们数据中心稀有的资源是什么，然而如何提升它们的利用率，通过智能软件系统找出过度配置或过低配置的设备。3