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分享我的技巧 : 网格的硬件机遇

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本科生

分享我的技巧 : 网格的硬件机遇

  网格把整个因特网整合成一台巨大的超级计算机,资源共享是网格的根本特征。此外,我们可以把网格理解为一次前所未有的创新机会,它所带来的是科学理论的创新,是技术的创新,是产业模式的创新。虽然目前国际上网格的研究集中在软件上,但从本质上讲,网格是计算机体系结构的极大创新,当然包括硬件的创新机会。



  业内专家认为网格的关键性创新集中在2003年~2005年出现,因此,我们应该紧紧抓住网格带来的硬件机遇!



  网格把整个因特网整合成一台巨大的超级计算机,实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享和协同。当然,网格并不一定非要这么大,也可以构造地区性网格(如中关村科技园区网格)、企事业内部网格、局域网网格、甚至家庭网格和个人网格。网格的根本特征并不一定是它的规模很大,而是资源共享,消除资源孤岛。



  一般认为,网格的技术特征主要包括以下两部分:



  ● 资源共享,消除资源孤岛;协同工作。这两点是网格的基本技术要求。



  ● 通用开放标准,非集中控制,非平凡服务质量。这三点是Ian Foster最近提出的网格检验标准。



  但笔者认为,除了以上两大技术特征之外,网格的特征还应包括:



  ● 动态功能,开放系统,单一系统映像。



  不过,笔者认为对“什么是网格”这个问题的最重要的回答是:网格是1995~2010年时段计算机体系结构、操作系统、用户界面领域最重要的突破性创新机会。而且,网格不是一个已经成熟的、有定论的技术,它正在不断展开,是能够影响与创造的技术。因此,网格为中国提供了一个前所未有的创新机会,包括科学理论创新、技术创新和产业模式的创新。



  像计算机历史上的IBM S/360系统、操作系统、关系数据库和Web一样,网格会产生计算机领域的新科学与新技术,导致业界重新洗牌,从而淘汰或超越现有产品,开辟庞大的新市场。因此说网格是突破性创新。





  网格带来硬件创新机遇





  目前国际上网格的研究集中在软件,尤其集中在网格操作系统和中间件层面。但是,从本质上讲,网格是计算机体系结构的创新机会,自然也就包括硬件的创新机会。我们可以从网格计算机的观点(见图1)来看这个问题。



  一些专家认为,计算机领域的突破性创新只能来自器件层甚至更底层(如量子计算)。其实与器件技术正交的计算机系统技术,也可能产生突破性创新。IBM S/360系统的推出,产生了通用计算机家族、计算机体系结构、操作系统等根本技术,淘汰了绝大部分的专用计算机,为IBM公司带来了数千亿美元的市场收入,甚至改变了整个计算机产业的面貌。



  现在世界上的分布式计算系统或网格计算系统领域,很像计算机工业在IBM S/360推出前的状况。它们大都是定制开发的专用系统,也有小部分是基于未能流行开来的准通用技术(如CORBA),它们甚至没有公共编码,这就像ASCII标准推出之前计算机系统使用FIELDATA、ITA2、Murray's code、Morse's code的混乱状况一样。这些系统无论是开发、部署、应用、管理、升级、还是集成的成本都很大。



  就像IBM S/360对计算机系统领域所起到的突破性创新作用一样,网格也将是分布式系统的突破性创新。它正在产生通用分布式系统家族、标准的分布式系统体系结构、以及网格操作系统等技术。与强调“分布”的传统分布式系统不一样,网格更强调将局域或广域的分布式系统看成一台虚拟的网格计算机平台(见图2)。





  网格的计算机观





  如果将网格看成一台计算机,就不得不回答下述科学和技术的问题:



  ● 什么是这个网格计算机的公共编码?



  ● 什么是它的体系结构?



  ● 什么是它的存储器与地址空间?



  ● 什么是它的处理器与指令系统?



  ● 什么是它的外部设备?



  ● 什么是它的编程语言?



  ● 如何定义、设计与分析网格计算机



   的算法?



  ● 什么是它的操作系统?



  ● 什么是它的数据库?



  ● 什么是它的应用软件?



  对于这些问题的研究,将推动计算机科学与技术的发展,导致在体系结构、操作系统、用户界面领域的重新洗牌。



  对于网格计算机的公共编码问题,业界已经有了回答,那就是XML(W3C的Henry Thompson称XML为分布式系统的ASCII码)。



  对于网格计算机的体系结构问题,业界尚无明确的回答,但在操作系统层面已有一定共识,那就是OGSA/Globus。2003年推出的Globus Toolkit 3.0(GT 3.0)可能会是被广泛认可的网格操作系统的内核,而在2003年推出的OGSA Spe