网格
由于B/S架构管理软件只安装在服务器端上,网络管理人员只需要管理服务器就行了,用户界面主要事务逻辑在服务器端完全通过WWW浏览器实现,极少部分事务逻辑在前端(Browser)实现,所有的客户端只有浏览器,网络管理人员只需要做硬件维护。
由于所有数据的运算都集中在服务器上运行,严重影响运算效率。此外应用服务器运行数据负荷较重,一旦发生服务器“崩溃”等问题,后果不堪设想。
因此,许多单位都备有数据库存储服务器,以防万一。这就需要将服务器中的数据进行分布式存储,并通过在多台服务器上进行计算来提高运算效率。网格计算在这样的需求中诞生了。
网格思想是借鉴电力网的概念提出来的,其目的是希望用户像用电一样方便的使用网格的计算能力。
网格的概念提供了以往完全不同的计算方式,突破了以往计算方法的计算能力、地理位置、共享和协作方面的限制。
网格从各种计算资源中抽象出其中内在的“计算能力”,形成一种分布在网络上的抽象的计算能力,将原来有形的、专用的计算能力转化为一种无形的、更通用的计算能力。
网格计算在每个节点上安装中间件进行彼此间的连接,使用网格计算的用户需要参与提供计算机资源。网格计算利用互联网上计算机的CPU闲置资源处理能力来解决大型计算问题。
优点:提供高效的资源共享服务,平衡多台计算机上的负载,可把程序放到最适合的位置上。
目的:高性能计算、
网络:覆盖网络/应用层网络。
网格计算定义
定义:网格计算是动态多机构虚拟组织中的一个协调的共享资源和解决问题的过程(Ian Foster定义)。
网格必须满足三个条件:
- 在非集中控制环境下协同使用资源
- 使用标准的、开放的、通用的协议(标准化)
- 提供非凡的服务
网格将网络上分布的资源聚合为一体,建立计算和数据处理的通用系统支持平台,实现资源共享和联合工作。
资源:计算、数据、存储、设备、软件和人员等;
本质:资源的共享和协同,统一和横向设计;
技术:虚拟组织之间的资源共享和协同工作技术;
方法:建立广泛的资源共享和协同的标准协议;
最终目标:数字信息基础设施。
网格分类:
- 计算网格:分布式计算体系结构。
- 信息网格:支持用户有效共享和管理信息资源,为用户提供透明的信息服务。
- 知识网格(语义网格):使用户有效的共享和管理知识资源,为用户提供知识服务。
网格系统的特点:异构性、可扩展性、可适应性、自治性与多重管理性。
网格的结构:网络基础设施。网格中间件。网格发展环境工具。网格应用和门户。
网格体系结构:以协议为中心的5层沙漏结构;以服务为中心的开发网络服务体系结构OSGA
五层沙漏模型
- 构造层:提供网格服务的基础硬件,包括:计算、存储、网络等。
- 连接层:将硬件连接起来,并能方便地查找和使用以及保证使用安全。
- 资源层:将硬件转换成资源,并为资源提供管理和维护功能,有限的资源构成瓶颈。
- 汇集层:将所有单个的资源形成一个网格。
- 应用层:使用资源的用户应用程序。
中心思想:采用以协议为中心的分层结构。
基本思想和概念:共享、互操作性、协议、服务
- 共享:深层次、广泛、动态、具有多种形式的有条件受控的共享。
- 互操作性:共享关系可以跨域不同的平台、语言和编程环境,跨越不同的组织边界、使用策略和资源类型。
- 协议:为了实现特定的操作而定义的分布式系统元素之间交互的方式以及交互过程中交换的信息结构。
- 服务:由所使用的协议和所实现的行为来定义。服务抽象掉了与资源相关的信息。
5层沙漏结构根据各组成部分离共享资源的距离,将对共享资源进行操作、管理和使用的功能分散在五个不同的层次中,越向下层就越接近共享的物理资源,与特定资源相关的成分就越多;越向上层就越感受不到共享资源的细节特征,也就是说上层是更加抽象的共享资源的表示。
5层协议中各层协议的数量是不同的,对于最核心的协议,既要能实现上层各种协议向核心协议的映射,同时又要能实现核心协议向下层协议的映射,核心协议在所有支持网格计算的地点都应该得到支持,因此核心协议的数量不应该太多,这样核心协议就形成了协议层次结构中的瓶颈,形成沙漏形状。
开放网格体系服务结构OSGA
基本思想和概念:以服务为中心的模型。
五层沙漏结构试图实现的是资源的共享,OSGA实现的将是对服务的共享。
OSGA将一切(计算资源、存储资源、网络、程序、数据库、设备等)都看做网格服务,将网络看作可扩展的网格服务的集合。
OSGA在五层沙漏结构基础上,对对Web Services进行了扩展,提出动态服务(即网格服务)的概念。网格服务是一组接口(发现、动态服务创建、生命周期管理、通知等)定义明确、准守特定惯例的Web Services。
OSGA的两大支撑服务:Globus、Web Services
两者关系:Web Services的核心是在大的异构网络上将各种应用连接起来,借助于各Web标准(UDDI、WSDL、XML等)将Internet从一个通信网络进一步发展到一个应用平台。