与很多技术奇迹一样,网格计算诞生在学术研究领域,但它迅速扩散到金融、汽车设计、生命科学和其他领域的各种商业应用中。到目前为止,这些行业中的网格计算客户已经实现了超过60%的效率增加或40%的成本降低。很明显,这种改进不仅是非常确凿的,而且还会随着技术和应用的进展而不断增加。
网格计算在技术上并不神秘。它是一种能够通过协作和资源的更高效使用来解决实际业务难题的实际技术。此外,网格计算还涉及到创造业务价值。如何创造业务价值呢?就是允许使用者创建生命更长、能够为你提供更多强大功能的基础设施,提高效率和降低成本,并应该能够提供即时的投资回报(ROI)。
与很多技术奇迹一样,网格计算诞生在学术研究领域,但它迅速扩散到金融、汽车设计、生命科学和其他领域的各种商业应用中。到目前为止,这些行业中的网格计算客户已经实现了超过60%的效率增加或40%的成本降低。很明显,这种改进不仅是非常确凿的,而且还会随着技术和应用的进展而不断增加。
实际上,通过各方的不断努力,网格计算已经逐步提高到了商业水平,今天的网格可以通过多种非常实际的方式实现长期的业务价值。
网络世界的外在统一
今天,许多公司正在使用网格计算将不同的网络统一起来——不仅加快了数据密集型业务环境解决问题的速度,而且还能够平衡负载。
当底特律一家汽车厂的碰撞测试人员驾驶着虚拟SUV撞向虚拟的墙壁时,他们实际上是在现场的一台专用计算机上进行仿真。即使是拥有超级计算机的处理能力,每次测试也需要3到4天才能完成。但这种情况就要发生改变了。很快,该工作组将有望将工作效率提高4倍,在大约8到10小时的时间内完成一次测试,而且他们将在不需要添加计算机或团队人员数量的情况下实现这一目标。
听起来不可能吗?如果没有网格计算,确实不大可能。这些身在美国的测试人员将建立一个新的基于网格计算的IT基础设施,目标是利用公司在欧洲和亚洲的众多工作站的处理能力。这一基础设施将连接不同计算机的处理器,形成一个强大的计算机。当他们的海外同事在睡梦中时,底特律的测试人员将“借来”空闲的CPU来处理自己的数据,反过来也是一样。最终,每一团队都有望更快地获得测试结果并缩短未来车型进入市场所需的时间,从而帮助公司在残酷的汽车行业中提高自己的竞争力。
曾经仅限于政府和学术研究领域的网格计算现在已经进入到商业领域。包括金融、汽车、航天、能源、制药、制造和医疗研究在内的众多行业中的公司,正在通过创建网格来支持自己的研究和开发(R&&D)、工程和产品设计、业务分析、企业优化和政府开发。IBM网格计算部负责销售和业务开发的副总裁Al Bunshaft表示:“在今天的经济环境中,CIO和业务线高级主管们正在面临着提高效率和增加产出的巨大压力。网格计算将帮助他们应对这些挑战。”
支持动态决策
可将网格计算定义为同时使用一个网络中的很多计算机(无论这些计算机的底层平台如何)来解决一个单一问题。这一问题可能是预测金融风险,设计一个新车型或优化一个企业级的信息系统。网格参与方不仅能够获得大大增加的计算能力,而且是只在自己需要的时候使用自己所需的资源,因而能够最大程度地提高资产使用率和员工效率。因为这些计算能力来自现有的计算机,所以经常不需要购买新的计算机。
与Web一样,网格计算隐藏了网络复杂性,允许多个用户通过一个统一的界面进行共享和协作。但是,网格计算还不只是在公共业务目标的基础上利用通信来推动实现真正的协作(可利用这种方式来改进工程和产品设计流程)。与端到端团体非常相像的是,网格允许用户共享文件,但它们还能够推动实现其他资源的多到多(many-to-many)共享,如资源和软件,因而能够帮助加快数据密集型环境中工作流的速度。
一个网格可以跨越一个园区、公司、国家或多块大陆。无论你的目标是获得更精确的结果,还是以更快的速度获得这些结果或更有效地共享分布式资源,网格都可以直接影响到一个组织的底线,帮助它获得强大的市场竞争优势。
汇聚公司处理能力
商业性的网格计算应用分为三个类别。首先,可以在工程和产品设计以及R&&D中使用网格来管理和统一不同地点产生和存储的不同信息,例如,制造商需要使用来自世界各地的供应商、客户和经销商的信息。通过使用一个信息网格和即时访问以前难以利用的关键业务数据,公司可以根据准确的数据做出明智的决策,并以更快的速度获得成果。
第二种网格可以将计算能力汇聚在一起,帮助解决各种商业智能和R&&D活动中遇到的难题,如分析、深入计算、数据挖掘和数据抽取。例如,使用复杂的风险分析软件评估某家银行,客户可以使用网格帮助自己在数分钟而非数天的时间内完成对数据的检查。制药公司可以更快速地对海量数据进行分类并获得更好的结果。Bunshaft解释说:“如果你今天在正常情况下可以进行1000个假设(what-if)分析,那么通过网格你可以将这一数字增加到10000个,从而大大提高分析的准确性。”
最后,第三种类型的网格可以提高IT基础设施的灵活性和弹性,帮助企业和政府在整个组织的范围内对信息系统进行优化。在很多组织中,世界各地所有办公机构中的高峰负载并非都是在同一时间发生。这些网格可以帮助公司平衡不断变动的负载,使得每一个团队都可以及时获得自己所需的计算能力。通过这种方式,网格计算可以帮助公司在不增加更多硬件费用的情况下提高效率。Bunshaft说:“与Linux一样,网格计算提供了一条既能节省资金又能提高运行效率的途径。”
开放标准是发展核心
与此前的互联网一样,网格计算将来自业界、政府和学术界的专家聚积在一起,这些专家急切地希望从这种新的计算模型中受益。现在,由于技术人员已经认识到公共标准和开放源代码开发的价值,技术正在从象牙塔中以比以往任何时候都快的速度进入商业领域。如果说互联网的前十年主要是使计算机能够相互会话,那么网格计算就是使计算机能够相互协作。
网格计算的优势是切实和深远的。利用自己手中的高性能计算资源,实现网格的公司可以提高自己的运营效率,员工可以加快项目的周转,而管理人员可以更高效地分配IT资产,从现有投资中获得更多的价值。公司将做出更明智的决策,改进客户服务并以更快的速度向市场推出新的产品——而这一技术还只是刚刚开始走向成熟。网格计算将冲破今天技术基础设施的限制,允许不同学科的专业人员(通过协作)来解决那些将决定公司和社会未来的难题。
在上世纪90年代初期,以Ian Foster为代表的一些科学家对使用某种方式解决难题的潜力产生了兴趣。这种方式就是使用高速网络将协作的研究人员们相互连接起来,并将他们连接到远程的科学仪器、数据源和计算机,以此来解决各种富于挑战性的科学难题。
不久以后,Foster与他的同事Steven Tuecke和Carl Kesselman开始探索网格计算的理念,即实现多种分布式计算和数据资源(如处理容量、网络带宽和存储容量)的虚拟化,创建一个单一的系统映像,从而允许用户和应用根据自己的需要,以无缝的方式访问大量的IT功能。他们开发Globus工具包技术,目标是支持全球性的科学协作。
而现在,网格计算已经从科学领域扩展到政府和商业领域。一群技术人员和研究人员创建了全球网格论坛(GGF),这个研究和开发组织的目标是使网格计算能够在商业领域取得成功。他们认为,需要将网格技术发展为一种服务框架,因此公布了开放网格架构(OGSA)。这是一组基于现有开放标准的技术规格和标准,旨在为世界各地的网格提供一个公共的技术基础。以IBM为代表的诸多企业,积极参与开发了OGSA,并承诺推动各种能够在网格环境中帮助实现有效共享和协作的标准。此外,Globus联盟开发了这一新兴网格标准的开放源代码以及Globus工具包,提供了创建网格应用的编程工具。
自2002年初开始开发OGSA以来,这一新兴的架构已经在整个IT行业获得了重要的支持。不过,OGSA和网格计算还不是行业中的主流技术,在发展过程中仍然存在挑战。
实现随需应变运行环境
在网格计算的全部潜力得以发挥之前,需要经过一个自然的演化过程。这首先需要在用户中应用网格技术,然后再对技术不断进行完善,进而处理更具挑战性的问题。因此,尽管科研机构会继续在开放源代码技术和标准的开发中扮演关键和不偏不倚的角色,这些技术和标准将加速网格计算的应用;不过,更多人相信,技术前进的步伐还将在很大程度上依赖于在其产品中使用网格标准的供应商。
另一方面,随着技术标准的完善,网格计算在政府和公司中将发挥越来越重要的作用。Foster认为:“在最好的情况下,通过网络上提供的服务,我们将能够以随需的方式获得丰富的计算服务。此外,企业内和跨企业的信息和计算机集成将成为更普遍的现象。”
对于有兴趣实现网格计算技术的组织,首先应该对表现不佳的业务运行和流程进行严格的检查。这时思考的主要问题是网格计算如何能够通过提供大幅增加的计算能力和协作功能来解决一些令人头痛的问题。而在实行过程中,要使用分阶段的部署方法。与任何新技术一样,应该以一种可管理的渐增方式来部署网格计算,以获得初步的成功,这样可以使整个组织和员工可以安心地接受并使用这一新技术。
(责任编辑 尤星莹)