可以用3个C来定义网格:计算(computation),协作(collaboration),通讯(communication)。借助于互联网技术,将计算协作和通讯融为一体,网格成为解决方案的新模式。更值得一提的是,网格计算是分布式的架构,类似于输电网,网格将计算与数据资源传送到任何需要它的地方。
网格计算还能充分地利用组织内的系统资源。在许多公司,总有很多资源是被闲置的。习惯上,我们总是购进独立的整机来支持一些具体的运用,然而由于空间的阻隔,不可避免使得大量单独的系统成为一个个无联系的孤岛。在大量资源闲置的同时,总有用户不停地寻找更多的计算资源,以应付过于沉重的并发请求。而网格则可以将闲置的资源收集起来,以实现更高的利用率。借助网格,把所有的计算资源联网,无论桌面电脑、服务器、存储器还是数据库,从宏观上统一调配,把计算资源分配到最需要的地方。
由于网格做到了计算资源按需分配,彻底改变了传统计算的一整套核算体系,使网格计算成为不可阻挡的趋势。网格计算能够完成过去难以想象的复杂运算,并能长期执行。由于能够充分利用现有设备提高投资回报,出现对网格的需求是预料中的。随着网格的出现,一些需要高强度运算的应用可以在一个合理的价格水平上获得更多的支持,至于那些更加复杂的计算则会更大程度上依赖网格。对一些团体或组织而言,借助网格这种新的方式便可以引入更复杂精确的计算和分析,过去不敢想象的事如今可能会变得轻松平常。
利益是网格发展的基本动力
在商业领域,推动网格计算的基本动力是实在的利益。众多的企业正逐步认识到网格如何可以帮助它们解决实际问题。以计算资源为例,如今,大多数企业平均只利用了总量的20%到30%,那就意味着大部分企业浪费了近70%的已经购买的计算资源。网格计算不仅可以自动实现资源分配,使80%到90%的资源能够被企业利用,在提高生产效率上同样能够发挥作用。根据内部研究,我们发现网格可以把机械工程师的效率提高5倍。在网格的帮助下,工程师们同时提交5个任务,并且比以往更快,质量更有保证。
网格计算的另一大好处就是使资源可用。用户只需向网格提交指令和资源请求,网格引擎便会选择最适合的系统——即当前负荷最小的系统来运行,根本不需用户操心究竟是哪台机器在执行,整个系统对用户非常友好。就这样,工作很快完成了,用户感到满意,公司也节省了开销。网格同时也能够把分散的系统联合在一起。过去,公司总得为不同的应用购置单独的系统,如今,网格可以替我们应付不同厂商的系统,自动协调。故障免除是网格环境的一大优势。当网格中的一个系统瘫痪了,其他可用的系统会替它自动完成任务。不同于大型机时代,那时一旦主机出现问题所有的应用程序和用户都会被影响。今天更加聪明的网格可以把任务转送到网格可用的系统,绕开故障的机器。检查点迁移使得应用程序能够从检查点恢复数据,避免丢失。你看,网格计算的优点很多,解决了很多企业必须面临的问题。所以网格计算在市场上流行也不足为怪了。
小心避免负面影响
网格计算是一项会引起变革的技术。如何避免部署这项技术时对组织产生负面影响,是必须关注的问题。简单说来,这完全取决于应用网格技术的方法。在SUN公司,我们制定了一个阶段性发展战略来指导对网格技术的吸纳和部署,所以避免了对客户的不良影响。我们把网格计算分成3个阶段:部门网格、企业网格、全球网格。我们推荐从客户最熟悉最容易满意的部门网格开始。部门网格不仅最简单,而且由于能够满足大多数企业的需求已经非常流行。部门网格由网络上几套系统和单一的访问节点组成,而且通常只有少量的用户访问,如工程小组或部门的成员。但部门网格也能完成高数据吞吐量高强度运算的任务。网格内资源可以被集中使用到一组重复任务或分配给并行的任务。以福特(Ford)公司为例,他们使用Sun ONE网格引擎创建的部门网格主要用来运行几个高强度计算应用程序,如有限元分析、动态流体计算和实验设计模拟。有了网格的帮助,过去要干几天的任务,现在几个小时就能完成。
企业网格是阶段性发展战略模型的第二个级别。随着业务量和经济规模的增长,一些组织可以把部门网格联合成为企业网格。在企业网格中,不同项目小组或部门能够以合作的方式共享计算资源。企业网格可能是由分散的工作站和服务器组成,能够在部门内或整个企业内集中资源来处理包括协同设计数据挖掘、动画绘制等不同种类的任务。以Synopsys这家集成电路软件设计公司为例,通过企业网格,Synopsys充分利用公司内部的计算资源,为电子设计自动化(EDA)提供有力的支持,并成功地突破了25颗CPU的限制,完成了过去180颗CPU才能完成的测试,成为企业网格计算应用的经典案例之一。
最终,发展到全球网格,通过互联网提供一个真正的合作环境。当某个应用超出了企业网格的计算能力时,便能够通过全球网格寻求同伴的帮助。由于设计之初就考虑到对不同站点或组织的支持和定位,全球网格能够利用分散的资源为世界任何角落的客户服务。全球网格是企业网格基于使用政策和标准协议上的集合,并不强求所有企业网格具有同样的执行方式。计算资源可能在地理上分布很散,其联结站点也是遍布全球,它们可以为个人或组织运用,将过量工作提交给网格提供商,或为多个公司所共享,所有这一切没有组织上的疆界,轻松跨越界限。真实世界中,一例全球网格部署在White Rose大学联盟,一个由英国三所很有实力的研究型大学组成的团体。他们使用全球网格共享分布在利兹、谢菲尔德和约克的数据处理站点。这个例子中,网格可以方便透明地管理,让用户可以快速完成高强度的计算和复杂的产品设计。
对IT产业的影响
网格计算是分布式计算的下一波浪潮,在很多IT设备采购中已经可以略知端倪。越来越多的企业开始寻找在同样基础条件上更具效率的IT产品。网格计算让你将每个系统应有的价值最大化。举例来说,如果你是一家零售店,运行着一套客户行为分析系统。假设每个星期批处理一次,当系统不再运行分析程序时,便可以用来做商店的网页服务器,或在假期时用来帮助应付高峰访问量。这样,批处理系统的闲置资源便可以投入到Web服务上来。网格使得IT设备之间相互协调,运用现有的计算能力来应付高强度计算、大流量数据、多任务处理。
并且,网格计算超越了企业的界限,可作为Web服务使用。实际上,一组新的标准——开放网格服务体系(OGSA)就是允许用户像访问其他Web服务一样访问网格所催生的产物。
SUN坚信,开放的标准是网格计算成功的关键。UNIX操作系统TCP/IP、NFS、Java技术,这些无一不体现出SUN在拥护开放系统上的领导地位。并且我们必将开放的精神在网格计算中延续。我们是网格计算关键技术——网格引擎产品系列(开源软件)的第一位系统供应商。SUN是1999全球网格论坛的第一赞助商。同时在实施分布式管理过程中,为了简化程序、方便移植,支持开发了分布式管理应用API (DRMAA)。
网格计算已经在众多的部门和企业中发挥着巨大作用。下一步目标就是利用互联网结合标准和网格计算论坛社区的技术建立全球网格系统。仅仅互联网已经保证了全世界的连同性和对信息的获取,但还有一步要做——即最后一步网格计算。网格计算提供了充分的连通性,改变人们工作方式的机会。用户可以把世界想象成一个计算资源,只等你去访问。
各种机构可以及时方便地获得信息和服务,解决问题,并可以为世界上任何人提供服务。就像全球化的社区都通过互联网联络,未来的某天,全世界将会通过网格来计算。
网格作为未来IT的基础设施,能保证计算、通讯、协作的转换。不用多久,这3个C将会在整个网格体系中得到充分的体现。学术网格、研究网格、娱乐网格、社区网格等,随你怎么称呼。对于计算的需求是基于服务驱动的,通过轻量级客户端在企业网格内或互联网上访问计算资源。
(责任编辑 尤星莹)