网格，Internet第三次浪潮

徐志伟 
2001年 38期

#1　　网格是什么
　　　　有人说：现在的因特网实际上是一个大垃圾山；因特网就像一个只有神经细胞却没有大脑的低等生物。
　　　　人们不停地往网上倒东西，结果使它包含太多重复、过时、零散、混乱的数据和信息，万维网出现的本意是希望用一些简单的办法把信息组织起来，但结果却使垃圾堆更大了。
　　　　计算机最初是用来计算的，但网络的出现却使人们忽视了计算机本来的功能。
　　　　计算机与网络的未来应用在哪里？
　　　　越来越多的电脑专家认为，网络的下一次浪潮是“网格（Grid）”
　　　　网格是什么呢？
　　　　网格是高性能计算机、数据源、因特网三种技术的有机组合和发展，从数量上说，它的带宽更高，计算速度、数据处理速度可以大幅提高，结构体系比现有网络更有效的利用信息资源；而从本质上说，网格与现有网络的不同在于，它能根据人们的要求生产知识。人们不再需要在数以万计的站点费尽心思搜寻，在逻辑上，网格应该像一台机器。
　　　　它将使信息资源和计算力资源像电力一样方便，不远的某天，接入网格后，寻找信息和运用计算能力就像用电一样方便，而用户无需知道电是哪家电厂发的。
　　　　正如IBM深度计算研究所所长比尔·普里布兰所说的那样，网格和高性能计算机等信息技术根本目的就是辅助人类，实现“人与机器的共生”，把更多的事情交给机器去完成，解放人的大脑。
　　　　中国科学院计算所所长李国杰院士认为，网格实际上是继因特网、WEB之后的第三大浪潮，可以称之为第三代因特网，简单说，传统因特网实现了计算机硬件的连通，WEB实现了网页的连通，网格则试图实现互联网上的所有资源的全面连通，包括计算、存储、通信、软件等。
　　#1　　网格狂潮
　　　　网格研究正在各国形成一股狂潮。
　　　　2001年8月，美国国家科学基金委（NSF）宣布了一个重大科研项目，研制称为“分布式万亿级设施”的网格系统，简称TeraGrid。TeraGrid将是世界上第一个从设计开始就面向网格的广域超级计算平台。NSF的主任Colwell博士认为，TeraGrid将创立21世纪信息技术的新标准，成为一种巨大的国家资源。它通过40Gbps的光纤网互联，共含有3300个处理器、450TB磁盘容量，总的峰值计算速度约每秒11万亿次浮点运算。其主要应用领域为气候、地震、发动机模拟、生物、材料等科学计算和工程模拟应用。
　　　　美国军方也正在规划一个宏大的“全球信息网格”，预计2020年完成，而作为计划的一部分，美国海军已经先期启动一个160亿美元的八年项目。
　　　　欧盟国家也在2001年正式启动了网格研究的一系列大项目。与美国同行一致的是，欧洲科学家和政府认为网格是21世纪信息技术重要的基础设施。欧洲人认为他们比美国更具有优势，因为他们在传统的智能处理方面有多年的积累。英国政府已投入1.18亿英镑，明年，英国国家网格的主干网的速率将达到20Gbps。
　　　　微软的.net计划可以看成网格应用的一种，其首先推出的“冰雹”计划（Hailstorm）也正是致力于提供这样的服务：比如，它可以在网上代理用户身份。事实上，微软所做的事情只是网格技术的一小部分而已——正如其对手SUN公司指出的那样：“微软的冰雹计划只是沧海一粟。”
　　　　SUN公司之所以敢于如此评价微软.net计划，其原因正是因为它早已在开发一系列支持网格计算的软件，其中用于网格资源管理的网格引擎软件（Grid Engine），已经有91个国家的用户下载使用，目前升级到了5.2.3版，已经比较成熟。而SUN发布不久的“Sun ONE”计划则是其在网格领域的一次总体方案，其矛头直指微软.net。
　　　　IBM则在2001年8月启动投入40多亿美元“网格计算创新计划”（Grid Computing Initiative），全面支持网格计算。IBM的发言人宣称，IBM认为网格是下一代因特网发展的趋势，具有战略重要性。
　　　　一些大公司，如辉瑞（Pfizer）、爱立信（Ericsson）、日立（Hitachi）、宝马（BMW）等都经开始构造和试用内部网格。
　　#1　　网络应用的飞跃
　　　　在种种对网格的未来预测中看到这样的画面：
　　　　国庆节快到了，你准备和家人出去旅行，向电脑输入要求后，电脑就自动为你办妥全部事宜，包括机票、宾馆、游览日程表，只需你的确认即可出发……
　　　　你在一个完全陌生的城市开车，你的车载电脑提醒你，你现在的路线可能会堵车，建议你从另一条路走，并马上提供给你最新的电子地图……
　　　　你要了解几天后的天气，你只需要“问”一下你的电脑，它将从卫星、多普勒雷达、该地区的气象传感器自动搜集数据，利用网络上的计算资源为你“算”出答案……
　　　　而网格更多的应用是将极大的促进国家整体的发展：
　　　　生命科学方面，我国已将建立生物信息网格列为“十五计划”自然科学基金委头等任务；
　　　　高性能计算方面，由科技部支持创办的五个国家高性能计算中心已经运行两年，他们一致提出急需升级计算设备，用计算网格共享各个中心的资源；
　　　　资源数据方面，国家在过去几十年花费了大量人力物力收集各种地下、地面、大气的资源数据；做数据收集的部门数以百计，但目前由于零碎地分散在很多地方，利用率很低，将这些数据组织起来放在网格上将极具价值；
　　　　环境保护方面，我国已经建立若干数据收集网和计算机网，现在的问题是将急需网格共享处理、使用；
　　　　大众媒体包含大量的信息，但这浩如翰海的数据只有在网格建立后，才能提供缓存服务、目录服务、索引服务、数据挖掘和分类等多种新的应用形式……
　　#1　　中国网格奋起直追
　　　　不久前，英国《泰晤士报》发表了一篇题为《取代因特网的竞赛》的专题文章，这篇报道的副标题是“巨大的财富正等着构造出网格的人，但英国是否会再次失去机会呢？”
　　　　文章指出：英国在历史上将发明计算机和因特网的机会拱手让于美国人：计算机很多先驱都是英国人，比如巴贝奇和图灵；万维网的发明人伯纳尔斯·李也是英国人，1990年正是伯纳尔斯·李在做高能物理研究时发明了万维网，据说他曾与英国的风险投资商谈过推出相关产品，但英国风险投资商把机会让给了美国的网景公司。
　　　　现在历史似乎又在重演，高能物理研究产生的庞大数据又一次促使了欧美科学家构造更强大的信息基础设施：网格。文章惊呼，英国要高度重视网格技术，不要让下一个网景落入美国人手中。
　　　　中国更应该奋起直追！
　　　　从1995年开始，中国科学院计算所已经开始研究网格，目前，网格已经成为全所一个主要研究方向。在计算所的六个研究室中，有四个研究室互相配合进行网格方面的研究，特别是在网格的系统层面，我们正在开发一个“网格计算协议”（Grid Computing Protocol），它将应用于与网格资源连结起来，同时，我们也在开发网格的系统平台，包括一个“网格浏览器”，一个资源路由器，一个网格服务器软件，计算所正在研制曙光4000和5000，它们都将是面向网格的超级服务器。
　　　　网格研究正在成为中国计算机产业一个战略性的举措，把握好这次机遇，我们才能真正在网络技术方面进入国际大循环，用自己的创新参与国际标准的制定，占领未来网络竞争的制高点。
　　
　　 
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