注册测绘师

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网格特征谈?

《福布斯》杂志曾经预测网格技术应用将在2004年—2005年出现高峰，并将在以后的十几年间形成一个年产值为20万亿美元的大产业。目前，许多国家的政府以及学术界、产业界、各行各业用户都非常重视网格及网格计算的研究，并取得了可喜的进展。

与其它系统比较，网格这一新的重要基础性设施有哪些特征?了解这些特征对网格技术研究、应用以及网格建设有重要意义。

许多学者认为，网格来源图像压缩于高性能计算。近年来，针对计算资源的消费量急剧上升，学术界开始了对计算资源共享的研究，并达成共识：希望在同一网络之内，用户能够通过特殊的分布式软件自由使用来自不同计算机上的计算能力，以实现计算资源和计算能力的汇集和

共享。由此可见，分散资源的汇集和共享是网格最重要的特征。

关于网格的基本特征，解析如下：

分布复杂 规模巨大

首先，分布性是网格最重要的特征之一。网格资源是由分布在不同地理位置、不同计算能力的计算机、各类数据库、共享运算和存储，即计算资源、高级仪器资源、数据资源、信息资源、知识资源乃至专家资源(智能资源)组成的。因此，这种具有分布特征的网格跨越的地理范围相对比较广，规模巨大，涉及的资源类型复杂。

由于网格资源分布复杂、规模巨大，导致基于网格的各类计算无法实现集中式计算，必然要采用分布式计算的形式。以大气环保监测和气象监测为例，在网格这一分布式环境下，由于监测区域广泛，数据海量、结构复杂，计算资源分散在不同地理位置等，无论哪个方面，都体现了分布性的特点。要对问题求解，还需要利用网格技术，并合理解决安全传输与通信，资源分配，任务调度，实时保障以及人—机、人—人间的交互等问题。

资源汇集 充分共享

网格的另一个特征是资源汇集，充分共享。网格上的各种资源虽然是分布的，但通过网格技术可以实现对网格上任意用户(使用者)的有效提供。当今社会，几乎所有的技术都是从专有走向开放的。网格的资源汇集及充分共享特征最大限度地适应了这种发展趋势和用户

需求。除了通常的设备资源共享之外，服务资源(网格计算能力就是服务资源之一)共享更是网格不同于以往共享技术的本质特征。虽然以往就有一些成熟技术实现了部分IT资源的共享，但网格共享的意义在于不同地域、不同地点、不同平台、不同专有系统之间的“无缝集

成和协同计算环境”，即基于“进一步互联互通”的充分共享。

资源汇集、充分共享是网格的重要特征和最终目的。其共享的含义也非常宽泛，不仅指异地计算机、机群可以完成本地任务，还包括中间结果、数据库、专业模型库以及人才资源、智能资源等诸多内容的共享。因此，分布资源共享是网格的核心，否则，网格将失去意义。

分布是网格硬件的物理特征，共享是在网格软件支持下实现的逻辑特征，就网格而言，二者都很重要。

动态增减 异构多样

网格资源与功能在一个阶段可能是确定的，但随着时间的变化，原有的资源与功能可能会动态增加或动态减少。这是由于网格资源与功能并非无限，当原有资源被占用时，功能必然要相对减弱。例如，中国科学院或其它部门大型计算资源暂被占用，同一时刻出现迫切的

相关需求时，用户急需的计算功能将会受到某种程度影响。当然这种影响可能是有时间性的，而网格可以迅速调剂、补充，予以解决。当然，人才、智力资源的调剂补充情况将相对复杂一些。

网格资源动态变化的特征从客观上对管理人员提出了要求，网格管理者必须保证网格资源在动态减少或出现障碍时及时采取措施，实现任务自动迁移，确保对高端用户的透明服务或保证将用户损失降到最低点。

就空间地理网格建设而言，要充分考虑网格资源动态增减这一典型特征，解决好网格的扩展性问题。由于空间地理数据规模巨大，结构相对复杂，在空间地理网格的设计与实现时，需要解决新资源无障碍进入网格以及新旧资源的融合问题。空间地理网格扩展要求体现在规模、能力、兼容性等几个方面，空间地理网格的建设也是一个由小到大的过程，设计时需要考虑它的自身扩展(包括规模扩展和形式扩展)，还要考虑相应管理软件的跟踪配套，以满足扩展性要求。

不同地理位置的资源决定了网格环境中必然会存在不同体系结构的计算机系统以及不同类别的资源，而空间地理网格中的这种矛盾更加突出。因此，网格系统要解决这些不同结构、不同类别资源的通信和互操作问题。无论是网格或是空间地理网格，都需要依靠软件解决上述矛盾和问题，这为网格软件的设计和开发提供了发展空间。可能这也是网格拉动产业，形成经济增长点的重要特征之一。

同构类似 管理多重

同构类似这种情况在社会现象中大量存在，许多复杂系统都具有这类特征。三五台PC组成的小局域网与大型计算机网络尽管规模相差很大，但基本架构有相似之处;一座大城市和一个县级市存在大小差异，但最基本构成和基础功能同构类似。网格的整体和局部之间存着

一定的相似性，局部往往具有全局的某些特征，全局特征也会在局部有所体现。

可以认为数字中国是由数字区域组成的。国家级的网格是依托多个行业或各区域的网格基础建造起来的，区别在于带宽有差异、计算能力有差异、管理结点的功能有差异等。但无论是一个单位小规模的实验网格，还是省级网格、行业网格，乃至国家级网格都具有同构类

似的特征。这为我们建造空间地理网格提供了启示，我国空间地理网格也可以由小到大、由局部到整体分层次、分阶段实现。

管理多重主要体现在下述几个方面：一是网格上的资源归属于拥有者(包括组织或个人)，它具有最高管理权限，而网格具有为资源拥有者自主管理资源提供支持的能力和责任;二是网格资源必须接受网格的统一管理，实现资源集成和互操作，否则，各类资源无法连通、无法共享、无法整体为更多的用户提供服务;三是管理方法、手段、约束机制的协同，它们是有机的整体;四是对网格用户群，包括计算科学家和工程师、实验科学家，社会和经济团体，大范围环境保护，培训和教育等协同服务和需求满足。

当然，随着网格技术的发展和进步，网格还有其它特征会凸现出来，有待我们去进一步认识、分析和研究。

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（责任编辑：xll）

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