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    網絡的出現，改變了人們使用計算機的方式，而Internet的出現，又改變了人們使用網絡的方式。縱觀互聯網的發展歷程，Internet技術和Web技術的主要成就是實現了計算機和網頁的連通，提供收發郵件、瀏覽和下載網頁信息等相關服務，它所關注的問題是如何使信息傳輸流量更大、傳輸速度更快、傳輸更加安全。而網格技術則關注如何有效安全地管理和共享連接到Internet上的各種資源，並提供相應的服務，網格所關注的問題無論從範圍、程度還是本質上都已經與互聯網所關心的互連問題有了很大的不同。網格在連通計算機和網頁的基礎上，還將各種信息資源，例如數據庫、軟件以及各種信息獲取設備都連接成一個整體，整個網絡如同一台巨大無比的計算機，向每個用戶提供包括計算能力、數據存儲能力以及各種應用工具等一體化的透明服務。它強調的是全面地共享資源、全面地應用服務。目前的技術還沒有實現資源層面的全面共享，只是信息的傳輸，所以屬於網絡技術，而非網格技術。互聯網新一次浪潮的實質，就是要將萬維網（World Wide Web）昇華為網格（Great Global Grid），即實現WWW到GGG的變革。

　　網格作為一個集成的計算與資源環境，能夠吸收各種計算資源，將它們轉化成一種隨處可得的、可靠的、標準的且相對經濟的計算能力，其吸收的計算資源包括各種類型的計算機、網絡通信能力、數據資料、儀器設備甚至有操作能力的人等各種相關資源。　

　　網格是借鑒電力網的概念提出的，網格的最終目的是希望用戶在使用網格計算能力解決問題時像使用電力一樣方便，用戶不用去考慮得到的服務來自於哪個地理位置，由什麼樣的計算設施提供。也就是說，網格給最終的使用者提供的是一種通用的計算能力。

　　電力網中需要有大量的變電站等設施對電網進行調控，相應的網格中也需要大量的管理站點來維護網格的正常運行。網格的結構及資源的調控將更複雜，需要解決的問題也更多。因為網格所關心的問題不再是文件交換，而是直接訪問計算機、軟件、數據和其他資源。這就要求網格具備解決資源與任務的分配和調度、安全傳輸與通信實時性保障、人與系統以及人與人之間的交互等能力。網格提供的資源是隨時間動態變化的，原來擁有的資源或者功能，在下一時刻可能就會出現故障或者拒絕被使用，而原來沒有的資源，可能隨著時間的進展會不斷加入進來。

　　一、網絡的典型體系結構

　　網格技術不斷地發展使人們逐漸地意識到了網格體系結構的重要性。網格體系結構用來劃分系統的基本組件，指定系統組件的目的和功能，說明組件之間如何相互作用，規定了網格各部分相互的關係與集成的方法。可以說，網格體系結構是網格的骨架和靈魂，是網格技術中最核心的部分。

　　1．五層沙漏結構

　　五層沙漏結構是一種早期的抽像層次結構，以「協議」為中心，強調協議在網格的資源共享和互操作中的地位。通過協議實現一種機制，使得虛擬組織的用戶與資源之間可以進行資源使用的協商、建立共享關係，並且可以進一步管理和開發新的共享關係。這一標準化的開放結構對網格的擴展性、互操作性、一致性以及代碼共享都很有好處。圖1為五層沙漏結構的典型結構圖。

　　五層結構之所以形如沙漏，是由各部分協議數量的分佈不均勻引起的。考慮到核心的移植、升級的方便性，核心部分的協議數量相對比較少 (例如Internet上的TCP和HTTP)，對於其最核心的部分，要實現上層協議（沙漏的頂層）向核心協議的映射，同時實現核心協議向下層協議（沙漏的底層）的映射。按照定義，核心協議的數量不能太多，這樣核心協議就成了一個協議層次結構的瓶頸。在五層結構中，資源層和連接層共同組成這一核心的瓶頸部分，它促進了單獨的資源共享。

　　2. 開放網格服務結構

　　開放網格服務結構OGSA是Global Grid Forum4的重要標準建議,是目前最新也最有影響力的一種網格體系結構，被稱為是下一代的網格結構。OGSA的目的就是要將Grid的一些功能，更確切的說是Globus的一些功能融合到Web Service這個框架中。與前期網格不同的是，OGSA是面向服務的結構，將所有事務都表示成一個Grid服務，計算資源、存儲資源、網絡、程序、數據等都是服務，所有的服務都聯繫對應的接口，所以，OGSA被稱為是以服務為中心的「服務結構」，通過標準的接口和協議支持創建、終止、管理和開發透明的服務，其發展象徵著Web Service的一個進步，結合目前的Web Service技術，支持透明安全的服務實例，OGSA有效地擴展了Web Service架構的功能。五層模型與OGSA都相當重視互操作性，但OGSA更強調服務的觀點，將互操作性問題轉化為定義服務的接口和識別激活特定接口的協議。這一面向服務模型具有很多優點，環境中的所有組件都是虛擬化的，通過提供一個所有Grid服務實現基礎的一致接口的核心集，可以使得分級的、更高級別的服務的構建能夠跨多個抽像層以一種統一的方式進行處理。虛擬化還促使從多個邏輯資源實例到同一物理資源的映射，不考慮實現的服務組合，以及一個VO內的基於低級資源組合的資源管理。正是Grid服務的虛擬化加強了通用服務語義行為無縫地映射到本地平台設施的能力。

　　二、網格協議Globus工具包

　　由於現在的互聯網結構並不是針對網格計算設計的，為了使網格計算和現有的結構兼容，一個可擴展的中間件是必需的，也就是基於操作系統之上的網格管理軟件。在網絡化應用成為主流的時代，單機操作系統如NT、Windows等的地位已經降低，網格管理軟件實際上是更高層次的網格操作系統，其核心技術主要是一體化的信息平台、語義網站、智能代理和知識本體技術等。建立網格服務的協議與標準是網格發展的重點和難點。Globus項目是目前國際上最有影響力的與網格計算相關的項目之一，是來自世界各地關注網格技術的研究人員和開發人員共同努力的成果。它是圍繞四種主要活動來組織的：研究、軟件工具、實驗台和應用程序。Globus對資源管理安全、信息服務及數據管理等網格計算的關鍵技術進行研究，開發能在各種平台上運行的網格計算工具軟件，幫助規劃和組建大型的網格實驗平台，開發適合大型網格系統運行的大型應用程序。Globus工具包是Globus最重要的實踐成果，它是一個開放源碼的關鍵Grid協議的參考實現，支持大量的主要的電子科學項目。該工具包基於開放結構、開放服務資源和軟件庫並支持網格和網格應用，致力於安全、信息發現、資源管理、數據管理、通信錯誤診斷等問題。Globus的網格計算協議是建立在互聯網協議之上的，以互聯網協議中的通信、路由、名字解析等功能為基礎。Globus的協議分為5層：構造層、連接層、資源層、匯聚層和應用層。上層協議可調用下層協議的服務。