| “未來使用IT資源如同使用水電,即取即用”,這是IBM全球伺服器集團進階副總裁兼集團行政主管William M. Zeitler近日參加IBM在上海組織的“電子商務伺服器和全面儲存解決方案大學”論壇大會所說的第一句話。據市場人士分析,William M. Zeitler此行的真正目的就是為了這句話所描述的被喻為網際網路第三次浪潮的格線運算。而在此之前,IBM曾宣布了一項40億美元的投資計劃,即在全球建設40家資料中心,並將它們組成一個實驗網路,用來研究和發展格線運算。 不僅IBM,其他的IT巨頭也紛紛行動了起來,搶灘格線運算這個極具潛力的市場。Sun在不久前發布了其企業版網格引擎軟體,並與在分散式運算領域中享有極高聲譽的開放原始碼軟體標準組織Globus組建了聯盟。日本的NTT Data計劃與Intel和SGI在2002年中期聯合進行一項為期三個月的格線運算實驗,屆時將有包括家庭、企業和學術機構的100萬台電腦相聯,其總處理能力將比現有的最快的超級電腦還要快五倍。除此之外,較晚涉入格線運算領域的Compaq公司也積極地表示,目前正在全球開發一套格線運算解決方案,以向尋求格線運算系統的客戶提供軟硬體產品和服務支援。 據《Forbes ASAP》預測,網格技術將在2005年達到高峰,並帶來網際網路的新生。如果網格技術能促使市場按預期的17%年增長率持續成長的話,那麼在2020年將會形成一個年產值20萬億美元的大產業。 什麼是格線運算? 格線運算是科學家們為解決當今的一些科學難題而提出的新概念,它是一種利用互連網或專用網路把地理上廣泛分布的各種計算資源互連在一起的技術,這些計算資源套件括超級電腦、電腦叢集、儲存系統和可視化系統等,在必要的時候,這項技術還可以有選擇地將這些計算資源作為單獨的、統一的計算資源來處理。 作為不同計算資源的“經紀人”,格線運算服務提供者可以智能地分配計算資源這樣可以帶來兩大好處:其一是能夠最佳化現有的計算資源,更快地解決工程和設計問題;其二是能夠將應用程式的每個部分調整到最適合它的系統中去,從而以更短的時間、更低的成本解決整個問題。 Grid Computing(格線運算)的構想來源於另一專業“Power Grid(電力供應網)”。Power Grid的原意是電力供應商根據使用者的需要供應電力,消費者只需支付自己使用的那部分電費。格線運算的基本思想也因此被引申為,就像人們日常生活中從電網中擷取電能一樣擷取高效能的計算能力。William M. Zeitler堅信,“未來必將會進入這樣一個時代”。 由於格線運算環境可以串連廣域範圍內不同標準的異構“孤島”,形成龐大的全球性計算體系,是網際網路發展的進階形式,因此一經提出,它就受到世界各國和組織的高度重視,目前已經通過互連網設立了許多論壇,營建實驗環境,並開展研究項目,它們大多數都可在網上共用,極大地方便了人們研究和利用有關資源。 IBM和Sun等商業企業則期望能將這種超級計算能力引入日常辦公領域,使公司IT部門能夠將本機電腦無法勝任的計算任務,發送到格線運算機系統,以節省系統部署成本。 按照設想,格線運算將經曆四個階段,分別解決容量、資料、高使用性和水電公用事業問題。據瞭解,格線運算的容量問題已經解決,資料和高使用性也將分別在今年年底和明年得以實現。“要想實現IT資源的公用事業化”,William M. Zeit ler認為,我們還需要引入相應的服務提供者。 我國的行業應用對 網格技術需求巨大 格線運算的發展將是一個很長的過程。中國工程院院士、中科院計算技術研究所所長李國傑認為,“我們必須從現在做起”,因為網格技術最有可能在近幾年形成標準。目前,我國已開展了“國家高效能運算環境”和“先進計算基礎設施北京上海試驗工程”兩個項目,對格線運算進行研究,這兩個項目分別由中國科學院和清華大學牽頭。中科院計算所進行中的“織女星計劃”(Vega 計劃)正是以中繼資料、構件架構、智能體、網格公用資訊協議和格線運算協議為主要突破點對格線運算進行的研究。 普萊特姆軟體北京有限公司曹仲霖預計,我國的許多行業,如能源、交通、氣象、水利、農林、教育、環保等對高效能運算網格即資訊網格的需求將非常巨大。 目前來看,格線運算在我國主要可以提供以下服務: ·資源資料 國家在過去幾十年已經花費了大量的財力收集各種地下、地面、大氣的資源資料,採用的手段包括地下勘探、地面人工測繪和監測、航空遙感、衛星遙感等。但由於目前這些資料零碎地分散在不同的地方,共用困難,利用率低。將它們放在網格上共用將帶來很多好處。 ·高效能運算 計算網格的建立有利於各計算中心實現資源共用,充分利用硬體和軟體資源,節約成本。它能在基礎研究、汽車、大型水電工程、石油勘探、氣象氣候、航空、交通、金融、醫學等領域發揮空前的作用。 ·生物資訊 生物科學的資訊化和全球化已成為大勢所趨,我國的生命科學界對網格也有強烈呼聲。以北京大學生命學院為龍頭的一些生物科研機構已經加入了相關的國際組織,並在網格上分享現代生物資訊資源以提高工作效率。 ·環境保護 我國已經建立了若干環境資料收集網和電腦網,但由於沒有實現統一的網上共用和管理,使用極不方便。網格建立後,可以解決這一問題,並且可以提供新聞媒體的快取服務、目錄服務、資料採礦和分類服務等多種新的應用形式。 國際商業應用 標準是成功關鍵 就像TCP/IP協議是互連網的核心一樣,構建格線運算也需要對標準協議和服務進行定義。目前,包括全球網格論壇、對象管理組織OMG、致力於網路服務與語義WWW研究的W3C,以及Globus.org等標準化團體都開始了籌劃工作。 去年7月,OMG、W3C、Grid For um等標準化組織與來自學術、商業領域的人士召開了“軟體服務網格研討會”,以加快全球大網格GGG標準的制定。接著,另一開放原始碼網格標準組織——Globus也組織會議研究通過廣域網路串連的高效能運算的基礎設施問題。Globus目前正致力於開發標準的網格架構和其他技術。 迄今為止,格線運算還沒有正式的標準,但William M. Zeitler表示,在核心技術上,相關機構與企業已達成共識:由美國Argonne國家實驗室與南加州大學資訊科學學院ISI合作開發的Globus Toolkit已成為格線運算事實上的標準,包括IBM、Entropia、微軟、康柏、Cray、SGI、Sun、Veridian、富士通、日立、NEC在內的12家電腦和軟體廠商已宣布將採用Globus Toolkit。作為一種開放架構和開放標準基礎設施,Globus Toolkit提供了構建網格應用所需的很多基本服務,如安全、資摘要搜索、資源管理、資料訪問等。目前所有重大的網格項目都是基於Globus Tookit提供的協議與服務建設的。 除了標準以外,安全性和可管理性、IT人才的缺乏也是格線運算亟待解決的一個問題,否則它將無法成為企業的商業架構。內部系統內容中一些常常被忽略掉的問題,如安全、認證和可靠性等,在任何分布式環境下都必須得到解決。 據瞭解目前各企業為大學或公司內部建設的網格都只提供單純的IT方案,供學術研究或內部使用,而與私人網格聯結,以形成計算能力更強大的共用網格,則要冒很大的風險。此外,在客戶需要時,相互競爭的網格供應商是否願意出售彼此多餘的資源?網格應用所涉及的大量資料和計算在各組織間是否能安全共用,這也不是當前的Internet和網路基礎設施所能做到的。因此在格線運算實現商業應用之前,依然還有很多問題需要解決。 |