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  研究科学技术发展史的人们通常用“S曲线”来说明问题。他们认为,任何科学技术都有一个从诞生,到快速成长、成熟,最后衰亡的过程,今天的高科技,明天也就可能成为传统产业。如果对今天的互联网应用“S曲线”,我们不禁要问:“因特网的后面是什么?什么是信息技术的下一个大浪潮?”目前,越来越多的电脑专家们认为,下一个就是网格。
 
 
一、网格介绍
 
  1、什么是网格
 
  网格技术现在还处于萌芽阶段,还没有成型,因此很难简单把网格概括明白。不过,可以明确的是,网格并不是要抛弃和完全取代因特网,而是建立在因特网的基础上,不过比当前的因特网性能更高、功能更强、应用更广。
 
  伊安•福斯特(Ian Foster)——阿贡国家实验室的资深科学家、美国计算网格项目的领导人,给出如下网格描述:
 
  “网格是构筑在因特网上的一组新兴技术,它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体,为科技人员和普通老百姓提供更多的资源、功能和交互性。因特网主要为人们提供电子邮件、网页浏览等通信功能,而网格功能更多更强,能让人们透明地使用计算、存储等其他资源。”
 
  2、网格的应用领域
 
  分布式超级计算
 
  分布式计算是网格的最重要功能之一。Cactus(仙人掌)项目是网格计算的经典项目,是在德国马普引力物理研究所带领下,由德国和美国多个研究机构共同完成的,其中对黑洞的模拟是Cactus项目的得意之作。
 
  数据服务
 
  欧洲原子能研究机构CERN建有世界上最大的正负电子对撞机LEP,DataGrid则是CERN所开展的数据网格项目,它的目标是处理大型强子对撞机(LHC)源源不断产生的PB/s量级实验数据。其处理过程是这样的:粒子检测器产生的原始数据经过在线系统过滤后,并经具有20万亿次处理能力的离线处理场的处理,以大约100MB/s的速率永久写入磁带,DataGrid将这些数据通过高速网络分配给欧洲、北美、日本等国的区域中心,后者再将任务作进一步分解,到物理学家的桌面时,数据量只有1MB/s,已经可以很方便地进行处理了。
 
  分布式仪器
 
  分布式仪器系统(Distributed Instrumentation System)是指用网格管理分布在各地的贵重仪器系统,提供远程访问仪器设备的手段,提高仪器的利用率,大大方便用户的使用。
 
  远程沉浸
 
  远程沉浸是一种特殊的网络化虚拟现实环境。这个环境可以是对现实或历史的逼真反映,可以是对高性能计算结果或数据库的可视化,也可以是个纯粹虚构的空间。
 
  信息集成
 
  早在网格兴起之前,人们已经意识到了信息集成的重要性。而网格在信息集成领域的应用则形成信息网格,即通过统一的信息交换架构和大量的中间件,向用户提供“信息随手可得”式的服务。
 
 
二、信息集成——基于网格的通用资源管理平台项目介绍
 
  1、信息集成的需要
 
  今天的政府机构、行业部门和企业组织需要一个集成开放的、面向客户的且具有柔性的IT支持系统,因此普遍需要考虑应用系统中的资源整合问题,利用中间件、应用程序接口等虽然能够实现底层数据的互通,但不能提供一个整体框架,无法将这些资源低代价、方便的连接在一起,从而实现大范围的商务应用系统对接。
 
  采用网格技术来实现资源整合是一种新技术,这种技术在降低集成成本,减少技术风险和保护己有投资等方面具有优越性,通用资源管理平台则是采用网格技术实现信息资源整合的一个项目代表,其一方面通过服务提供各异构系统的整体整合框架,另一方面能够在不影响原有系统资源配置体系的情况下进行整合,避免了重新开发新的管理软件所造成原有资源的浪费,保护了原有投资。
 
  2、平台介绍
 
  平台基于开放网格体系架构,结合XML技术以及元数据技术,利用网格服务的特性,将各项关键技术封装为服务,提供各异构系统整合的整体架构。
 

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  如图所示,平台分为网格节点转换、节点目录、访问代理、安全体系四个方面:
 
  网格节点转换主要对采用XML技术对各异构数据到同构数据的映射转换进行研究,以实现格式统一的网格节点;
 
  节点目录则主要通过Globus中MDS技术对网格节点的目录管理进行研究,以实现对同构后的、分散的各节点元数据进行虚拟集中管理;
 
  节点访问代理部分则通过构建访问适配器实现了对平台中各异构的物理数据资源的访问;
 
  安全体系部分则主要对网格中的单点登录技术进行改进,在保证在各异系统之间实现一站式访问的同时,进一步增加网格登录中的细粒度授权访问。
 
  3、隐私保护——平台升级的下一目标
 
  解决“信息孤岛“,实现异构系统之间的数据共享使包括科学研究、商业处理等越来越多的应用领域受益。然而,数据的共享在一定程度上涉及隐私信息,由此可能导致的隐私信息泄漏。在金融、电信、保险、政府、医药等对隐私有很高要求的数据共享领域中,需考虑有关的信息共享是否会导致个人或者集体的隐私泄露。否则,不仅会让受侵犯的个人蒙受经济甚至精神上的损失,甚至会导致被牵涉到的企业蒙受信任危机或泄漏商业机密。因此,需要结合当前信息共享的发展以及对隐私保护的需求,对网格环境下数据共享的隐私保护进行研究,实现在保护各网格数据库中敏感的数据和知识等隐私信息基础上,依旧能进行所需的数据共享,构建一个安全的数据共享的网格环境,提高数据共享在商业环境中的可应用性。
 
 
三、结束语
 
  中国科学院计算所所长、中国工程院院士李国杰表示:网格技术将是下一代互联网竞争的核心,谁能抓住网格,谁就抓住了下一代互联网。《福布斯》杂志曾经预测网格技术将在2020年产生一个价值为20万亿美元的大产业。相信,随着网格技术的不断发展,将会遍及家庭、交通、生命科学、高性能计算机、气候、地质科学、环境保护、大众传媒以及军事等各个领域,而应用也将会更加丰富多彩。