网格计算：中国酝酿新革

　　网格又称为虚拟计算环境，是信息产业的新热点、因特网应用的新发展。目前，英国、荷兰和美国等国都已制定并实施了网格计划。我国也紧跟世界潮流，正在酝酿发展网格计算。 

　　据分析，作为第三次因特网信息技术浪潮，网格将在2005年至2020年之间形成一个年产值20万亿美元的产业。IT巨头纷纷行动起来，抢滩这个极具潜力的市场。

　　４月29日，首届“网格技术国际研讨会”在京举行，更把这一网格技术的革命推向高潮。一时间，网格计算就像一块巨大磁铁吸引着政府和企业加速行动，一场新技术革命正在进行。

　　网格精神资源共享

　　网格的概念，最早来自于电力网格。我们在用电的时候，只需要区别是220V的插座，还是380V的插座，“插上插头”就能源源不断地获得计算能力，根本就不用管这个电是水电火电还是核电，也不用管这些电站位于何处。之所以如此，是因为这些电站构成了电力网格。

　　网格技术可以把分布在各地的计算机连接起来，让不同用户分享网上资源，感觉如同个人使用一台超级计算机一样。这种虚拟资源可以使相关人员迅速获得所有必需的数据访问和处理能力，帮助其进行计算密集型的研究和数据分析、解决复杂的业务问题。这样，网格就可以帮助企业和政府突破今天技术基础设施的限制。

　　中国网格五管齐下

　　我国非常重视网格技术，目前主要实施了五大网格项目。其中，中国国家网格（CNGrid）是在2002年4月，科技部召开的“网格战略研讨会”上将网格的研究和应用列为“863计划”的一个专项，投资高达3个亿。而“中国教育科研网格”（ChinaGrid）是教育部“十五”211工程公共服务体系建设的重大专项。

　　CNGrid将建立以科学研究、经济建设、社会发展和国防建设急需的重要应用网格，在网格技术方面达到世界先进水平，大幅度地提高我国的综合国力和国际竞争能力。

　　据中国教育科研网格专家、上海信息网格首席专家李明禄介绍，ChinaGrid主要由生物信息学网格、图像处理网格、远程教育网格、流体力学网格和海量信息处理网格这五大专业应用网格构成。它将充分利用中国教育科研网和高校的大量计算资源和信息资源，开发相应的网格软件，配合网络计算机的使用，将分布在CERNET上自治的分布异构的海量信息资源集成起来，实现CERNET环境下资源的有效共享，消除信息孤岛，提供有效的服务器，形成高水平、低成本的计算服务平台。

　　据介绍，上海网格项目于2003年11月启动，到2005年10月将提供的研究成果包括：一个虚拟研究平台、一个基于P2P技术的虚拟研究平台、二份战略报告、四套标准规范建议、四项关键技术研究支撑一个典型应用研究（交通信息网格服务）、八套信息网格系统软件与应用软件。其研究内容和目标无论是对于城市信息化的基本软件构架还是特定组织和个人都将有着重大影响。可以预见，随着上海交通信息网格的建立和应用，交通信息服务业也将随之出现新的业务，其市场前景十分广阔。

　　网格破解国家信息化难题

　　我国信息化过程中存在严重的资源浪费现象。一方面是花巨资采购的计算机和应用软件得不到充分利用，造成计算资源闲置；另一方面是经济发展落后的地区由于资金有限，又无法获得必要的资源，阻碍了信息化的进程。

　　同时，由于应用系统之间不能互联互通，缺乏信息的交流和共享，存在严重的信息冗余现象。这导致国家花费了大量人力、物力获得的海量数据和信息被孤立于所属的部门，不能被广泛地访问和使用。信息孤岛成为我国信息化面临的一大难题。此外，我国信息化还存在开发难度高、运行成本高等难题。

　　中国国家网格（CNGrid）总体专家组组长钱德沛认为，要解决这些难题，除了需要管理体制的变革之外，还有赖于新技术的发展。而网格就是能够解决这些问题的新技术。

　　他认为，网格凭借其固有的资源共享和协同工作能力，不仅可以实现计算资源的最大化共享和应用，避免资源浪费，而且更能降低应用人才的门槛、应用开发难度和应用运行成本，促进我国信息化质的飞跃。

　　李明禄认为，ChinaGrid主要是为了低成本地实现教育资源的自由共享。比如按照我国目前的信息化速度，如果不采用网格技术，要累计投入几千亿元，到2020年我国的人均服务器占有量才可以达到美国2005年的水准，而且分布还不均衡。因而到那时即使大中城市和发达地区能够分享到良好的教育资源，中西部地区和边远山区也还是得不到与发达地区同等的教育机会和资源。发展ChinaGrid则可以部分解决这个问题。

　　中科院计算所李国杰院士认为，中国做网格跟美国做网格不太一样，美国做网格的侧重点在于资源共享和科学计算，中国也在做这些，但是，中国还有更重要的关注点就是我们应该通过应用网格技术来大幅降低我国的信息化成本。

　　IT企业纷抢20万亿网格蛋糕

　　专家预测，作为第三次因特网信息技术浪潮，网格将在2005年至2020之间形成一个年产值20万亿美元的产业。

　　“未来使用IT资源如同使用水电，即取即用”，这是IBM公司所推崇的主张。面对这一市场，其他企业也纷纷行动起来，抢滩网格计算这个极具潜力的市场。SUN在不久前发布了其企业版网格引擎软件，并与在分布式计算领域中享有极高声誉的开放源代码软件标准组织Globus组建了联盟。日本的NTTData计划与Intel和SGI在2002年中期联合进行一项为期三个月的网格计算试验，届时，将有包括家庭、企业和学术机构的100万台计算机相联，其总处理能力将比现有的最快的超级计算机还要快五倍。除此之外，HP公司也表示，目前，正在全球开发一套网格计算解决方案，以向寻求网格计算系统的客户提供软硬件产品和服务支持。

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　　网格计算在我国主要可以提供以下服务：

　　资源数据国家在过去几十年已经花费了大量的财力收集各种地下、地面、大气的资源数据，采用的手段包括地下勘探、地面人工测绘和监测、航空遥感、卫星遥感等。但由于目前这些数据零碎地分散在不同的地方，共享困难，利用率低。将它们放在网格上共享将带来很多好处。

　　高性能计算网格计算的建立有利于各计算中心实现资源共享，充分利用硬件和软件资源，节约成本。它能在基础研究、汽车、大型水电工程、石油勘探、气象气候、航空、交通、金融、医疗等领域发挥空前的作用。

　　生物信息生物科学的信息化和全球化已成为大势所趋，我国的生命科学界对网格也有强烈呼声。以北京大学生命学院为龙头的一些生物科研机构已经加入了相关的国际组织，并在网格上分享现代生物信息资源以提高工作效率。

　　环境保护我国已经建立了若干环境数据收集网和计算机网，但由于没有实现统一的网上共享和管理，使用极不方便。网格建立后，可以解决这一问题，并且可以提供新闻媒体的缓存服务、目录服务、数据挖掘和分类服务等多种新的应用形式。

　　国际商业应用标准是成功关键，就像TCP/IP协议是互联网的核心一样，构建网格计算也需要对标准协议和服务进行定义。目前，包括全球网格论坛、对象管理组织OMG、致力于网络服务与语义WWW研究的W3C，以及Globus.org等标准化团体都开始了筹划工作。