网格操作系统的雏形GLOBUS.ppt

第12章 网格操作系统的雏形——GLOBUS 本章知识点： 12.1 网格简介 12.2 Globus初探 网格（Grid）技术以计算资源的广域分布、网络技术的不断发展为基础，迎合了不断增长的对资源共享的需求。 网格通过网络的连接，形成一个集成的资源环境，利用网格提供的计算能力来求解问题，就是所谓的网格计算（Grid Computing）。 网格计算也可以理解为分布式计算（Distributed Computing）的一种延伸。 12.1 网格简介 网格技术是近年来兴起的一种重要信息技术，它的目标是在网络环境上实现各种资源的共享和大范围协同工作，消除信息孤岛和资源孤岛，利用聚沙成塔而成的计算能力廉价的解决各种问题。 网格发展的最终目的，就是要向电力网供给电力、自来水管网供给自来水一样，给任何需要的用户提供充足的计算资源和其他资源。“一插就亮，一开就流，然后，一算就有，即用即算，而且随算随用”。 这种模式下，用户没有本机的概念，运算能力和效率不由本机的芯片、存储、软件决定。用户使用它，不用考虑其后隐藏的任何细节，只需要提出运算要求，然后获得结果，虽然这个结果很可能是在地球的另一端得出的。 12.1.1 网格的特点 网格被称为新一代的Internet，作为一种新兴的基础设施，它具有以下特点： 1. 分布性 这一点是网格最主要的特点，除了早期在实验室中为了研究目的构成的网格，投入商业应用的网格必定是建立在资源广域分布的基础之上。而网格资源在物理上的分布，又决定了网格计算必然是一种分布式计算，而不可能是集中式的。 有必要强调的是，网格资源的离散分布不应该影响对资源的共享，这是建立的网格的基本目标。分布是资源的物理特征，而共享则可以由网格软件的逻辑构造来保证。 12.1.1 网格的特点 2. 动态性与多样性 网格里的资源不是一成不变的，他们可能因损坏、迁移、故障等原因而不可用，同时也可能不断有新的资源加入进来。动态性意味着资源的增加或减少。 网格包含的资源多种多样，而且是异构的。因此，解决好不同结构不同类别的计算机系统之间的通信和共享问题是网格软件包的一个重要任务。 12.1.1 网格的特点 3. 自相似特性 所谓自相似性，指的是局部的很多地方可以发现全局的影子，而全局的特征在局部也有体现。 我们可以把一个大的网格看成是许多小的子网格叠加的结果，大的网格比子网格拥有更多的资源，需要更强有力的管理。当然，这种叠加不是简单的1+1=2，大的系统往往要比小系统面对更多的实际问题和困难。 12.1.1 网格的特点 4. 管理的多重性 网格的目的是发挥闲散资源的能力，因此资源的控制与管理权是双重的，既应该承认资源拥有者对资源的所有权，也要强调在资源空闲而被网格利用时，网格对资源的管理权。 12.1.2 网格的体系结构 要实现一个网格，我们必须了解它的基本组成部分，每一部分的作用，这些部件之间存在的关系等。而所谓的网格体系结构，就是包含了上述信息，并且描述了怎样建造网格及支持网格有效运转的技术。 12.1.2 网格的体系结构 1.几个重要的概念 在开始介绍网格体系结构的有关模型之前，有必要先理解下面一些概念： ① 协议：在分布式系统的各个组成部分确定一种通用的交互方式。实际上就是定义了一种“相互交流的规范--协议”。而所谓的标准协议，就是将协议按统一规则标准化的结果。 ② 服务：我们将协议实现的功能称之为服务。由标准协议定义的标准服务增强了提供服务的能力，抽象掉了与资源相关的细节。 ③ API/SDK：应用程序接口（Application Programming Interface）和软件开发包（Software Development Kits）,可以使开发人员跳过对于互操作、协议、服务这些低级的开发，而直接针对高级应用进行工作 ④ 共享：网格中的共享，更侧重于对于包括硬件软件在内的各种资源的直接访问。 ⑤ 虚拟组织：基于某些共享规则，由一些个人或团体形成的集合体。 12.1.2 网格的体系结构 2.五层沙漏结构 五层沙漏结构是一个以协议为中心同时强调服务和API/SDK重要性的结构，但它并不侧重于协议的具体定义，而是着重于协议的描述，因此它非常容易理解。 12.1.2 网格的体系结构 12.1.2 网格的体系结构 12.1.2 网格的体系结构 3．OGSA体系结构 开放网格服务结构OGSA（Open Grid Services Architecture）是一种以服务为核心的结构，这与五层沙漏模型以协议为中心的结构形成鲜明对照。 五层沙漏模型中强调的是资源的共享，而OGSA则强调服务的共享，这里的服务概念是广义的，不仅指由资源提供的服务，也包括资源本身。 为了使OSGA中的服务的含义更清晰和明确，出现了网格服务