基于globus的数据网格的设计与实现

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1、电子科技大学硕士学位论文证Interact上的服务使用和访问，需要建立虚拟组织，用来保证服务提供者和服务使用者之间的透明性。随着普适计算的发展，未来的网格资源以及资源的使用将不再局限于计算机提供的资源，应该保证其它一切设备的使用和访闯。网格计算则是指基于网格问题的求解。正是因为网格有着上述特征，才使得对网格计算的探索显得更加有意义。网格计算的研究，除了技术本身的意义之外，其中还蕴含着重大的商业利益。网格计算可以更加充分的利用互联网，通过对互联网上资源的整合以提供更加丰富多彩并且廉价的服务。1．2网格技术现状1．2．1国外的研究发展现状网格在国外的研究开始于上个世

2、纪八十年代，其中主要代表包括美国科学网格【4】(DOEScienceGrid)、远程分布式计算与通信【5】(DistanceandDistributedComputingandCommunication，DisCom2)和地球系统网格[61(EarthSystemGridII，ESG)、TeraGrid[7]、CrossGrid[8]、天体物理虚拟天文觎9】(AstronomicalV'mualObservatory，AVO)、英国国家网格[101(u．瓦NationalGrid)、德国的计算资源统一接口项目【11】(UniformInterfacetoComp

3、utingResources，UNICORE)、TeraGrid【12]等。美国科学网格项目的目标是建立基于网格中间件(Gridware)和系统工具的高级分布式计算基础设施(ADCD，使能源部科学计算体系的可伸缩性满足能源部内部科学研究任务要求。远程分布式计算与通信项目的目标是创建一个用于访问美国能源部三个武器实验室的具有可操作性的网格，以支持国防计划中远程计算和分布式计算这两个关键战略领域复杂的分析、设计、制造、认证功能。地球系统网格(EarthSystemGridII，ESG)项目由阿贡国家实验室(ArgonneNationallaboratory)等五个国

4、家实验室的科学家联合承担。主要目标是解决从全球地球系统模型分析和发现知识所面临的巨大挑战，为下一代气候研究提供一个无缝的强大的虚拟协同环境。国家地震工程仿真网格的目标使地震研究人员能够进行各种地震工程实验数据分析的大规模计算任务。此外，目前美国正在进行的网格计算研发项目还包括Globus[13]、美国航空2第一章引言航天局(NASA)的信息动力网格【14】(InformationPowerGrid，IPG)、美国国家技术网格[15】(NationalTechnologyGrid)、虚拟实验室项目【16】(VirtualLaboratoryProject)、天体物

5、理仿真合作实验室【17】(As仃ophysicsSimulationCollaboratory，ASC)、国际虚拟数据网格实验室[18】(Int锄ationalV'mualDataGridLaboratory，iVDGL)等。其中，Globus目标是构建一个网格软件基础设施，其研究内容包括资源管理、数据访问、应用开发、网格安全等。目前全球许多用户利用Globus工具包创建网格和开发网格应用。信息动力网格的目标是为国家航空航天局科学研究任务提供持续、可靠的计算动力源。美国国家技术网格项目的目标是创建一个无缝集成的协同计算环境原型系统。虚拟实验室项目致力于研究、设计

6、、开发能够帮助解决数据密集的、涉及大规模计算的分子生物学问题的网格技术。天体物理仿真合作实验室项目的主要目标利用Cactus和Globus网格计算的研究成果为高级可视化交互和元计算提供大规模并行计算能力，实现在相对论天体物理学领域的大规模仿真。国际虚拟数据网格实验室项目由欧盟的数据网格(DataGrid)、美国的网格物理网络(GridPhysicsNetwork)和粒子物理数据网格(ParticlePhysicsDataGrid)协作创建。可见，多数的网格项目都是以Globus为基础，在其上进行改进和完善，达到满足特定工作领域的特殊要求。Globus项目在经过了

7、近一年的沉寂之后，现在已经公布了4．0．3版本，丰富了更多的Web服务功能。1．2．2国内的研究发展现状我国对网格计算的研究起步相对晚一些，相关工作开始于1998年。由于网格计算是一项刚起步的研究，因此我们在网格计算关键技术的研究方面与国外差距不大，基本处于相同的起跑线上。在我国，网格研究项目主要有清华大学的先进计算基础设施ACI[19](AdvancedComputationalInfrastructure)、以中科院计算所为主的国家高性能计算环境Nm'CE[20](NationalHighPerformanceComputingEnvironment)、86

8、3计划支持的“中国网格(