一种虚拟化的网格资源管理平台

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1、华中科技大学硕士学位论文1．2．1国外网格计算研究现状国外对网格的研究比国内要早，与网格相关的研究项目也比较多。但大多还处于实验阶段，真正意义上的网格应用还没有完全实现。比较具有代表性的网格项目有：Globus项目、寻找地球外智慧生命、SFExpress、数字相对论、远程医疗、远程访问贵重仪器等。(11Globus项目Globus项目112】是由美国阿冈国家实验室等科研单位共同研发，是目前国际上最有影响的网格计算项目之一。Globus项目起始于20世纪90年代，其最初目的是希望把美国境内的各个高性能计算中心、通过高性能网络连接起来，以

2、方便美国的大学和研究机构使用，提高高性能计算机的使用效率。Globus项舀组对资源管理、信息安全、信息服务、数据管理及应用开发平台等网格计算的关键理论和技术进行了广泛的研究，开发出能在多种平台上运行的网格计算工具包软件(GlobusToolkits)。Globus工具包的源代码向公众开放，任何人都可以从Globus的网站上下载源代码进行研究和改进。目前，Globus工具包已经在美国国家网格和欧洲数据网格等多个项目中得到应用。由于本文进行的网格服务研究也是以Globus平台为基础，所以本文将在以后章节中对Globus作进一步介绍。f21

3、寻找地球步}智慧生命目前，互联网上最大的网格计算项目是分析射电望远镜数据、寻找地球外智慧生命113l的SETI@HOME计划，参与该计划的计算机已超过450万台。作为网格计算的成功典范，SETI@HOME项目早在1999年初就开始将分布于世界各地的200万台个人电脑组成计算机阵列，用于搜索射电天文望远镜信号中的外星文明迹象。该项目组表示，在不到两年的时间里，这种计算方法已经完成了单台计算机345000年的计算量。这种分布式计算处理能力之强大可见一斑。(3)SFExpress(军事仿真)SFExpress[14l全称为综合军力表示(Sy

4、ntheticForcesExpress)，起始于1996年，是由美国国防部下属的国防高级研究计划暑DARPA(DefenseAdvancedResearchProjectsAgency)资助、由加利福尼亚理工学院负责完成的，其目标是进行尽可能大规模的作战模拟。1998年3月16日，SFExpress集合13台并行计算机之力，使用了1386个处理器，成功模拟了100298个战斗实体，实现了历史上最大规模的战争模拟。此时的SFExpress己经能够适应网格的动态变化，能够自动选择资源，自动提交可执华中科技大学硕士学位论文行代码和运行数据

5、，自动调整运行状态，自动屏蔽网格中的出错情况。从SFExpress走过的历程看，由单台并行计算机转向网格环境，将能够解决的问题规模扩大了一个数量级。而它与Globus的融合程度，决定了它对网格环境的适应能力。这对于将来的大规模网格应用无疑是有重大借鉴意义的。(4)数字相对论数字相对论【14l的应用是基于Cactus(仙人掌)[151平台的。为什么不是直接基于Globus的呢?因为Globus是网格基础设施，其作用相当于网格操作系统。担负管理网格上资源的重任，但它离具体应用还比较远。直接基于Globus编写应用程序，就像使用底层API编

6、写Windows程序一样麻烦。Cactus则弥补了这个缺陷，成为连接Globus和应用程序的桥梁。有了Cactus的支持，编写应用程序就不再需要考虑与网格相关的问题，甚至以前在单台并行机上编写的应用程序也可以直接拿来使用，而且有许多针对特定闷题的现成解决方案可以直接调用。(5)远程医疗远程医疗114J经历了一个从简单到复杂、从低质量到高质量、从单一到综合的演化过程。在这个过程中，网格起到了综合各种技术、融合各种平台、屏蔽各种差异的作用。网格在远程医疗中将扮演这样的角色：管理各种设备、动态调度资源，提供资源预留服务和自适应网络的拥塞，提

7、供海量数据的实时存储和检索服务，在设备和远程存储系统之间提供数据传输服务，对动态可视化和分析提供支持，支持对远程仪器的控制，促成专业人员之间的协作。有了网格的支持，远程医疗系统就可以建立在宽带Internet之上，而不必租用专用线路，各种资源的利用率以及协作水平也能得到大幅的提高。(6)远程访问贵重仪器XPort[“1项目系由美国能源部DOE(DepartofEnergy)下一代因特网NGI(NextGenerationInteract)试验床计划资助，由印第安那大学、阿冈国家实验室(ANL)和伯克利国家实验室(LBL)共同完成，其目

8、标是让远程使用科学仪器达到前所未有的方便程度。XPort使用的科学仪器是几个高亮度X射线结晶学设备，包括ANL的先进光子源APS(AdvancedPhotonSource)和u汜的先进光源ALS(AdvancedLi吐t